Lasersäteily, lyhyt "kevyen monistuksen stimuloidulla säteilyn säteilyssä", on erittäin keskittynyt ja johdonmukainen sähkömagneettisen säteilyn muoto . lasereita käytetään laajasti eri aloilla, mukaan lukien lääketiede, teollisuus, viestintä, viihde ja sotilaalliset sovellukset ., koska niiden keskitetyt energiat ja erityiset aallonpituudet ja spesifiset aallonpituudet johtuvat siitä, että ihmisen kehoon ja spesifisiin aallonpituuksiin ja spesifisiin aallonpituuksiin ja henkiseen aallonpituisiinsa ja henkiseen aallonpituuksiinsa { Haitalliset . Tässä artikkelissa tutkitaan, kuinka lasersäteily on vuorovaikutuksessa ihmiskehon kanssa keskittyen sen biologisiin vaikutuksiin, turvallisuusnäkökohtiin, lääketieteellisiin käyttötarkoituksiin ja mahdollisiin vaaroihin .
1. Lasersäteilyn ymmärtäminen
Ennen sen vaikutuksia ihmiskehoon on välttämätöntä ymmärtää, mikä lasersäteily on . toisin kuin tavalliset valonlähteet, jotka säteilevät diffuusi- ja monisuuntaista valoa, laserit tuottavat kapean valon säteen, jolla on korkea intensiteetti, koherenssi, ja monokromaattiset ominaisuudet . Laserin valon aaltopituus määrittää vierailun ja tunkeutumisen ja tunkeutumisen levinneisyyden säilyvyyden ja tunkeutumisen säilön. Kudokset . Laserit luokitellaan niiden tehonlähtöön ja potentiaaliin aiheuttamaan haittoja luokkaan I (vaarattomia kaikissa normaalin käytön olosuhteissa) luokkaan IV (erittäin vaarallinen ja kykenevä aiheuttamaan vakavia palovammoja ja silmävaurioita) .
Ensisijainen tapa, jolla lasersäteily vaikuttaa ihmiskehoon, ovat lämpövaikutusten, fotokemiallisten vaikutusten ja mekaanisten vaikutusten kautta:
Lämpövaikutukset:Kun kudokset absorboivat laserenergiaa, se muunnetaan lämmöksi, mikä aiheuttaa palovammoja tai kudosvaurioita .
Fotokemialliset vaikutukset:Tietyt aallonpituudet, etenkin ultravioletissa ja näkyvässä spektrissä, voivat indusoida kudoksissa kemiallisia muutoksia, kuten DNA -vaurioita tai pigmentin muutoksia .
Mekaaniset vaikutukset:Korkean intensiteetin laserit voivat tuottaa iskuaaltoja tai paineen muutoksia, jotka voivat johtaa fyysiseen traumaan, etenkin silmäkudoksissa .
2. lasersäteilyn vaikutukset silmiin
Silmät ovat haavoittuvimpia elimiä laservalotukseen niiden läpinäkyvyyden ja keskittymiskyvyn vuoksi . jopa pienitehoiset laserit voivat aiheuttaa pysyviä vaurioita, jos niitä tarkastellaan suoraan tai heijastetaan kiiltäviä pintoja .
2,1 verkkokalvon vaurio
Silmän takaosassa sijaitseva verkkokalvo sisältää fotoreseptorisolut, jotka vastaavat näkökulmasta ., koska linssi keskittyy laservalon verkkokalvoon, jopa pieni määrä energiaa voi aiheuttaa paikallista kuumennusta ja verkkokalvon kudoksen ., tämä johtaa skotomaan (sokeat pisteet), vähentyneeseen visuaalisuuteen tai edes sokeihin. punaisiin ja lähialueisiin), lakkaus- ja tasa-arvoisuuteen. -tapahtumaansa). (600–900 nm) aiheuttavat suurimman riskin, koska ne tunkeutuvat syvästi ja niitä ei pidetä kirkkaina, johtaen yksilöitä tuijottaa pidempään ymmärtämättä vaaraa .
2,2 sarveiskalvon ja linssin vauriot
Ultraviolet-alueen (alle 400 nm) ja kaukaisen infrapuna-alueen (yli 1400 nm) (yli 1400 nm) laserit imevät enimmäkseen sarveiskalvon ja linssin . pitkittyneen altistumisen voi johtaa sarveiskalvon palovammoihin, kaihiin ja fotokeratiittiin (näiden inlluurien tulehdukset voivat olla tuskallisen ja hölynpölyä) .. pysyvästi .
2.3 Flash -sokeus ja näköhäiriöt
Jopa vahingoittamaton laservalotus, kuten kämmenlaitteiden laser-osoittimista, voi aiheuttaa väliaikaisen flash-sokeuden, häikäisyn tai jälkimaiden .. Tämä aiheuttaa vakavan vaaran ilmailussa, jossa lentäjät voivat kokea häiritsevyyttä lentävän interferenssien kriittisten vaiheiden aikana .}}
3. Lasersäteilyn vaikutukset ihoon
Lasersäteily voi myös vaikuttaa ihoon riippuen ihon aallonpituudesta, tehosta, altistumisesta ja pigmentoinnista .
3.1 Lämpöpoltto
Suuritehoiset laserit, etenkin infrapuna-alueella (E . g ., co₂-laserit), imeytyvät helpostiveteen, aiheuttaen nopeasti kudoksen . höyrystymistä ., mikä voi johtaa ensimmäiseen, toiseen tai kolmannen asteen palovammoihin. tai hitsausmateriaalit toimivat usein näillä tehitasoilla ja vaativat tiukkoja turvallisuusprotokollia vahingossa tapahtuvan altistumisen estämiseksi .
3.2 Fotokemialliset reaktiot
Ultraviolettlaserit (kuten Excimer-laserit) voivat aiheuttaa auringonpolttamaisia vaikutuksia ja lisätä ihosyövän riskiä vahingoittamalla ihosoluissa . Pitkäaikainen altistuminen UV-A: lle (315–400 nm) on liitetty ennenaikaiseen ikääntymiseen ja melanooman kehitykseen ..
3.3 Pigmentaatiomuutokset
Tietyt laserit, etenkin dermatologiassa käytetyt (e . g ., q-kytkin ND: YAG-laserit), kohde-melaniinia iholla ., kun tätä omaisuutta hyödynnetään tatuointien tai pigmentoitujen limakalvojen menetyksen poistamiseen (ihonvärisiä) tai ihonväriä tai hieroa tai ihonväriä tai ihonväriä tai ihonväriä tai ihonväriä tai ihonväriä tai ihonvärisiä limakalvoja. (ihon tummeneminen) .
4. Lasersäteilyn lääketieteelliset sovellukset
Riskistä huolimatta lasertekniikka on mullistanut modernin lääketieteen . huolellisestiProtec -ohjattu laservalotus tarjoaa tarkkoja, minimaalisesti invasiivisia hoitoja monille olosuhteille .
4,1 silmälääke
Lasereita käytetään laajasti silmäleikkauksessa:
Valokoulutus: Käytetään verisuonten vuotamiseen diabeettisen retinopatian tai makulan rappeutumisen .
LASIK -kirurgia: Korjaa taitekerrokset, kuten likinäköisyys, hyperopia ja asgmatismi muuttamalla sarveiskalvoa .
Glaukoomakäsittely: Avaa estettyjä viemärikanavia silmässä käyttämällä laser -iridotomia .
4.2 Dermatologia
Lasereilla on ratkaiseva rooli ihonhoidossa ja kosmeettisissa toimenpiteissä:
Tatuoinnin poisto:Lyhytaikaiset laserit hajottavat tatuointimustepartikkelit, jotka sitten immuunijärjestelmällä . poistetaan
Vaskulaariset vauriot:Kohteet hemoglobiiniin verisuonissa satamaviini tahrojen ja hämähäkkien suonien . hoitamiseksi .
Ihon pinnoitus:Poistaa vaurioituneet ulkokerrokset ryppyjen, arpien ja epätasaisen tekstuurin vähentämiseksi .
4.3 onkologia
Laserhoitoa käytetään syövän hoidossa:
Fotodynaaminen terapia (PDT): Yhdistä laservalo valoherkkiin lääkkeisiin syöpäsolujen tuhoamiseksi iho-, ruokatorven ja keuhkosyöpien .
Minimaalisesti invasiivinen leikkaus: Laserit mahdollistavat tarkan leikkauksen ja kauterisaation tuumorin poistamisen aikana .
4.4 Hammaslääketiede
Hammaslasereita käytetään:
Rappeutuneen kudoksen poistaminen
Ikenen sairauden hoito
Valkaisuhampaat
Biopsiat
Nämä sovellukset hyötyvät laserien tarkkuudesta ja kyvystä minimoida verenvuoto ja edistää nopeampaa paranemista .
5. työ- ja ympäristövaarat
Lasertekniikan työntekijöiden työntekijät kohtaavat merkittäviä altistumisriskejä .Asianmukaiset turvatoimenpiteetovat välttämättömiä henkilöstön suojelemiseksi vammoilta .
5.1 Teollisuusasetukset
Valmistuksessa lasereita käytetään leikkaamiseen, kaiverrukseen, hitsaukseen ja poraukseen . Työntekijöiden on käytettävä sopivaasuojavesija seuraa tiukkoja turvallisuusprotokollia, mukaan lukien kotelot, lukitukset ja varoitusmerkit .
5.2 Tutkimus ja kehitys
Laboratorioiden, jotka käyttävät suuritehoisia lasereita tieteelliseen tutkimukseenHenkilökohtainen suojavarusteet (PPE) .Koulutusohjelmat ovat ratkaisevan tärkeitä turvallisen käsittelyn varmistamiseksi .
5.3 Julkinen altistuminen
Tapahtumat, joihin liittyy korkeatehoisten laserien luvaton käyttö, kuten heidän kohdistaminen lentokoneisiin tai ihmisiin, ovat herättäneet yleisen turvallisuuden huolenaiheita . Monet maat säätelevät laserosoittimien myyntiä ja käyttöä väärinkäytön . estämiseksi .}
6. Turvallisuusstandardit ja määräykset
Lasersäteilyyn liittyvien riskien lieventämiseksi on vahvistettu kansainväliset standardit ja ohjeet .
6.1 Laserien luokittelu
Laserit luokitellaan luokkiin niiden voiman ja mahdollisen vahingon aiheuttaman potentiaalin perusteella:
Luokka I: Turvallinen kaikissa olosuhteissa; Ei vaaraa .
Luokka II: pieni teho; turvallinen lyhyt altistuminen (<0.25 seconds).
Luokka IIIA/IIIB: Keskikokoinen voima; vaarallinen suoran katselun tai heijastuksen .
Luokka IV: suuri teho; Vaarallinen silmille ja iholle; voi aiheuttaa tulipaloja .
6.2 Suojatoimenpiteet
Tärkeimpiä turvallisuuskäytäntöjä ovat:
Käyttämällä sopivaasuojavesisovitettu laserin aallonpituuteen ja tehon .
Esteiden ja koteloiden asentaminen kulkupalkkien estämiseksi .
Varmistaa asianmukainen ilmanvaihto laserkäytön aikana syntyneiden myrkyllisten höyryjen poistamiseksi .
Koulutuksen ja opasteiden tarjoaminen laserohjatuilla alueilla .
ANSI Z136: n ja IEC 60825 -standardien seuraaminen turvallisen käytön .
7. nousevat tekniikat ja tulevaisuuden suunnat
Kun lasertekniikka kehittyy edelleen, uusia sovelluksia ja haasteita ilmenee .
7.1 Ultra -postilaserit
Femtosekunnin ja pikosekunnin laserit tarjoavat erittäin varovaisia leikkauksia ja minimaalisia lämpövaurioita, laajentaen niiden käyttöä leikkauksessa ja mikrovalmistuksessa .
7.2 Kvanttikaskadilaserit
Näiden laserien puolivälissä infrapunaspektroskopiassa nämä laserit osoittavat lupaavat havaita tautien biomarkkereita ja ympäristön seurantaa .
7.3 Käännettävät ja kannettavat laserit
Miniatyrisoinnin edistykset mahdollistavat kannettavat laserlaitteet kodin terveydenhuollon ja kulutuselektroniikan kannalta, nostamalla uusia turvallisuuskysymyksiä laajalle levinneestä käytöstä .
8. johtopäätös
Lasersäteilyllä on syviä ja monipuolisia vaikutuksia ihmiskehoon . sen vuorovaikutus biologisten kudosten kanssa riippuu tekijöistä, kuten aallonpituudesta, voimasta, altistumisen kestosta ja anatomisista rakenteesta ., kun taas laserteknologia tarjoaa valtavia etuja lääketieteessä, teollisuudessa ja viestinnässä {2 Lasersäteilyn terapeuttiset ja vaaralliset näkökohdat ovat ratkaisevan tärkeitä sen etujen maksimoimiseksi minimoimalla riskejä . tiukkojen turvallisuusstandardien, koulutuksen ja vastuullisen innovaatioiden avulla, yhteiskunta voi jatkaa laserien voimaa turvallisesti ja tehokkaasti . voimaa.