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激光防護

激光對人體眼睛和皮膚的傷害關係

星之球激光 來源:fun88官网平台網2011-11-21 我要評論(0 )   

激光在醫學上的應用已得到拓展,而且應用的領域不斷擴大,在應用過程中如不注意對激光的安全防護,則可能造成意外傷(shang) 害,在臨(lin) 床應用中發生的意外事故已有報道。在充分發...

      激光在醫學上的應用已得到拓展,而且應用的領域不斷擴大,在應用過程中如不注意對激光的安全防護,則可能造成意外傷(shang) 害,在臨(lin) 床應用中發生的意外事故已有報道。在充分發揮和使用好激光的同時,必須進行安全防護。

  一、激光對眼睛的傷(shang) 害關(guan) 係

  激光波長與(yu) 眼睛傷(shang) 害:在激光的傷(shang) 害中,以機體(ti) 中眼睛的傷(shang) 害最為(wei) 嚴(yan) 重。波長在可見光和近紅外光的激光,眼屈光介質的吸收率較低,透射率高,而屈光介質的聚焦能力(即聚光力)強。強度高的可見或近紅外光進入眼睛時可以透過人眼屈光介質,聚積光於(yu) 視網膜上。此時視網膜上的激光能量密度及功率密度提高到幾千甚至幾萬(wan) 倍,大量的光能在瞬間聚中於(yu) 視網膜上,致視網膜的感光細胞層溫度迅速升高,以至使感光細胞凝固變性壞死而失去感光的作用。激光聚於(yu) 感光細胞時產(chan) 生過熱而引起的蛋白質凝固變性是不能可逆的損傷(shang) 。一旦損傷(shang) 以後就會(hui) 造成眼睛的永久失明。

  激光的波長不同對眼球作用的程度不同,其後果也不同。遠紅外激光對眼睛的損害主要以角膜為(wei) 主,這是因為(wei) 這類波長的激光幾乎全部被角膜吸收,所以角膜損傷(shang) 最重,主要引起角膜炎和結膜炎,患者感到眼睛痛,異物樣刺激、怕光、流眼淚、眼球充血,視力下降等。發生遠紅外光損傷(shang) 時應遮住保護傷(shang) 眼,防止感染發生,對症處理。

  紫外激光對眼的損傷(shang) 主要是角膜和晶狀體(ti) ,此波段的紫外激光幾乎全部被眼的晶狀體(ti) 吸收,而中遠以角膜吸收為(wei) 主,因而可致晶狀體(ti) 及角膜混濁。

  二、入射激光強度及眼損傷(shang) 關(guan) 係

  激光損害眼睛的程度除了與(yu) 不同波長的激光有關(guan) 外(CO2激光10.6μm;Nd:YAg laser1.06μm,He-Ne laser 632.8nm),還與(yu) 激光進入眼睛總的光能量、能量密度及功率密度相關(guan) 聯。

  激光的種類中,當可見或近紅外激光功率密度很低時不引起眼睛的急性損害。主要原因是由於(yu) 激光的功率密度低,視網膜組織雖接受了激光光子能量逐漸變熱,但熱量一方麵通過分子振動把熱量傳(chuan) 給周圍組織,再傳(chuan) 到眼睛外麵;而另一方麵可以將熱量傳(chuan) 給密布於(yu) 網膜底層脈絡膜裏的微血管,隨著微血管中血液循環再散發到眼外去。因此,視網膜至整眼的溫度無明顯升高,或略有微溫變化,仍是在對眼睛完全無害的範圍內(nei) 。

  視網膜的損傷(shang) 取決(jue) 於(yu) 功率、時間,如當可見或近紅外連續激光的功率密度不斷增加,致視網膜上的熱量聚累速度大於(yu) 散熱速度時,或功率密度不是很高,但視網膜吸收時間太長,視網膜接受光子流部位的溫度必升高,即照射時間越長,溫度升高越大,溫度升高越大,超過正常眼溫10℃以上,就要引起視網膜損害。

  1.瞳孔大小及損害程度 瞳孔的大小對受傷(shang) 程度有一定比例關(guan) 係。縮小的瞳孔可以減少進入眼底的激光量。瞳孔越大進入眼內(nei) 的激光量越大,眼底損傷(shang) 程度越重,越更不可逆轉。因此,瞳孔縮小對保護眼底視網膜,防止激光束損傷(shang) 有一定的意義(yi) 。

  2.瞳孔的變化與(yu) 環境不同 在光線較暗的室內(nei) ,瞳孔散開就大,在這樣的環境中調試,使用激光器者,必須慎重保護眼睛。因此時眼睛的瞳孔外於(yu) 最大狀態,進光量雖少,也最容易傷(shang) 害眼睛視網膜。縮小的瞳孔,除能減少進光量而外,瞳孔外的激光量可被虹膜吸收、而將熱量由虹膜的微血管擴散轉移。一般人的眼睛,在適應暗的環境時,瞳孔直徑為(wei) 7~8mm,在可見的強光下可以縮小到隻有1.5mm,通常在白天瞳孔直徑約2~3mm。因而,最大瞳孔與(yu) 最小瞳孔之間的透光麵積相差20倍以上。

  三、眼睛傷(shang) 害中激光的入射角度

  由於(yu) 眼球的特殊解剖及特殊生理關(guan) 係,激光對視網膜的損傷(shang) 與(yu) 入射眼睛角度有緊密關(guan) 係。原因是眼球自身為(wei) 一聚光透鏡係統,射入的激光光束與(yu) 視軸線平行進入眼內(nei) 時,於(yu) 眼底黃斑區中央凹處聚焦成很小的光斑,其能量密度比角膜處高3~4倍。而黃斑區中央凹是眼睛視覺功能最靈敏及最重要的區域,一旦受損視覺功能將發生不同程度的改變。嚴(yan) 重者將終身失明。因為(wei) 視覺受激光光子的損傷(shang) 後,致感光細胞凝固變性壞死,造成不可逆性損傷(shang) 。

  白天,人眼的色視覺完全靠黃斑部的感光作用獲得,黃斑部的麵積雖隻占視網膜總麵積的很少一部分,中央凹直徑隻有0.5mm左右。但反映的視野(眼睛凝視前方所能看清的總麵積)卻占很大比例。生理結構上黃斑部中央凹有2~3萬(wan) 個(ge) 長而細的錐體(ti) 感光細胞組成,感光細胞分布密度很高,主要擔負視覺功能。在受到損傷(shang) 後對白晝色視覺功能就喪(sang) 失。再者,視網膜黃斑的中央凹處無血管及神經分布,因此這部位的熱量擴散功能很差,一旦損傷(shang) 後,再修複的希望很渺盲。中央凹是視網膜最薄弱的地方,在受到激光作用後比視網膜中其他部位更容易遭到破壞,因此激光直射眼睛非常危險。

  當激光稍偏離視軸角度入射眼睛時,聚焦光斑不會(hui) 落於(yu) 黃斑區,而落在其外圍的視網膜上。因此入射角度不同,其損傷(shang) 就不一樣,即使和直射時所進入眼睛的能量完全相同,但所引起的傷(shang) 害就輕得多。其原因是黃斑以外的部位上感光細胞比黃斑區分布密度要少的多,而且黃斑以外的視網膜較厚,單位麵積上接受到相同的能量,其溫度升高的程度要小得多。此外,黃斑區以外的視網膜裏密布著微血管,血液循環中可帶走部分熱量,就使溫度升高的可能性減少。溫度升高,損傷(shang) 越重;反之,溫度升高的程度越小,損傷(shang) 的可能性越輕。激光對視網膜的急損傷(shang) 主要的作用是熱效應引起。

  激光入射角不與(yu) 視軸同步,偏離角度越大,視網膜的損傷(shang) 越輕,虹膜可擋住偏離的激光而不會(hui) 進入眼底。由於(yu) 黃斑部位中央凹在視覺功能中起的作用極重要,而且這部位又最容易受損傷(shang) ,所以直視激光束的危險程度要比偏離視軸一個(ge) 角度射入眼睛射入眼睛的危險程度大很多,必須絕對避免。

  四、眼底色素含量及傷(shang) 害關(guan) 係

  眼底色素含量多少及受到激光傷(shang) 害程度有特定關(guan) 係。色素組織極容易吸收激光能量,故色素含量多少直接影響到激光對視網膜的損傷(shang) 適度。文獻報道機體(ti) 膚色深淺與(yu) 眼底色素呈正相關(guan) 聯係,皮膚黑色重者,其眼底所含的色素數量也多;皮膚色白者,眼底含色素數量相對較少。故而色素含量越多,對激光的吸收程度也強,遭受損傷(shang) 的程度越大。眼睛組織吸收了超過其本身的致傷(shang) 閾值的能量以後就將受到傷(shang) 害。超出越多,受到的傷(shang) 害就越重。

  五、激光對皮膚的損害

  人體(ti) 皮膚由於(yu) 生理結構有很敏感的觸、疼、溫等功能,構成一個(ge) 完整的保護層。而且皮膚由多組織層次組成,在每一層中都有不同的細胞。激光照到皮膚時,如其能量(功率)過大時可引起皮膚的損傷(shang) ,當然損傷(shang) 灶可以由組織修複,雖然功能有所下降,但不影響整體(ti) 功能結構,與(yu) 對眼睛的損傷(shang) 要輕得多。但也須引起高度重視。激光損害皮膚的閾值也很高,各種激光器的輸出能量相差很大,目前使用大功率激光器的範圍很廣泛。激光對皮膚的損傷(shang) 程度與(yu) 激光的照射劑量,激光的波長,膚色深淺,組織水分以及皮膚的角質層厚薄諸因素有關(guan) ,以前三個(ge) 因素為(wei) 主要。#p#分頁標題#e#

  激光劑量及皮膚損害程度:經大量實踐,照射皮膚時使用的激光功率密度(或能量密度)越大,則皮膚受到的損傷(shang) 越大,二者呈正相關(guan) 比例。皮膚吸收超過安全閾值的激光能量後,受照部位的皮膚將隨劑量的增大而依次出現熱致紅斑、水泡、凝固及熱致炭化、沸騰,燃燒及熱致汽化。因此激光損傷(shang) 皮膚的機理主要是由激光的熱作用所致。皮膚吸收激光能量以後,局部的皮膚溫度在短時內(nei) 升高,溫度升高的程度不同,造成的損害也不同。尤其是紅外激光突出,如CO2激光(汽體(ti) 激光),皮膚對此類10.6μm波長紅外激光吸收率很高,透過率很低,皮膚對CO2激光產(chan) 生強烈吸收,使皮膚的局部溫度快速升高,極容易造成損害。

  激光損害皮膚的嚴(yan) 重程度是由皮膚對激光吸收率決(jue) 定的,皮膚對激光的吸收率由激光的波長所決(jue) 定。皮膚對某波長激光的吸收率越高,受到的損傷(shang) 也越嚴(yan) 重。如皮膚對紫外激光和紅外激光的吸收率很高時,這兩(liang) 類激光就是損傷(shang) 皮膚的主要波段激光。紅外激光對皮膚主要作用是熱燒傷(shang) ,此類激光照射皮膚,功率比較小時而致毛細血管擴張,皮膚發紅發熱。隨著激光功率密度增大,熱損傷(shang) 程度也隨著增大。相反的是,紫外激光對皮膚的作用主要是光作用。在紫外激光照射皮膚時可以引起皮膚紅斑、老化,過量時嚴(yan) 重的致癌變。對皮膚危害性最大的紫外光波在270~290nm,波長比270~290nm大的或小的其危害程度都相對地減少。

  六、膚色與(yu) 激光損害

  皮膚的顏色越深,意味著皮膚裏細胞含有的黑色素顆粒越多,色素顆粒可以將各種不同波長的激光能量轉變成熱能,在吸收激光能量後,局部形成一個(ge) 熱源,並很快向四周擴散熱能,從(cong) 而引起細胞及組織破壞和死亡。皮膚內(nei) 含的黑色素顆粒越多,形成的熱源也將越多,光能轉變成熱能效率越高,造成蛋白質凝固變性率越大,細胞死亡率越大。膚色越淺的人,受到的損傷(shang) 越輕。

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