Laser radiation, short for "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation," is a highly focused and coherent form of electromagnetic radiation. Lasers are widely used in various fields, including medicine, industry, communication, entertainment, and military applications. However, due to their concentrated energy and specific wavelengths, laser radiation can have significant effects on the human body-both Naudingas ir kenksmingas . Šiame straipsnyje nagrinėjama, kaip lazerinė radiacija sąveikauja su žmogaus kūnu, daugiausia dėmesio skiriant jo biologiniam poveikiui, saugumo sumetimams, medicininiam naudojimui ir galimams pavojams .
1. supratimas apie lazerio spinduliuotę
Before examining its effects on the human body, it's essential to understand what laser radiation is. Unlike ordinary light sources that emit diffuse and multi-directional light, lasers produce a narrow beam of light with high intensity, coherence, and monochromatic properties. The wavelength of laser light determines its color (in visible spectrum) and penetration depth into Audiniai . lazeriai klasifikuojami atsižvelgiant į jų galią ir gali sukelti žalą, pradedant I klase (nekenksminga visomis įprasto naudojimo sąlygomis) iki IV klasės (labai pavojinga ir galinti sukelti sunkų nudegimą ir akių sužalojimus) .}
Pagrindiniai būdai, kaip lazerio radiacija daro įtaką žmogaus kūnui, yra šiluminis poveikis, fotocheminis poveikis ir mechaninis poveikis:
Šiluminis poveikis:Kai lazerio energija sugeria audinius, ji paverčiama šiluma, todėl gali sukelti nudegimus ar audinių pažeidimus .
Fotocheminis poveikis:Tam tikri bangos ilgiai, ypač ultravioletiniame ir matomame spektre, gali sukelti cheminius audinių pokyčius, tokius kaip DNR pažeidimai ar pigmento pakeitimas .
Mechaninis poveikis:Didelio intensyvumo lazeriai gali generuoti šoko bangas ar slėgio pokyčius, kurie gali sukelti fizinę traumą, ypač akių audiniuose .
2. lazerio spinduliuotės poveikis akims
Akys yra vieni pažeidžiamiausių lazerio ekspozicijos organų dėl jų skaidrumo ir fokusavimo sugebėjimų . Net mažos galios lazeriai gali padaryti nuolatinę žalą, jei ji tiesiogiai žiūrima arba atspindi blizgančius paviršius .
2.1 Tinklainės pažeidimas
Tinklainėje, esančioje akies gale, yra fotoreceptorių ląstelės, atsakingos už regėjimą ., nes objektyvas sutelkia lazerio šviesą ant tinklainės, net nedidelis energijos kiekis gali sukelti lokalizuotą kaitinimą ir krešėjimą tinklainės audinyje ., tai lemia scotomą (žaliuzę), mažesnį regėjimo acuitsą .. (600–900 nm) kelia didžiausią riziką, nes jie giliai prasiskverbia ir nėra suvokiami kaip ryškūs, todėl asmenys gali ilgiau spoksoti, nesuvokdami pavojaus .
2.2 Ragenos ir objektyvo pažeidimai
Lazeriai ultravioletiniuose diapazone (žemiau 400 nm) ir tolimojo infraraudonųjų spindulių diapazonas (virš 1400 nm) dažniausiai absorbuojamas ragenos ir objektyvo . ilgalaikio poveikio, gali sukelti ragenos nudegimus, kataraktą ir fotokeratitą (ragenos uždegimas panašus į „Sunburn“) .}} šitų traumų ir fotokeratito (ragenos uždegimas panašus į „SunBurn“) .}}} traumos gali būti skausmingi ir neramumai. visam laikui .
2.3 blykstės aklumas ir regos sutrikimas
Net nepažeidžiantis lazerio ekspozicija, pavyzdžiui, iš nešiojamų lazerinių rodyklių, gali sukelti laikiną blykstės aklumą, akinimą ar požymius . Tai kelia rimtą pavojų aviacijoje, kai pilotai gali patirti dezorientaciją kritiniuose skrydžio etapuose dėl lazerio trukdžių .}..
3. lazerio spinduliuotės poveikis odai
Lazerio spinduliuotė taip pat gali paveikti odą, atsižvelgiant į bangos ilgį, galią, ekspozicijos trukmę ir odos pigmentaciją .
3.1 Šilumos nudegimai
Didelės galios lazeriai, ypač infraraudonųjų spindulių diapazone (E . g ., CO₂ lazeriai), lengvai absorbuojami vandenyje, todėl audinių ir trečdalio apdegimai gali būti naudojami greitai, atsižvelgiant į . . . Suvirinimo medžiagos dažnai veikia esant šiam galios lygiui ir reikalauja griežtų saugos protokolų, kad būtų išvengta atsitiktinio poveikio .
3.2 Fotocheminės reakcijos
Ultravioletiniai lazeriai (tokie kaip eksimeriniai lazeriai) gali sukelti saulės nudegimą panašų poveikį ir padidinti odos vėžio riziką, pažeisdami DNR odos ląstelėse . ilgalaikiame UV-A (315–400 nm) poveikyje (315–400 nm) buvo susijęs su priešlaikiniu senėjimu ir melanomų vystymuisi .}}.
3.3 Pigmentacijos pokyčiai
Tam tikri lazeriai, ypač tie, kurie naudojami dermatologijoje (e . g ., Q-witched nd: yag lazeriai), nukreiptas melaninas odoje {{3}, kol ši savybė išnaudojama, kad būtų pašalintos tatuiruotės), arba „Tattoos“) arba „Darked“ ir „Darkerencation“ („Darkeren“, netinkamas panaudojimas (netekimas) gali būti naudojamas (netekimas), kad būtų pašalinta tatuiruota tatuiruotė) arba „Tattoos“) arba „Darked“, „Darker“ („Darker“ („Darkered“, „Darker“ („Darker“ („Darker“) gali būti naudojama hipopigmentavimui (nuostoliai), kad būtų pašalinta tatuiruotė) arba „Darkered“ ir „Darker“. oda) .
4. Medicininės lazerio radiacijos pritaikymo
Nepaisant rizikos, lazerio technologija sukėlė revoliuciją šiuolaikinėje medicinoje . kruopščiai valdant lazerio ekspoziciją, siūlo tikslų, minimaliai invazinį apdorojimą įvairioms sąlygoms ..
4.1 Oftalmologija
Lazeriai yra plačiai naudojami atliekant akių chirurgiją:
Fotokoaguliacija: naudojama užantspauduoti kraujagysles sergant diabetine retinopatija arba geltonosios dėmės degeneracija .
LASIK chirurgija: pataiso refrakcijos klaidas, tokias kaip trumparegystė, hiperopija ir astigmatizmas, pertvarkant rageną .
Gydymas glaukoma: atidaro blokuotus drenažo kanalus akyje, naudojant lazerio iridotomiją .
4.2 Dermatologija
Lazeriai vaidina lemiamą vaidmenį odos priežiūroje ir kosmetinėje procedūrose:
Tatuiruotės pašalinimas:Trumpalaikiai lazeriai suskaido tatuiruočių rašalo daleles, kurios vėliau pašalinamos imuninės sistemos .
Kraujagyslių pažeidimai:Taikiniai hemoglobinas kraujagyslėse
Odos atsinaujinimas:Pašalina pažeistus išorinius odos sluoksnius, kad būtų sumažintos raukšlės, randai ir nelygios tekstūros .
4.3 onkologija
Lazerio terapija naudojama gydant vėžį:
Fotodinaminė terapija (PDT): sujunkite lazerio šviesą su fotoseliniais vaistais, kad sunaikintumėte vėžio ląsteles odos, stemplės ir plaučių vėžyje .
Minimaliai invazinė operacija: Lazeriai leidžia tiksliai pjaustyti ir cauterizuoti naviko pašalinimo metu .
4.4 Odontologija
Dantų lazeriai naudojami:
Pašalinant suardytą audinį
Gydant dantenų ligas
Balinantys dantys
Atliekant biopsijas
Šioms programoms naudingas lazerių tikslumas ir gebėjimas sumažinti kraujavimą ir skatinti greitesnį gydymą .
5. Profesinės ir aplinkos pavojai
Pramonės darbuotojai, apimantys lazerio technologijąTinkamos saugos priemonėsyra būtini norint apsaugoti personalą nuo sužalojimo .
5.1 Pramoniniai nustatymai
Gamybos metu lazeriai naudojami pjaustymui, graviūroms, suvirinimui ir gręžimui . darbuotojai turi dėvėti tinkamą tinkamąApsauginiai akiniaiir laikykitės griežtų saugos protokolų, įskaitant gaubtus, blokavimus ir įspėjamuosius ženklus .
5.2 Tyrimai ir plėtra
Laboratorijos, naudojančios didelę galią lazeriai moksliniams tyrimamsasmeninės apsaugos priemonės (PPE) .Mokymo programos yra labai svarbios užtikrinant saugų tvarkymą .
5.3 Viešoji ekspozicija
Incidentai, susiję su neteisėtu didelio galingumo lazerių naudojimu, pavyzdžiui, nukreipdami juos į orlaivius ar žmones, sukėlė visuomenės saugumo problemas . Daugelis šalių reguliuoja lazerinių rodyklių pardavimą ir naudojimą, kad būtų išvengta netinkamo naudojimo .}
6. saugos standartai ir reglamentai
Norint sušvelninti riziką, susijusią su lazerine radiacija, buvo nustatyta tarptautiniai standartai ir gairės .
6.1 Lazerių klasifikacija
Lazeriai priskiriami klasėms, atsižvelgiant į jų galią ir galimybes padaryti žalą:
I klasė: Saugi bet kokiomis sąlygomis; Nėra pavojaus .
II klasė: maža galia; Saugus trumpam ekspozicijai (<0.25 seconds).
IIIA klasė/IIIB: Vidutinė galia; Pavojingas tiesiogiai peržiūrint ar atspindžius .
IV klasė: didelė galia; pavojingas akims ir odai; gali sukelti gaisrus .
6.2 Apsauginės priemonės
Pagrindinės saugos praktikos apima:
Naudojant tinkamąApsauginiai akiniaisuderinta su lazerio bangos ilgiu ir galia .
Įrengtos užtvaros ir gaubtai, kad būtų išvengta benamių sijų .
Užtikrinant tinkamą ventiliaciją pašalinti toksiškus dūmus, sugeneruotus atliekant lazerio veikimą .
Mokymo ir ženklų teikimas lazeriu kontroliuojamose vietose .
Po ANSI Z136 ir IEC 60825 Saugaus naudojimo standartai .
7. kylančios technologijos ir ateities kryptys
Toliau tobulėjant lazerio technologijoms, atsiranda naujų programų ir iššūkių .
7.1 Ultrafast lazeriai
Femtosekundės ir pikosekundės lazeriai siūlo ypač tikslų pjovimą ir minimalią šiluminę pažeidimą, išplėsdami jų naudojimą operacijoje ir mikrofabrikoje .
7.2 kvantiniai kaskadiniai lazeriai
Šie lazeriai, naudojami atliekant vidurio infraraudonųjų spindulių spektroskopiją
7.3 Nešiojami ir nešiojami lazeriai
Miniatiūrizacijos pažanga įgalina nešiojamuosius lazerinius prietaisus namų sveikatos priežiūrai ir vartotojams elektronikai, kelti naujus saugos klausimus, susijusius su plačiu naudojimu .
8. Išvada
Lazerio spinduliuotė turi gilų ir daugialypį poveikį žmogaus kūnui .. Jo sąveika su biologiniais audiniais priklauso nuo tokių veiksnių kaip bangos ilgis, galia, ekspozicijos trukmė ir anatominė struktūra. Tokiu būdu susijusios su., o lazerinė technologija - tai yra didžiulė nauda {2, todėl ji taip pat yra realūs pavojai, kai netinkami ar netinkami. Tiek terapiniai, tiek pavojingi lazerinės spinduliuotės aspektai yra labai svarbūs siekiant maksimaliai padidinti jos naudą, tuo pačiu sumažinant riziką . pagal griežtus saugos standartus, švietimą ir atsakingas naujoves, visuomenė gali ir toliau saugiai ir efektyviai panaudoti lazerių galią ..