Лазерное излучение – это узконаправленные вынужденные потоки энергии. Оно бывает непрерывным, одной мощности или импульсным, где мощность периодически достигает определенного пика. Энергия образуется с помощью квантового генератора – лазера. Поток энергии представляет собой электромагнитные волны, которые распространяются параллельно относительно друг друга. Это создает минимальный угол рассеивания света и определенную точную направленность.

Сфера применения лазерного излучения

Свойства лазерного излучения позволяет применять его в различных сферах жизнедеятельности человека:

• наука – исследования, опыты, эксперименты, открытия;
• военно-оборонная промышленность и космическая навигация;
• производственная и техническая сфера;
• локальная термическая обработка – сварка, резка, гравировка, паяние;
• бытовое применение – лазерные датчики для считывания штрихкода, устройства для считывания компактных дисков, указки;
• лазерное напыление для повышения износостойкости металла;
• создание голограмм;
• усовершенствование оптических устройств;
• химическая промышленность – запуск и анализ реакций.

Применение лазера в медицине

Лазерное излучение в медицине – это прорыв в лечении пациентов, требующих оперативного вмешательства. Лазер применяют для производства хирургического инструментария.

Неоспоримые преимущества хирургического лечения лазерным скальпелем очевидны. Он позволяет сделать бескровный разрез мягких тканей. Это обеспечивается мгновенной спайкой мелких сосудов и капилляров. Во время использования такого инструмента хирург полностью видит все операционное поле. Лазерный поток энергии рассекает на определенном расстоянии, не контактируя с внутренними органами и сосудами.

Важным приоритетом является обеспечение абсолютной стерильности. Строгая направленность лучей позволяет делать операции с минимальной травматизацией. Реабилитационный период пациентов значительно сокращается. Быстрее возвращается трудоспособность человека. Отличительной особенностью применения лазерного скальпеля является безболезненность в послеоперационный период.

Развитие лазерных технологий позволило расширить возможности его применения. Были обнаружены свойства лазерного излучения положительно влиять на состояние кожи. Поэтому его активно применяют в косметологии и дерматологии.

В зависимости от своего типа, кожа человека по-разному поглощает лучи и реагирует на них. Аппараты лазерного излучения могут создать нужную длину волны в каждом конкретном случае.

Применение:

• эпиляция – разрушение волосяной луковицы и удаления волос;
• лечение угревой сыпи;
• удаление пигментных и родимых пятен;
• шлифовка кожи;
• применение при бактериальном поражении эпидермиса (обеззараживает, убивает патогенную микрофлору), излучение лазера предупреждает распространение инфекции.

Офтальмология – это первая отрасль, которая применила лазерное излучение. Направления в применении лазеров в микрохирургии глаза:

• лазеркоагуляция – использование термических свойств для лечения сосудистых заболеваний глаза (поражение сосудов роговицы, сетчатки);
• фотодеструкция – рассечение тканей на пике мощности лазера (вторичная катаракта и ее рассечение);
• фотоиспарение – длительное воздействие тепла, применяют при воспалительных процессах глазного нерва, при конъюнктивите;
• фотоабляция – постепенное удаление тканей, используют для лечения дистрофических изменений роговицы, устраняет ее помутнение, операционное лечение глаукомы;
• лазерстимуляция – оказывает противовоспалительное, рассасывающее действие, улучшает трофику глаза, применяется для лечения склеритов, экссудации в камере глаза, гемофтальмов.

Лазерное облучение используется при онкологических заболеваниях кожи. Наиболее эффективен лазер для удаления меланобластомы. Иногда метод применяют для лечения рака пищевода или прямой кишки 1-2 стадии. При глубоком расположении опухоли и метастазах лазер не эффективен.

Какую опасность представляет лазер для человека

Влияние лазерного излучения на организм человека может быть негативным. Облучение может быть прямым, рассеянным и отраженным. Негативное воздействие обеспечивается световыми и тепловыми свойствами лучей. Степень поражения зависит от нескольких факторов – длина электромагнитной волны, место локализации воздействия, поглотительная способность тканей.

Наиболее подвержены влиянию лазерной энергии глаза. Сетчатка глаза очень чувствительна, поэтому часто случаются ее ожоги. Последствия – частичная потеря зрения, необратимая слепота. Источник лазерного излучения – инфракрасные приборы-излучатели видимого света.

Симптомы поражения радужки, сетчатки, роговицы, хрусталика лазером:

• болезненные ощущения и спазмы в глазу;
• отек век;
• кровоизлияния;
• помутнение хрусталика.

При облучении средней интенсивности возникают термические ожоги кожи. В месте контакта лазера и кожи резко повышается температура. Происходит вскипание и испарение внутриклеточной и межтканевой жидкости. Кожа становится красной. Под давлением происходит разрыв тканевых структур. На коже появляется отек, в некоторых случаях внутрикожные кровоизлияния. Впоследствии на месте ожога появляются некротические (омертвевшие) участки. В тяжелых случаях обугливание кожи происходит моментально.

Отличительный признак лазерного ожога – четкие границы поражения кожи, а пузыри образуются в эпидермисе, а не под ним.

При рассеянном поражении кожи в месте поражения она становится нечувствительной, а эритема появляется через несколько дней.

Лазерное излучение инфракрасного спектра может проникать глубоко через ткани и поражать внутренние органы. Характерность глубокого ожога – чередование здоровой и поврежденной ткани. Первоначально при воздействии лучей человек не испытывает боли. Наиболее уязвимый орган – печень.

Воздействие излучения на организм в целом вызывает функциональные расстройства центральной нервной системы, сердечно-сосудистой деятельности.

Признаки:

• перепады артериального давления;
• повышенная потливость;
• необъяснимая общая утомляемость;
• раздражительность.

Меры предосторожности и защиты от лазерного излучения

Наиболее риску облучения подвержены люди, деятельность которых связана с применением квантовых генераторов.

В соответствии с санитарными нормами лазерное излучение разделяется на четыре класса опасности. Для организма человека опасность представляет второй, третий, четвертый классы.

Технические методы защиты от лазерного излучения:

1. Правильная планировка промышленных помещений, внутренняя отделка должна соответствовать правилам техники безопасности (лазерные лучи не должны зеркально отражаться).
2. Соответствующее размещение излучающих установок.
3. Ограждение зоны возможного облучения.
4. Порядок и соблюдение правил обслуживания и эксплуатации оборудования.

Еще одна защита от лазера – индивидуальная. Она включает такие средства: очки от лазерного излучения, защитные кожухи и экраны, комплект спецодежды (технологические халаты и перчатки), линзы и призмы, отражающие лучи. Все сотрудники регулярно должны проходить профилактические медицинские осмотры.

Использование лазера в быту тоже бывает опасным для здоровья. Неправильная эксплуатация световых указок, лазерных фонариков может нанести непоправимый вред человеку. Защита от лазерного излучения предусматривает простые правила:

1. Нельзя направлять источник излучения на стекла и зеркала.
2. Категорически запрещено направлять лазер в глаза себе или другому человеку.
3. Хранить гаджеты с лазерным излучением необходимо в недоступном для детей месте.

Действие лазера, в зависимости от модификации излучателя, бывает тепловым, энергетическим, фотохимическим и механическим. Наибольшую опасность представляет лазер с прямым излучением, с большой интенсивностью, узкой и ограниченной направленностью луча, высокой плотностью излучения. К опасным факторам, которые способствуют получению облучения, относится высокое производственное напряжение в сети, загрязнение воздуха химическими веществами, интенсивный шум, рентгеновское излучение. Биологические эффекты от лазерного излучения делятся на первичные (местный ожог), и вторичные (неспецифические изменения как ответная реакция всего организма). Следует помнить, что бездумное применение самодельных лазеров, световых указок, светильников, лазерных фонариков может нанести окружающим непоправимый вред.

Сен 17

Что будет, если лазерный луч попадет в глаз? Или несколько слов о безопасности при проведении лазерных процедур в косметологии

Это 50 лет назад лазер использовался только для удаления новообразований, и то – на лице и теле. С момента появления аппаратов с более тонкими настройками, омолаживающие и удаляющие татуировки процедуры стали затрагивать области бровей, наружных уголков глаза, ресничных краев века. Но ведь там же и глаз недалеко! Опасно это или нет? Что будет, если лазер все-таки попадет в глаз? Как исключить риски для пациента и для врача?

Лазеры бывают разные

Медицинские лазерные системы имеют 4 класса опасности:

1. Класс 1 считается неспособным генерировать разрушающие уровни излучения во время работы. Он безопасен при любых условиях нормального использования невооруженным глазом или увеличительной оптикой. Эти системы освобождаются от любых мер контроля или других видов наблюдения. Пример – лазеры, используемые в диагностических лабораториях. Класс 1M считается неспособным производить опасные условия воздействия во время нормальной работы, если луч не рассматривается с помощью увеличительной оптики.
2. Класс 2 – лазерные системы малой мощности; они излучают свет в видимой части спектра (400-700 нм) и считаются безопасными, поскольку механизмы защиты (наш мигательный рефлекс) обеспечивают защиту. Примером может служить гелий-неоновый лазер (лазерные указки).
   Класс 2M – излучает свет в видимой части спектра. Защита глаз в норме обеспечивается непроизвольным закрытием глаз при взгляде на них. Однако эти системы потенциально опасны при просмотре с помощью некоторых оптических устройств.
3. Лазерные системы средней мощности класса 3 . Они могут быть опасны при прямом взгляде или взгляде на зеркальное отражение луча. Не являются источниками рассеянного отражения и не пожароопасны. Примером лазера класса 3 является лазер Nd: YAG, используемый в офтальмологии.
   Существует 2 подкласса: 3R и 3B. Класс 3R. Может быть опасен при некоторых условиях прямого и зеркального отражения, если глаз должным образом сфокусирован и стабилен, при этом вероятность фактического повреждения мала. Класс 3B. Могут быть опасными в условиях прямого и зеркального отражения.
4. Класс 4 . Это – системы высокой мощности. Они являются наиболее опасными, могут быть источниками рассеянного отражения, пожароопасны. Также они могут образовывать опасные плазменные излучения. Это – косметологические лазеры: углекислотный, неодимовый, аргоновый, александритовый, импульсный лазер на красителе (PDL).

Принцип действия лазера

Длины волн лазерного излучения попадают в ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные диапазоны электромагнитного спектра.

Почти все косметологические лазеры работают на принципе селективного фототермолиза. Это означает, что их энергия лазера поглощается определенным хромофором:

• меланином – для диодного, александритового и рубинового лазера и лазера на красителях (PDL);
• гемоглобином – для неодима в иттрий-алюминиевом гранате и PDL;
• водой – для эрбиевого и углекислотного лазера, при сохранении окружающей ткани.

Чтобы лазер оказал нужное действие, должно быть выполнено три основных требования:

1. Достаточная для определенной глубины проникновения длина волны.
2. Длительность экспозиции (ширина лазерного импульса и его длительность), меньшая или равная тепловой релаксации (TRT) мишени.
3. Достаточная энергия на единицу площади (флюенс), чтобы вызвать необратимое повреждение хромофора-мишени.

Важны также мощность, размер пятна и продолжительность действия лазера. Так, при большем размере пятна происходит меньшее рассеяние, но более глубокое проникновение ткани.

Хотя лазеры нацелены на определенные хромофоры, окружающий разброс и полученный тепловой эффект могут вызвать побочные эффекты. Термическое повреждение возникает, когда достаточная энергия поглощается подходящим хромофором с более высокой скоростью, чем результирующая теплота может рассеиваться. В то время как основные хромофоры ткани являются мишенью, другие структуры глаз, которые также богаты этими хромофорами, подвержены непреднамеренному повреждению. Ими может быть сетчатка, богатая гемоглобином и меланином, сосудистая оболочка, богатая меланином, роговицей и хрусталик, имеющие в составе много жидкости.

Особенности века и глаза

При проведении лазерных процедур в окружающей глаз области нужно помнить следующее:

• Кожа век очень тонкая.
• Глаз содержит несколько мишеней для различных лазерных лучей. Это меланин в эпителии сетчатки, пигмент радужной оболочки, а также вода, которая составляет большую часть глазного яблока.
• Самая уязвимая часть глаза – сетчатка: лазерный луч 400-1400 нм длиной (а особенно 700-1400 нм) фокусируется прямо на ней с помощью выпуклостей хрусталика и роговицы. В итоге сетчатка получает в 105 раз больше излучения, чем роговица.
• Есть такое понятие, как явление Белла: когда глаз закрыт, глазное яблоко естественным путем катится вверх. Таким образом, пигментированная радужка может войти в диапазон проникновения лазера и поглотить излучение.
• На роговице болевые рецепторы расположены очень плотно. То есть даже незначительное ее тепловое повреждение приводит к сильной боли.

Светлоглазые пациенты особенно подвержены лазерным травмам, если воздействие проводится лазером, чья мишень – меланин. У них все излучение попадает сразу на сетчатку, не уменьшаясь при прохождении через эпителий радужной оболочки.

Как лазер повреждает структуры глаза

Лазерная травма глаза и возможная степень повреждения различна и зависит от типа лазера. Так, аппараты, работающие на основе титанил-фосфата калия (KTP) или красителей (PDL) имеют короткую длину. Они, в основном, поглощаются роговицей и приводят к фотокоагуляции, то есть фототермическому эффекту . В этом случае в ткани глаза генерируется достаточное количество тепла для денатурации белков. Температура сетчатки может возрастать от 40 до 60° С.

Лазеры, испускающие длинную волну – инфракрасные, диодные, Nd: YAG. Они проходят через роговицу, чтобы достичь хрусталика и сетчатки. Их эффект – фотомеханический, реже – явление фотокоагуляции. Фотомеханический эффект подразумевает, что в тканях генерируется взрывной акустический удар, который может привести к появлению фрагментов и даже к перфорации отдельных структур.

Например, клинически 1064 нм Nd: YAG-лазер, вызывающий большинство лазерных травм глаза, способен вызвать кровоизлияние в сетчатку, в стекловидное тело, а также рубцевание, образование преретинальных спаек и ретинопатию, когда излучение поглощается эпителием пигмента сетчатки, насыщенным меланином. Лазер Nd: YAG может привести к значительным повреждениям глаза и окружающей кожи по сравнению с более короткими лазерами на длине волны, поскольку он может проникать в более глубокие слои кожи.

Опасность длинноволновых лазеров (например, 755-795 нм александритового и Nd: YAG-лазер с длиной волны 1064 нм) в том, что их луч не виден для глаза . Это отличает их от более коротковолновых (например, KTP) лазеров.

Erbium: YAG-лазер с длиной волны 2940 нм – это еще один аблятивный лазер, который также может быть использован фракционно. Он более эффективно поглощается водой и коллагеном и вызывает меньшее тепловое повреждение, чем CO2-лазер. Осложнения этих лазеров включают в себя эритему, гипер- и гипопигментацию радужки, кожные инфекции и травму роговицы.

Пульт управление кошкой – такое «прозвище» получила эта игрушка среди владельцев. И действительно, лазерная указка для кошек – одна из самых любимых забав, уступающая разве что меховой мышке или старому доброму бантику на веревочке. Кошка, гоняющаяся за неутомимым огоньком, абсолютно счастлива. А какие кульбиты совершает питомец, пытаясь схватить призрачную добычу!

Очевидно, почему кошки бегают за лазером – это прекрасная возможность удовлетворить инстинкты охотника: прыжки, бег, внезапные атаки, преодоление препятствий. Какая кошка откажется от столь заманчивого развлечения? Да и лишний вес нетрудно скинуть посредством таких догонялок: все группы мышц задействованы, укрепляется дыхательная и сердечнососудистая система, поддерживается опорно-двигательный аппарат.

Кроме того, лазерная игрушка для кошек – это своеобразный способ преодоления стресса, снятия напряжения. Активно побегав вечером, любимец крепче спит ночью. С помощью этой забавы можно даже дрессировать кошку, разучивая нехитрые трюки. И владельцу удобно – отдыхаешь перед телевизором, одновременно развлекая питомца. А автоматический лазер и вовсе не требует присутствия человека: нажал кнопку перед уходом на работу – кошка развлекается отведенное таймером время.

Однако, как и любая игрушка, лазер для кошек может представлять опасность. В первую очередь необходимо помнить, что луч не должен попадать на сетчатку глаз, даже отраженный от зеркала или глянцевой поверхности мебели. И чем мощнее лазер, тем быстрее он разрушает сетчатку. Поэтому лазерная указка должна быть куплена в зоомагазине – для игры с кошками нельзя использовать лазеры мощнее 30 mW.

Бытует мнение, что зеленый цвет луча безопаснее, чем красный. Однако на степень опасности влияет только мощность. Но если выбирать между красным и зеленым лазером, лучше выбрать зеленый – большинство кошек отчетливее видят зеленый луч, даже при свете дня.

Но и маломощная лазерная указка для кошек при неосторожном обращении может стать причиной травмы. Самые «безобидные» последствия – неглубокие раны и ушибы, полученные во время очередного кульбита. Куда страшнее игры при открытых окнах – одно неосторожное движение рукой, и кошка выпрыгивает в форточку, устремляясь за неуловимым огоньком. Кстати, детские игрушки часто оснащают лазерами (например, машинки и автоматы), поэтому на окнах должна быть москитная сетка, иначе проходящий мимо ребенок может ненароком привлечь охотницу.

И самый неочевидный минус – хроническая неудовлетворенность и неуверенность в себе. Лазерная игрушка для кошек – это охота в чистом виде, а значит, должна быть и добыча. Если каждый раз охота заканчивается ничем, кошка начинает сомневаться в своей способности добыть пищу, а это неизбежный стресс. Чтобы избежать чувства неудовлетворенности, в конце игры кошка должна получать «мышку». Можно наводить лазер на , выключая его, когда охотница ткнет носом находку. Или переводить луч на другую игрушку, которую питомец любит таскать в зубах. Если кошка ценит внимание, лазер переводят к ногам и выключают, одновременно поглаживая и хваля подбежавшего питомца.

Наткнулся в сети на такие вот заявления:
Лазером можно с балкона поводить, и кому-нибудь сетчатку пожечь. Тебе, родителям, детям твоим. Понимаешь, да? Оно в свободной продаже, без ограничений.
Выжженная сетчатка не восстанавливается. Идиотов, продающие подобные вещи таким же идиотам нужно наказывать. Если увижу идиота на улице с подобной игрушкой - у малолетки отберу и дам пару оплеух. У кого постарше - накажу гораздо серьёзнее, вплоть до колото-резаных и огнестрельных. Купил - жги сетчатку себе. Подвергаешь опасности окружающих - получи.

Не будем тут обсуждать вопрос психического состояния автора таких заявлений, а вот о безопасности лазерных указок можно и поговорить.

Для начала стоит отметить, что лазер - это, безусловно, устройство, которое представляет угрозу для зрения, а иногда и для жизни. В общем случае его нельзя направлять туда, где может оказаться лицо человека. И с котами играться можно только используя наименее мощные модели. Для лазеров мощнее 5 мВт очень желательно иметь защитные очки, а если мощность измеряется сотнями милливатт, без них уже не только опасно, но и просто неприятно работать.

НО, опасность современных указок в массовом сознании сильно преувеличена. Я уже затрагивал эту тему в этой статье . Здесь же приведу отдельно именно вопрос опасности указок, сжатый с точки зрения художественности и расширенный с точки зрения информации.

Во-первых, стоит сразу заметить, что "бац - и ты слепой" лазерная указка обеспечить не может. Даже если специально направить самую мощную модель себе прямо в глаз. Как правило это приводит к тому, что на сетчатке появляется ещё одно слепое пятно (в дополнение к тому, что и так есть у всех от рождения). В течении нескольких месяцев после травмы мозг обновляет "карту битых пикселей" и пятно перестаёт доставлять дискомфорт. Но изображение предметов, попавшее в область пятна, разумеется, глазом не воспринимается. Обычно нужно специально приложить усилия, чтобы это заметить (ищем в интернете "обнаружение слепого пятна"). Один мой знакомый, занимавшийся юстировкой лазеров, имеет несколько таких пятен, но в жизни они ему никак не мешают. Конечно, это не повод "лезть на рожон", тем более, что в отдельных случаях возможна и куда более серьёзная потеря зрения. Но это повод перестать бояться, что тебя в любую секунду кто-то может лишить зрения, посветив указкой с балкона.

Во-вторых, серьёзной ошибкой было бы считать, что свет от лазера распространяется строго параллельно. У него есть определённая расходимость. Для большинства указок она находится в пределах 1-2 мрад, а у худших - 5 мрад и даже более. Опасным же для зрения является только тот свет, который попал в зрачок глаза, чья площадь даже тёмной ночью не превышает 50 мм 2 . Чем дальше глаз от указки - тем меньшая доля её мощности может попасть в глаз. Один известный производитель сверхмощных указок приводит в их характеристиках среди прочего и ту дальность, до которой они представляют опасность. Для 1000 мВт (именно тысяча) указки с расходимостью 1,5 мрад это 150 м. Дальше она не представляет серьёзной угрозы. Но большинство продаваемых сейчас указок такой огромной мощности имеет минимум в двое большую расходимость, что пропорционально уменьшает опасную дистанцию. Так что "прилетевший" за сотни метров луч уже никого травмировать не может. Тоже самое касается и случайного попадания в глаз отражённого луча: в большинстве случаев опасно только зеркальное отражение от плоской или немного вогнутой поверхности. Отражение от выпуклой или матовой поверхности может испортить зрение только при длительном наблюдении, т.к. в глаз попадает лишь малая часть излучаемой мощности.

Наконец, рекорды мощности не имеют ничего общего с мощностью тех указок, что продают в подземных переходах. Скорее всего, вы не найдёте там даже 500 мВт моделей. От силы 200-300 мВт. Но и эти числа сильно завышены. Опыт показал, что китайские зелёные указки обычно имеют мощность, в 1,5-3,0 раза меньше заявленной. Иногда обманывают и в 10 раз... Качественные мощные указки хоть и дешевеют, но вовсе не так быстро, как нас пугают. Если пят лет назад качественная 300 мВт модель стоила $1000, то сейчас цена упала до $300. Даже если ещё через 5 лет цена упадёт до $100 - это всё равно явно не та цена, по которой её массово будут покупать школьники.