Κίνδυνοι συγκόλλησης με λέιζερ

Η ζημιά που προκαλεί το φως οφείλεται κυρίως στο φαινόμενο της θερμοκρασίας και στη φωτοχημική αντίδραση που προκαλείται από την απορρόφηση ενέργειας του, η οποία προκαλεί βιολογική βλάβη. Ο κύριος τρόπος βλάβης εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός και τον ιστό που εκτίθεται. Για τους κινδύνους των λέιζερ, η κύρια αιτία της βλάβης προκαλείται από την επίδραση της θερμοκρασίας και τα βασικά μέρη της βλάβης είναι τα μάτια και το δέρμα.

Η θέση του τραυματισμού στο μάτι σχετίζεται άμεσα με το μήκος κύματος της ακτινοβολίας λέιζερ. Για την ακτινοβολία λέιζερ που εισέρχεται στα μάτια:

1. Μήκη κύματος σχεδόν υπεριώδους (UVA) 315-400 nm, το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας απορροφάται στον φακό του ματιού, τα αποτελέσματα καθυστερούν και προβλήματα (όπως ο καταρράκτης) μπορεί να μην εμφανιστούν για αρκετά χρόνια.

2. Μακριά υπεριώδη (UVB) 280-315 nm και (UVC) 100-280 nm, το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας απορροφάται από τον κερατοειδή. Εάν απορροφηθούν αρκετά υψηλές δόσεις, μπορεί να οδηγήσει σε κερατοεπιπεφυκίτιδα, τη λεγόμενη χιονοτυφλότητα και μάτι συγκόλλησης.

3. Το μεγαλύτερο μέρος της ορατής (400-760 nm) και της εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (760-1400 nm) μεταδίδεται στον αμφιβληστροειδή και η υπερβολική έκθεση μπορεί να προκαλέσει τύφλωση ή εγκαύματα και βλάβες στον αμφιβληστροειδή.

4. Μακριά υπέρυθρες (1400 nm-1 mm) το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας μεταδίδεται στον κερατοειδή, η υπερβολική έκθεση σε αυτά τα μήκη κύματος μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα κερατοειδούς.

---

Θερμικά εγκαύματα (βλάβες) στο μάτι προκαλούνται όταν η ροή του αίματος στο χοριοειδές στρώμα, το οποίο βρίσκεται μεταξύ του αμφιβληστροειδούς και του σκληρού χιτώνα, αποτυγχάνει να ρυθμίσει το θερμικό φορτίο του αμφιβληστροειδούς. Η όραση εκτός εύρους είναι θολή.

Αν και ο αμφιβληστροειδής μπορεί να επιδιορθώσει μικρές βλάβες, μείζονες βλάβες στην περιοχή της ωχράς κηλίδας του αμφιβληστροειδούς μπορεί να οδηγήσει σε όραση ή προσωρινή τύφλωση ή ακόμα και απώλεια της όρασης. Η φωτοχημική βλάβη στον κερατοειδή από την υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί να οδηγήσει σε φωτοκερατοεπιπεφυκίτιδα (συχνά ονομάζεται οξυγονοκολλητή ή τύφλωση χιονιού). Αυτή η επώδυνη κατάσταση μπορεί να διαρκέσει αρκετές ημέρες και το άτομο μπορεί να αισθάνεται πολύ εξασθενημένο. Η μακροχρόνια έκθεση στις ακτίνες UV μπορεί να προκαλέσει σχηματισμό καταρράκτη στους φακούς.

Η διάρκεια της έκθεσης είναι επίσης σημαντική αιτία οφθαλμικής βλάβης. Για παράδειγμα, εάν το λέιζερ είναι ορατό μήκος κύματος (400 έως 700 nm), η ισχύς της δέσμης είναι μικρότερη από 1,0 mW και ο χρόνος έκθεσης είναι μικρότερος από 0,25 δευτερόλεπτα (χρόνος αναφοβικής απόκρισης), ο αμφιβληστροειδής δεν θα καταστραφεί από παρατεταμένη έκθεση σε δέσμη. Τα λέιζερ Κατηγορίας 1, 2α και 2 (βλ. σημείωση για την ταξινόμηση λέιζερ) εμπίπτουν σε αυτήν την κατηγορία και επομένως γενικά δεν προκαλούν κίνδυνο στον αμφιβληστροειδή. Δυστυχώς, παρατηρήσεις δέσμης ή κατοπτρικές παρατηρήσεις σε λέιζερ Κατηγορίας 3a, 3b ή 4 και διάχυτη ανάκλαση από λέιζερ Κλάσης 4 μπορεί να προκαλέσουν τέτοια βλάβη λόγω υπερβολικής ισχύος δέσμης, σε τέτοιες περιπτώσεις μια φωτοφοβική απόκριση 0,25 δευτερολέπτων δεν αρκεί για την προστασία των ματιών από τραυματισμό.

Για τα παλμικά λέιζερ, η διάρκεια του παλμού επηρεάζει επίσης την πιθανότητα τραυματισμού των ματιών. Παλμοί με διάρκειες μικρότερες από 1 ms εστιασμένοι στον αμφιβληστροειδή προκαλούν ακουστικές παροδικές διαταραχές που προκαλούν σοβαρή πρόσθετη βλάβη και αιμορραγία εκτός από την αναμενόμενη θερμική βλάβη. Σήμερα, πολλά παλμικά λέιζερ έχουν διάρκεια παλμού μικρότερη από 1 picosecond. Το πρότυπο ANSI Z136.1 του Αμερικανικού Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων ορίζει την επιτρεπόμενη έκθεση (MPE) που είναι αποδεκτή για το μάτι όπου δεν αναμένεται βλάβη στα μάτια (υπό καθορισμένες συνθήκες έκθεσης). Εάν γίνει υπέρβαση του MPE, μπορεί να υπάρχει αυξημένη πιθανότητα τραυματισμού στα μάτια.

Ειδικότερα, πρέπει να σημειωθεί ότι η βλάβη του αμφιβληστροειδούς με λέιζερ μπορεί να είναι σοβαρή λόγω της μεγέθυνσης της εστιακής απόστασης του ματιού (οπτικό κέρδος) περίπου 100.000 φορές, καθώς αυτό σημαίνει ότι η ακτινοβολία 1 mW/cm2 που εισέρχεται στο μάτι θα αυξηθεί αποτελεσματικά στα 100 W/cm2

---

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: ΜΗΝ ΕΙΣΤΕ ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΑΠΟ ΚΑΜΙΑ ακτίνα LASER ΣΕ ΚΑΜΙΑ ΠΕΡΙΣΤΑΣΗ! Επιπλέον, πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε να αποτραπεί η ανάκλαση της ακτίνας λέιζερ στο μάτι, ώστε να αποφευχθεί ο πόνος που προκαλείται από τη βλάβη των ματιών, ακόμη και ο κίνδυνος τύφλωσης.