إشعاع الليزر في الطب. الآثار الإيجابية والسلبية لإشعاع الليزر على جسم الإنسان

أصبح الليزر أدوات بحث ذات أهمية متزايدة في الطب والفيزياء والكيمياء والجيولوجيا والبيولوجيا والهندسة. في حالة إساءة استخدامها ، يمكن أن تتسبب في الانبهار والإصابة (بما في ذلك الحروق والصدمات الكهربائية) للمشغلين وغيرهم من الموظفين ، بما في ذلك زوار المختبر العرضيين ، وتسبب أضرارًا جسيمة في الممتلكات. يجب على مستخدمي هذه الأجهزة فهم وتطبيق احتياطات السلامة الضرورية عند التعامل معها.

ما هو الليزر؟

كلمة "ليزر" (هندسة الليزر ، تضخيم الضوء بواسطة الانبعاث المحفز للإشعاع) هي اختصار يرمز إلى "تضخيم الضوء بالانبعاثات المحفزة". يكون تردد الإشعاع الناتج عن الليزر داخل أو بالقرب من الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي. يتم تضخيم الطاقة إلى حالة شديدة الكثافة من خلال عملية تسمى "إشعاع الليزر المستحث".

غالبًا ما يُساء فهم مصطلح "الإشعاع" لأنه يستخدم أيضًا لوصفه ، وفي هذا السياق يعني نقل الطاقة. يتم نقل الطاقة من مكان إلى آخر عن طريق التوصيل والحمل الحراري والإشعاع.

هناك العديد من أنواع الليزر المختلفة التي تعمل في بيئات مختلفة. تستخدم الغازات (على سبيل المثال ، الأرجون أو خليط من الهيليوم والنيون) ، البلورات الصلبة (على سبيل المثال ، الياقوت) أو الأصباغ السائلة كوسيط عمل. عندما يتم توفير الطاقة لوسط العمل ، فإنها تدخل في حالة الإثارة وتطلق الطاقة في شكل جزيئات ضوئية (فوتونات).

زوج من المرايا في أي من طرفي الأنبوب المحكم إما يعكس أو ينقل الضوء في تيار مركز يسمى شعاع الليزر. ينتج كل وسيط عمل شعاعًا ذو طول موجي ولون فريد.

عادة ما يتم التعبير عن لون ضوء الليزر من حيث الطول الموجي. إنه غير مؤين ويتضمن الأشعة فوق البنفسجية (100-400 نانومتر) والمرئية (400-700 نانومتر) والأشعة تحت الحمراء (700 نانومتر - 1 مم) جزء من الطيف.

المجال الكهرومغناطيسي

كل موجة كهرومغناطيسية لها تردد وطول فريد مرتبطان بهذه المعلمة. مثلما للضوء الأحمر تردده وطوله الموجي الخاصين به ، كذلك فإن كل الألوان الأخرى - البرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق - لها ترددات وأطوال موجية فريدة. يستطيع البشر إدراك هذه الموجات الكهرومغناطيسية ، لكنهم غير قادرين على رؤية بقية الطيف.

الأشعة فوق البنفسجية لها أيضًا أعلى تردد. تحتل الأشعة تحت الحمراء وإشعاع الميكروويف وموجات الراديو الترددات المنخفضة من الطيف. يقع الضوء المرئي في نطاق ضيق جدًا بينهما.

تأثير انساني

ينتج الليزر شعاعًا مكثفًا موجهًا من الضوء. إذا تم توجيهه أو انعكاسه أو تركيزه على جسم ما ، فسيتم امتصاص الحزمة جزئيًا ، مما يرفع درجة حرارة السطح والداخل للكائن ، مما قد يتسبب في تغيير المادة أو تشوهها. هذه الصفات ، التي وُجدت مفيدة في جراحة الليزر ومعالجة المواد ، يمكن أن تكون خطرة على الأنسجة البشرية.

بالإضافة إلى الإشعاع ، الذي له تأثير حراري على الأنسجة ، فإن إشعاع الليزر الذي ينتج عنه تأثير كيميائي ضوئي خطير. حالته قصيرة بما فيه الكفاية ، أي الجزء فوق البنفسجي أو الأزرق من الطيف. تنتج الأجهزة الحديثة أشعة ليزر ، يتم تقليل تأثيرها على الشخص. طاقة الليزر منخفضة الطاقة ليست كافية لإحداث ضرر ، ولا تشكل خطرا.

الأنسجة البشرية حساسة للطاقة ، وفي ظل ظروف معينة ، يمكن للإشعاع الكهرومغناطيسي ، بما في ذلك إشعاع الليزر ، أن يتسبب في تلف العين والجلد. تم إجراء دراسات حول المستويات الدنيا للإشعاع المؤلم.

خطر العين

العين البشرية أكثر عرضة للإصابة من الجلد. لا تحتوي القرنية (السطح الأمامي الخارجي الشفاف للعين) ، على عكس الأدمة ، على طبقة خارجية من الخلايا الميتة تحمي من التأثيرات البيئية. الليزر وتمتصه قرنية العين مما قد يضرها. يصاحب الإصابة وذمة في الظهارة وتآكل ، وفي إصابات خطيرة - تغيم الغرفة الأمامية.

يمكن أيضًا أن تكون عدسة العين عرضة للإصابة عند تعرضها لأشعة الليزر المختلفة - الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.

ومع ذلك ، فإن الخطر الأكبر هو تأثير الليزر على شبكية العين في الجزء المرئي من الطيف البصري - من 400 نانومتر (بنفسجي) إلى 1400 نانومتر (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء). ضمن هذه المنطقة من الطيف ، تركز الحزم الموازية على مناطق صغيرة جدًا من شبكية العين. يحدث أكثر أشكال التعريض غير المواتية عندما تنظر العين إلى المسافة ويدخلها شعاع مباشر أو منعكس. في هذه الحالة يصل تركيزه على شبكية العين إلى 100000 مرة.

وبالتالي ، فإن الحزمة المرئية بقوة 10 مللي واط / سم 2 تؤثر على شبكية العين بقوة 1000 واط / سم 2. هذا أكثر من كافٍ لإحداث ضرر. إذا لم تنظر العين إلى المسافة ، أو إذا انعكست الحزمة من سطح منتشر وغير مرآوي ، فإن الإشعاع الأكثر قوة يؤدي إلى الإصابة. تأثير الليزر على الجلد يخلو من تأثير التركيز ، لذلك فهو أقل عرضة للإصابة عند هذه الأطوال الموجية.

الأشعة السينية

يمكن لبعض أنظمة الجهد العالي ذات الفولتية التي تزيد عن 15 كيلو فولت أن تولد أشعة سينية ذات طاقة كبيرة: إشعاع الليزر ، ومصادره هي مصادر عالية الطاقة يتم ضخها بالإلكترون ، بالإضافة إلى أنظمة البلازما ومصادر الأيونات. يجب فحص هذه الأجهزة للتأكد من التدريع المناسب.

تصنيف

اعتمادًا على قوة أو طاقة الحزمة والطول الموجي للإشعاع ، يتم تقسيم الليزر إلى عدة فئات. يعتمد التصنيف على احتمالية أن يتسبب الجهاز في إصابة فورية للعينين أو الجلد أو نشوب حريق عند تعرضه مباشرة للشعاع أو عند انعكاسه من الأسطح العاكسة المنتشرة. تخضع جميع أنواع الليزر التجارية للتحديد عن طريق العلامات المطبقة عليها. إذا كان الجهاز مصنوعًا في المنزل أو لم يتم تمييزه بطريقة أخرى ، فيجب طلب المشورة بشأن التصنيف الملائم والوسم. يتميز الليزر بالقوة والطول الموجي ووقت التعرض.

أجهزة آمنة

تولد أجهزة من الدرجة الأولى إشعاع ليزر منخفض الكثافة. لا يمكن أن تصل إلى مستويات خطيرة ، لذلك فإن المصادر معفاة من معظم الضوابط أو غيرها من أشكال المراقبة. مثال: طابعات الليزر ومشغلات الأقراص المضغوطة.

أجهزة آمنة بشروط

تنبعث أشعة الليزر من الدرجة الثانية في الجزء المرئي من الطيف. هذا هو إشعاع الليزر ، الذي تتسبب مصادره في أن يكون لدى الشخص رد فعل طبيعي يتمثل في رفض الضوء الساطع للغاية (انعكاس وميض). عند تعرضها للشعاع ، تومض عين الإنسان بعد 0.25 ثانية ، مما يوفر حماية كافية. ومع ذلك ، فإن أشعة الليزر في النطاق المرئي يمكن أن تلحق الضرر بالعين مع التعرض المستمر. أمثلة: مؤشرات الليزر والليزر الجيوديسي.

ليزر الفئة 2 أ عبارة عن أجهزة ذات أغراض خاصة بطاقة خرج أقل من 1 ميغاواط. تسبب هذه الأجهزة الضرر فقط عند تعرضها مباشرة لأكثر من 1000 ثانية في يوم عمل مدته 8 ساعات. مثال: قارئات الباركود.

أشعة الليزر الخطرة

تشير الفئة 3 أ إلى الأجهزة التي لا تصاب بالتعرض قصير المدى للعين غير المحمية. قد تكون خطرة عند استخدام البصريات البؤرية مثل التلسكوبات أو المجاهر أو المناظير. أمثلة: 1-5 ميغاواط ليزر He-Ne وبعض مؤشرات الليزر ومستويات البناء.

يمكن أن يتسبب شعاع الليزر من الفئة 3 ب في حدوث إصابة إذا تعرض مباشرة أو إذا كان معكوسًا. مثال: ليزر He-Ne 5-500 ميغاواط ، العديد من الليزر البحثي والعلاجي.

تشمل الفئة 4 أجهزة ذات مستويات طاقة أكبر من 500 ميغاواط. إنها تشكل خطرا على العينين والجلد ، كما أنها تشكل خطرا على الحريق. التعرض للشعاع ، انعكاساته المرآوية أو المنتشرة يمكن أن تسبب إصابات للعين والجلد. يجب اتخاذ جميع التدابير الأمنية. مثال: ليزر Nd: YAG ، شاشات العرض ، الجراحة ، قطع المعادن.

إشعاع الليزر: الحماية

يجب أن يوفر كل مختبر الحماية الكافية للأشخاص الذين يعملون مع الليزر. يجب تغطية النوافذ الموجودة في الغرف التي يمكن أن يمر من خلالها إشعاع من أجهزة من الفئة 2 أو 3 أو 4 مسببة ضررًا في المناطق غير الخاضعة للرقابة أو حمايتها بطريقة أخرى أثناء تشغيل هذا الجهاز. للحصول على أقصى حماية للعين ، يوصى بما يلي.

• يجب أن تكون الحزمة محاطة باحتواء غير عاكس وغير قابل للاشتعال لتقليل مخاطر التعرض العرضي أو الحريق. لمحاذاة الشعاع ، استخدم شاشات الفلورسنت أو المشاهد الثانوية ؛ تجنب التعرض المباشر للعين.
• استخدم أقل طاقة لإجراء محاذاة الحزمة. إذا أمكن ، استخدم أجهزة منخفضة النهاية لإجراءات المحاذاة الأولية. تجنب وجود أجسام عاكسة غير ضرورية في منطقة الليزر.
• الحد من مرور العارضة في منطقة الخطر في غير ساعات العمل ، وذلك باستخدام الستائر والحواجز الأخرى. لا تستخدم جدران الغرفة لمحاذاة شعاع الليزر من الفئة 3 ب و 4.
• استخدم أدوات غير عاكسة. بعض المخزون الذي لا يعكس الضوء المرئي يصبح مرآى في المنطقة غير المرئية من الطيف.
• لا ترتدي المجوهرات العاكسة. تزيد المجوهرات المعدنية أيضًا من خطر التعرض لصدمة كهربائية.

نظارات واقية

يجب ارتداء النظارات الواقية عند العمل بأشعة الليزر من الفئة 4 بمنطقة خطرة مفتوحة أو عند وجود خطر انعكاس. يعتمد نوعها على نوع الإشعاع. يجب اختيار النظارات للحماية من الانعكاسات ، وخاصة الانعكاسات المنتشرة ، ولتوفير الحماية إلى المستوى الذي يمكن أن يمنع فيه رد الفعل الوقائي الطبيعي إصابة العين. ستحافظ هذه الأجهزة البصرية على قدر من الرؤية للشعاع ، وتمنع حروق الجلد ، وتقلل من احتمالية وقوع حوادث أخرى.

عوامل يجب مراعاتها عند اختيار النظارات الواقية:

• الطول الموجي أو منطقة الطيف الإشعاعي ؛
• الكثافة الضوئية عند طول موجي معين ؛
• الحد الأقصى للإضاءة (W / سم 2) أو قوة الشعاع (W) ؛
• نوع نظام الليزر
• وضع الطاقة - إشعاع الليزر النبضي أو الوضع المستمر ؛
• إمكانية الانعكاس - المرآة والمنتشرة ؛
• خط البصر
• وجود عدسات تصحيحية أو حجم كافٍ يسمح بارتداء النظارات لتصحيح الرؤية ؛
• راحة؛
• وجود فتحات تهوية تمنع تكون الضباب ؛
• التأثير على رؤية اللون.
• مقاومة التأثير
• القدرة على أداء المهام اللازمة.

نظرًا لأن نظارات السلامة عرضة للتلف والتآكل ، يجب أن يتضمن برنامج السلامة الخاص بالمختبر فحوصات دورية لميزات السلامة هذه.

إشعاع الليزر هو إشعاع كهرومغناطيسي للمدى البصري ، مصدره مولدات الكم الضوئية - الليزر. لشرح جوهر ومبادئ الحصول على إشعاع الليزر ، يمكن للمرء استخدام النموذج الكوكبي للذرة الذي اقترحه E.Rutherford. وفقًا لهذا النموذج ، الذرات عبارة عن أنظمة كمومية تتكون من نواة وإلكترونات تدور حولها ، وتحتل موقعًا للطاقة محددًا بدقة ومنفصلة. مخطط إشعاع الذرات العفوي (أ) والمحفز (ب) يتم الانتقال من حالة طاقة إلى أخرى بشكل مفاجئ ويرافقه امتصاص أو إطلاق كمية من الطاقة.
يعتمد الحصول على إشعاع الليزر على خاصية الذرات (الجزيئات) تحت تأثير التأثيرات الخارجية للدخول في حالة الإثارة. هذه الحالة غير مستقرة ، وبعد مرور بعض الوقت (بعد حوالي 10-8 ثوانٍ) ، يمكن للذرة تلقائيًا (تلقائيًا) أو مجبرة تحت تأثير موجة كهرومغناطيسية خارجية ، أن تدخل في حالة ذات احتياطي طاقة أقل ، بينما تنبعث منها كمية الضوء (الفوتون). وفقًا للمبدأ الذي صاغه أ. أينشتاين (1917) ، ستنبعث طاقة الذرات أو الجزيئات المُثارة بنفس التردد والطور والاستقطاب وفي نفس اتجاه الإشعاع المثير. في ظل ظروف معينة (وجود عدد كبير من الكميات العارضة وعدد كبير من الذرات المثارة) ، يمكن أن تحدث زيادة شبيهة بالانهيار الجليدي في عدد الكوانتا بسبب التحولات القسرية. يؤدي انتقال الذرات من حالة الإثارة التي تشبه الانهيار الجليدي ، والذي يحدث في وقت قصير جدًا ، إلى تكوين إشعاع الليزر. وهو يختلف عن ضوء أي مصادر أخرى معروفة من خلال أحادية اللون ، والتماسك ، والاستقطاب ، والتناحي لتدفق الإشعاع.
التماسك (من ربط وتوصيل خطوط العرض) - التدفق المنسق في وقت العديد من عمليات الموجات التذبذبية من نفس التردد والاستقطاب ؛ خاصية لعمليتين أو أكثر من عمليات الموجات التذبذبية التي تحدد قدرتها على التعزيز المتبادل أو إضعاف بعضها البعض عند إضافتها. تولد المصادر التقليدية إشعاعًا غير متماسك ، بينما يولد الليزر إشعاعًا متماسكًا. نظرًا للتماسك ، يتم تركيز شعاع الليزر قدر الإمكان ، وهو أكثر قدرة على التداخل ، ولديه تباعد أقل وإمكانية الحصول على كثافة طاقة أعلى.
أحادية اللون (يوناني مونو - واحد ، فقط + صفاء - لون ، طلاء) - إشعاع بتردد أو طول موجي محدد. تقليديا ، يمكن اعتبار الإشعاع الذي يبلغ عرضه الطيفي 3-5 نانومتر أحادي اللون.
الاستقطاب - التناظر (أو كسر التناظر) في توزيع اتجاه متجه المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الموجة الكهرومغناطيسية بالنسبة لاتجاه انتشارها. إذا تأرجح مكونان متعامدان بشكل متبادل من متجه شدة المجال الكهربائي مع اختلاف طور ثابت في الوقت ، فإن هذه الموجة تسمى مستقطبة. إذا حدثت التغييرات بشكل عشوائي ، فإن الموجة تكون غير مستقطبة. إشعاع الليزر هو ضوء شديد الاستقطاب (من 75 إلى 100٪).
الاتجاهية هي خاصية مهمة لإشعاع الليزر. يُفهم اتجاه شعاع الليزر على أنه خاصية ترك الليزر في شكل شعاع ضوئي مع تباعد صغير للغاية.
الخصائص الرئيسية لإشعاع الليزر هي الطول الموجي والتردد ، بالإضافة إلى معلمات الطاقة. كل منهم خصائص حيوية التي تحدد تأثير إشعاع الليزر على النظم البيولوجية.
الطول الموجي - المسافة التي تنتشر خلالها الموجة في فترة اهتزاز واحدة. في الطب ، يتم التعبير عنه بشكل أكثر شيوعًا بالميكرومتر (m) أو النانومتر (nm). يعتمد الانعكاس وعمق الاختراق والامتصاص والتأثير البيولوجي لإشعاع الليزر على طول الموجة.
التردد ، كونه معكوس الطول الموجي ، يشير إلى عدد التذبذبات لكل وحدة زمنية. من المعتاد التعبير بالهرتز (هرتز) أو المضاعفات. كلما زاد التردد ، زادت طاقة كمية الضوء. يتم التمييز بين التردد الطبيعي للإشعاع ، والذي لم يتغير بالنسبة لمصدر معين ، وتردد التعديل ، والذي يمكن أن يختلف غالبًا في الليزر الطبي من 1 إلى 1000 هرتز. تعتبر خصائص الطاقة لإشعاع الليزر مهمة جدًا.
قوة الإشعاع (تدفق الإشعاع ، تدفق الطاقة المشعة ، P) هي متوسط ​​قوة الإشعاع الكهرومغناطيسي المنقولة عبر بعض الأسطح. تقاس بالواط أو مضاعفاته.
كثافة الإشعاع (كثافة تدفق الطاقة ، أو PPM ، كثافة الإشعاع ، E). E = P / S ، مقاسة بـ W / m2 أو mW / cm2.
التعرض للطاقة (جرعة الإشعاع ، N) - التعرض للطاقة لفترة زمنية معينة. H \ u003d E t \ u003d P t: S ، مقاسة بـ J / m2 (1 J \ u003d 1 W s).
عند استخدام إشعاع الليزر في الطب ، ولا سيما في العلاج بالليزر ، من المهم التركيز على معايير الإشعاع بدلاً من الإشعاع (انظر العلاج بالليزر).
عند استخدام إشعاع الليزر المستمر وفقًا لطرق الاتصال ، فإن جرعة الإشعاع (D) تساوي طاقة الإشعاع (W) ويتم قياسها بالجول: D \ u003d W \ u003d P t.
بالنسبة للتعرض النبضي ، تُحسب جرعة الإشعاع بوحدة J وفقًا للصيغة:
Dimp = Rimp t f tau ،
حيث Rimp هي قوة نبضة واحدة في W ؛ t هو وقت التعرض بالثانية ؛ f هو معدل تكرار النبض بالهرتز ؛ tau هي مدة نبضة الليزر في s.
على عكس جرعة الإشعاع ، فإن الجرعة الممتصة ، التي تحدد تأثير إشعاع الليزر ، ستكون دائمًا أقل ، وهو ما يرتبط بانعكاس جزء من الطاقة من السطح المشع. يتم تحديد قيمة الطاقة المنعكسة ، والتي يمكن أن تختلف في حدود كبيرة ، باستخدام أجهزة قياس ضوئية حيوية.
يتم تحديد جرعة إشعاع الليزر التي يمتصها جسم بيولوجي بالصيغة التالية:
Dpog \ u003d P t (l - Kotr) ،
حيث KOTR هو انعكاس للجلد أو الأنسجة الأخرى.
وفقًا لذلك ، بالنسبة لإشعاع الليزر النبضي ، ستبدو هذه الصيغة كما يلي:
Dpog \ u003d RIMP t f tau (1 - K).
في حالة عدم وجود أجهزة قياس ضوئية حيوية ، يتم استخدام البيانات المتوسطة: بالنسبة لإشعاع الليزر الأحمر ، يكون معامل انعكاس الجلد 030 ، وبالنسبة للأغشية المخاطية 0.45 ؛ بالنسبة لأشعة الليزر تحت الحمراء ، فهي تساوي على التوالي 0.40 و 0.35.
في الطب السريري ، يستخدم إشعاع الليزر في مجالات الجراحة والعلاج الطبيعي. في الاتجاه الأول ، يتم استخدام إشعاع ليزر أقوى ، والذي يتسبب في التدمير الدقيق للأنسجة ، وهو أساس الجراحة بالليزر. التأثيرات المميزة لإشعاع الليزر المكثف هي التخثر ، التسخين القوي والتبخر ، الاجتثاث ، الانهيار البصري ، المطرقة المائية ، إلخ. يستخدم العلاج الطبيعي إشعاع ليزر منخفض الكثافة ، وآليات عمله أكثر تنوعًا وتعقيدًا ، ولكنها أقل شهرة. ليس هناك شك في أن أساس عملها هو العمليات الضوئية الفيزيائية والكيميائية الضوئية التي تحدث أثناء الامتصاص الجزيئي للطاقة الإشعاعية وتؤدي إلى تأثيرات بيولوجية ضوئية مختلفة. من المهم التأكيد على أنه بسبب آليات التحفيز ، تتحول التغيرات الجزيئية المحلية إلى تفاعل تكيفي منهجي بمظاهره المختلفة على جميع مستويات النشاط الحيوي للكائن الحي.
من بين الآليات الأساسية لعمل إشعاع الليزر على الأنظمة البيولوجية ، يتم تعيين دور حاسم لتلك التي تحدث في الميتوكوندريا.
تتمثل إحدى الآليات المحتملة لتأثير إشعاع الليزر على الخلية في تسريع نقل الإلكترونات في السلسلة التنفسية بسبب التغيير في خصائص الأكسدة والاختزال لمكوناتها. في هذه الحالة ، يتم تعيين الدور الرئيسي للنقل المتسارع للإلكترونات في جزيئات السيتوكروم كوكسيديز و NADH ديهيدروجينيز. في الوقت نفسه ، يمكن إطلاق أكسيد النيتريك من المركز التحفيزي ، والذي ، مثل زيادة نشاط الجهاز التنفسي ، يلعب دورًا مهمًا في تنظيم العديد من العمليات الحيوية.
بسبب الآليات المختلفة ، يمكن أن يتسبب إشعاع الليزر في توليد محسن للأكسجين المفرد ، وهو مركب كيميائي وبيولوجي نشط للغاية. يتم تعزيز تكوينه بزيادة في pO2 في الأنسجة. يبدأ الأكسجين المفرد أكسدة الدهون ، ويغير نفاذية الغشاء ، ويزيد من نقل الأيونات ، ويسرع تكاثر الخلايا ، وما إلى ذلك. ويقترح أن يتسبب الأكسجين المفرد في إحداث ضرر ضئيل (ما قبل التدمير) يؤدي إلى عدم توازن النظام ويحفز نشاطه في المستقبل. هذا ينطبق في المقام الأول على أغشية خلايا الدم.
يمكن أن تكون المستقبلات الضوئية لإشعاع الليزر عبارة عن العديد من الفيتامينات والإنزيمات ، بما في ذلك. الريبوفلافين (440 نانومتر) ، الكاتلاز (628 نانومتر) ، السيتوكروم rxidase (600 نانومتر) ، ديهيدراتيناز السكسينات والأكسيد الفائق. عند الجرعات العلاجية ، يزداد نشاطها ومحتواها في الأنسجة المختلفة ، ومن عواقب ذلك زيادة حالة مضادات الأكسدة في الأنسجة وانخفاض بيروكسيد الدهون.
يمكن أن يؤثر إشعاع الليزر بشكل مباشر أو غير مباشر على الأغشية ، ويغير شكلها ، وتوجه المستقبلات عليها ، وحالة مكونات الفسفوليبيد. تشمل عواقب مثل هذه التغييرات زيادة في نفاذية الأغشية بالنسبة لـ Ca2 + ، بالإضافة إلى زيادة نشاط أنظمة adenylate cyclase و ATPase ، مما يؤثر على الطاقة الحيوية للخلية.
يشرح العديد من المؤلفين التأثير الأساسي لإشعاع الليزر من خلال تأثيره على بنية الماء ، ومن خلاله على التفاعلات التي تحدث في الأنظمة المائية وعلى البروتينات ، والتي يتم تمثيل بيئتها المكروية بجزيئات الماء.
في الآونة الأخيرة ، تم تطوير الآلية الديناميكية الضوئية للعمل الأولي للإشعاع منخفض الكثافة بنشاط. ووفقًا له ، فإن الكروموفورات لإشعاع الليزر هي بورفيرينات داخلية ، ومحتواها عرضة للتغيير في العديد من الأمراض. البورفيرينات ، التي تمتص الإشعاع ، تحفز تفاعلات الجذور الحرة التي تؤدي إلى تنشيط الخلية (فتيلة). تصاحب الزيادة في نشاط الخلية زيادة في العديد من المركبات النشطة بيولوجيًا (أكسيد النيتريك ، وجذر الأنيون الفائق ، وأيون هيبوكلوريت ، والسيتوكينات ، وما إلى ذلك) التي تؤثر على دوران الأوعية الدقيقة ، وتكوين المناعة ، والعمليات الفسيولوجية الأخرى المهمة.
تحت تأثير إشعاع الليزر ، هناك إمكانية للتسخين الموضعي لامتصاص الكروموفور ، والذي قد يكون مصحوبًا بتغيرات هيكلية في الجزيئات الحيوية ونشاطها. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي إشعاع الليزر إلى ظهور مجال درجة حرارة غير متجانس في الأنسجة البيولوجية بسبب التوزيع غير المتكافئ لهياكل الامتصاص. يمكن أن يكون لمثل هذا التسخين غير المتكافئ تأثير كبير على عمليات التمثيل الغذائي في الأنسجة والخلايا. نتيجة العديد من التفاعلات الأولية هي تغيير في حالة الأكسدة في الخلية: يرتبط التحول نحو حالة أكثر تأكسدًا بتحفيز قابلية الخلية للبقاء ، والتحول نحو حالة الاختزال الأكثر ارتباطًا بقمعها.
هذه وغيرها من التأثيرات الأولية لإشعاع الليزر منخفض الطاقة مصحوبة بطيف من التغييرات الثانوية التي تحدد تأثيرها الفسيولوجي والعلاجي. يعتمد على العديد من العوامل ، من أهمها الطول الموجي للإشعاع المستخدم (وبالتالي طاقة فوتوناته) ومدة التعرض. نظرًا لأن العلاج بالليزر يستخدم بشكل شبه حصري كثافة طاقة منخفضة لإشعاع الليزر (حتى 100 ميغاواط / سم 2) ، فإن تأثير هذا العامل يكون أقل أهمية. الأكثر شيوعًا حاليًا هو تأثير التحفيز الحيوي للعلاج بالليزر. إنه يحدد أوسع نطاق من الإجراءات العلاجية ويكون أكثر وضوحًا في أشعة الليزر للأطياف الحمراء والقريبة من الأشعة تحت الحمراء التي يبلغ طولها الموجي من 620 إلى 1300 نانومتر. من المهم ملاحظة أن التحفيز الحيوي بالليزر يحدث فقط مع التعرض قصير المدى (حتى 3-5 دقائق). يتم استخدام التأثير المثبط للعلاج بالليزر ، والذي يكون بشكل أساسي في الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة ، والذي يتم ملاحظته أثناء التعرض طويل المدى ، بشكل أقل تكرارًا.
تتطور العمليات الكيميائية الضوئية والفيزيائية الضوئية الناتجة عن امتصاص طاقة إشعاع الليزر بشكل أساسي في موقع تأثيرها (الجلد والأغشية المخاطية التي يمكن الوصول إليها) ، نظرًا لأن عمق اختراقها يعتمد على الطول الموجي ولا يتجاوز بضعة سنتيمترات. الرابط الرئيسي في تأثير التحفيز الحيوي للعلاج بالليزر هو تنشيط الإنزيمات. إنه نتيجة الامتصاص الانتقائي لطاقة إشعاع الليزر بواسطة الجزيئات الحيوية الفردية ، بسبب تزامن الحد الأقصى لطيف امتصاصها مع الطول الموجي لإشعاع الليزر. لذلك ، يتم امتصاص إشعاع الليزر من الطيف الأحمر بشكل أساسي بواسطة جزيئات الحمض النووي ، السيتوكروم ، أوكسيديز السيتوكروم ، ديسموتاز الفائق ، الكاتلاز. يتم امتصاص طاقة إشعاع ليزر الأشعة تحت الحمراء القريبة بشكل أساسي عن طريق جزيئات الأكسجين والأحماض النووية. نتيجة لذلك ، يزداد محتوى الجزيئات الحيوية والجذور الحرة (الأكثر نشاطًا) ، ويزيد الأكسجين الأحادي ، ويتسارع تخليق البروتين ، والحمض النووي الريبي ، والحمض النووي ، ويزداد معدل تخليق الكولاجين وسلائفه ، وتوازن الأكسجين ونشاط الأكسدة تتغير العمليات. يؤدي هذا إلى تفاعلات الاستجابة على المستوى الخلوي - تغيير في شحنة المجال الكهربائي للخلية ، وإمكانات غشائها ، وزيادة النشاط التعددي ، الذي يحدد عمليات مثل معدل نمو وتكاثر الأنسجة ، وتكوين الدم ، و نشاط الجهاز المناعي وجهاز دوران الأوعية الدقيقة ، ثم تنتقل استجابة الجسم إلى مستويات الأنسجة والعضو والكائن الحي.
إشعاع الليزر منخفض الطاقة هو محفز حيوي غير محدد لعمليات الإصلاح والتمثيل الغذائي في الأنسجة المختلفة. يعمل الإشعاع بالليزر على تسريع التئام الجروح ، والذي يرجع إلى تحسن تدفق الدم الموضعي والتصريف اللمفاوي ، وتغيير التركيب الخلوي لتفريغ الجرح نحو زيادة عدد كريات الدم الحمراء والخلايا متعددة النوى ، وزيادة نشاط عمليات التمثيل الغذائي في الجرح ، وتثبيط بيروكسيد الدهون. عند تشعيع الأنسجة الحدودية على طول حواف الجرح ، لوحظ تحفيز تكاثر الخلايا الليفية. بالإضافة إلى ذلك ، فمن المعروف عن تأثير مبيد للجراثيم لإشعاع الليزر المرتبط بقدرته على التسبب في تدمير وتمزق أغشية الخلايا الميكروبية. يمكن أيضًا اعتبار تنشيط الارتباط الهرموني والوسيط للنظام التكيفي العام ، الذي يتم ملاحظته عند استخدام إشعاع الليزر ، كإحدى آليات تحفيز عمليات الإصلاح.
مع التشعيع بالليزر ، يتم تحفيز تجديد أنسجة العظام ، والذي كان بمثابة أساس لاستخدامه في كسور العظام ، بما في ذلك. وببطء التوحيد. تحت تأثير إشعاع الليزر ، يتحسن التجدد في الأنسجة العصبية ، ويقل النشاط الدافع لمستقبلات الألم. إلى جانب انخفاض الوذمة الخلالية وضغط الموصلات العصبية ، فإن هذا يحدد التأثير المسكن للعلاج بالليزر.
إشعاع الليزر له تأثير واضح مضاد للالتهابات ، والذي ربما يرجع في المقام الأول إلى تحسين الدورة الدموية وتطبيع دوران الأوعية الدقيقة المضطرب ، وتنشيط عمليات التمثيل الغذائي في بؤرة الالتهاب ، وتقليل وذمة الأنسجة ، والوقاية من الحماض و نقص الأكسجة والتأثير المباشر على العامل الجرثومي. يلعب تنشيط الجهاز المناعي دورًا مهمًا أيضًا ، والذي يتم التعبير عنه في زيادة شدة الانقسام وزيادة النشاط الوظيفي للخلايا المؤهلة مناعياً ، وزيادة تخليق الغلوبولين المناعي. يتم تعزيز التأثير المضاد للالتهابات من خلال التأثير المحفز لإشعاع الليزر على الغدد الصماء ، ولا سيما على وظيفة القشرانيات السكرية في الغدد الكظرية. من المهم التأكيد على أنه في حالة التلوث الجرثومي لسطح الجرح ، وفي حالة تفاقم عملية الالتهاب المزمن ، فمن الأنسب استخدام أشعة الليزر فوق البنفسجية (استخدام تأثير مثبط لقمع التغيير والنضح) ، وفي مرحلة الانتشار والتجديد ، نطاقات الأحمر والأشعة تحت الحمراء. في حالة العمليات الالتهابية والضمور التنكسية البطيئة ، يجب أن يتعرض الطيف الأحمر والأشعة تحت الحمراء فقط للإشعاع.
تحت تأثير إشعاع الليزر منخفض الطاقة ، تحدث زيادة في عدد كريات الدم الحمراء والخلايا الشبكية ، ويلاحظ زيادة في النشاط الانقسامي لخلايا نخاع العظام ، ويتم تنشيط نظام مضاد التخثر ، وينخفض ​​ESR. يتطور هذا التأثير على تكون الدم بشكل مباشر وغير مباشر. في الحالة الأولى ، الضوء الناتج عن الليزر ، الذي يتم امتصاصه بواسطة بورفيرينات كرات الدم الحمراء ، يؤدي إلى انخفاض المقاومة وحتى إلى تحلل كمية صغيرة منها. من الواضح أن منتجات التسوس تنشط تكوين الدم في نخاع العظم. يتحقق التأثير غير المباشر لإشعاع الليزر من خلال تنشيط نشاط الغدد الصماء ، وخاصة الغدة النخامية والغدة الدرقية ، والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بتنظيم الوظيفة المكونة للدم.
يساعد إشعاع الليزر ، عن طريق زيادة الطاقة الكامنة للخلية ، على زيادة مقاومة الكائن الحي ككل لتأثير العوامل الضارة ، بما في ذلك. وللإشعاع المؤين.
بشكل عام ، فإن التأثيرات الأكثر وضوحًا للعلاج بالليزر ، والتي تحدث بشكل رئيسي في موقع التعرض ، هي: تجديد التغذية ، وتحسين دوران الأوعية الدقيقة ، ومضاد الالتهاب ، ومنبه للمناعة ، ومزيل للحساسية ، ومزيل للاحتقان ، ومسكن.
أثناء العلاج بالليزر ، لا يتم تسجيل التغييرات في مكان التشعيع فحسب ، بل يتم أيضًا ملاحظة الاستجابة العامة للجسم. يحدث تعميم التأثير الموضعي بسبب التفاعلات العصبية الرئوية التي يتم تشغيلها منذ اللحظة التي يظهر فيها تركيز فعال للمواد الفعالة بيولوجيًا في الأنسجة المشععة ، وكذلك بسبب آلية الانعكاس العصبي. التحولات الناتجة في المؤشرات الرئيسية لنشاط الجهاز العصبي المركزي والجهاز القلبي الوعائي وعدد من العمليات الكيميائية الحيوية ، كقاعدة عامة ، تتأخر وتظهر بعد مرور بعض الوقت (دقائق ، ساعات) بعد الإجراء. في الوقت نفسه ، تكون أكثر وضوحًا أثناء تشعيع مناطق الوخز بالإبر.
لقد وجد إشعاع الليزر بخصائصه الفريدة استخدامًا واسعًا ومتنوعًا في الطب. مصادره هي المولدات الكمومية - أشعة الليزر ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة (انظر الليزر). تنبعث أشعة الليزر الطبية في الأشعة فوق البنفسجية ، المرئية (غالبًا في المنطقة الحمراء) ونطاقات الأشعة تحت الحمراء من الطيف البصري ، ويمكن أن تعمل في أوضاع مستمرة ونبضية. في الاتجاه العلاجي ، يتم استخدام إشعاع الليزر منخفض الكثافة ، وغالبًا ما يتم إنشاؤه بواسطة ليزر الهليوم نيون وأشباه الموصلات (انظر العلاج بالليزر). يستخدم العلاج بالليزر في العديد من العيادات للعديد من الأمراض.
الاستطبابات: يستخدم إشعاع الليزر عالي الكثافة ، الذي يسبب تغيرات مرئية في الأنسجة ، في اتجاه الجراحة. يمكن أن يتسبب هذا الإشعاع في قطع الأنسجة واللحام والتخثر والاستئصال والإرقاء. لهذا الغرض ، غالبًا ما يتم استخدام الأرجون وبخار النحاس والصبغة وثاني أكسيد الكربون والنيوديميوم وأنواع الليزر المماثلة. لقد وجد ليزر الإكسيمر تطبيقًا واسعًا في جراحة العيون. يستخدم إشعاع الليزر (عادة متوسط ​​الشدة) فيما يسمى بالعلاج الضوئي. يسهل استخدام المحسس الضوئي في هذه التقنية التدمير الديناميكي لخلية متغيرة مرضيًا ، ولكنه ليس بأي حال من الأحوال شرطًا أساسيًا لذلك. يستخدم العلاج الضوئي الديناميكي على نطاق واسع اليوم في علاج أمراض الأورام ، لكن حدود تطبيقه تتوسع تدريجياً. يعد التجميل بالليزر أحد المجالات المميزة جدًا لاستخدام إشعاع الليزر. في مستحضرات التجميل ، غالبًا ما يتم استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون والإربيوم ، وكذلك أشعة الليزر القائمة على بلورات الإيتريوم والألومنيوم والعقيق. تُستخدم تقنيات الليزر في التجميل في الإجراءات التجميلية مثل تسحيج الجلد ، ورفع ، وإزالة الأورام الوعائية وتوسع الشعيرات في الوجه ، وإزالة الشعر ، وما إلى ذلك. بدأ استخدام إشعاع الليزر في برامج العلاج الفعالة ، في التقنيات المختبرية ، وكذلك في الهالوجرافيا . من الواضح تمامًا أن إمكانيات علم الليزر الطبي لم تُستنفد بعد.

إشعاع الليزر هو إشعاع كهرومغناطيسي متولد في نطاق الطول الموجي l = 180… 105 نانومتر. أصبحت أجهزة الليزر منتشرة على نطاق واسع.

يتميز إشعاع الليزر بأحادية اللون (إشعاع من نفس التردد تقريبًا) ، والتماسك العالي (الحفاظ على مرحلة التذبذب) ، واختلاف طاقة الحزمة المنخفض للغاية ، والتركيز العالي لطاقة الإشعاع في الحزمة.

يتم تحديد التأثيرات البيولوجية للتعرض لإشعاع الليزر على الجسم من خلال آليات تفاعل الإشعاع مع الأنسجة وتعتمد على الطول الموجي للإشعاع ، ومدة النبض (التعرض) ، ومعدل تكرار النبض ، ومنطقة المنطقة المعرضة للإشعاع ، وكذلك الخصائص البيولوجية والفيزيائية الكيميائية للأنسجة والأعضاء المشععة. هناك تأثيرات حرارية وطاقة وكيميائية ضوئية وميكانيكية (صدمة صوتية) للتعرض ، بالإضافة إلى الإشعاع المباشر والمنعكس (المرآوي والمنتشر). بالنسبة للعينين والجلد والأنسجة الداخلية للجسم ، فإن الخطر الأكبر هو الإشعاع المباشر المشبع بالطاقة والمنعكس بشكل مرآوي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تغيرات وظيفية سلبية في عمل الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية والغدد الصماء وتغيرات ضغط الدم وزيادة التعب.

يعتبر إشعاع الليزر الذي يبلغ طوله الموجي من 380 إلى 1400 نانومتر هو الأخطر بالنسبة لشبكية العين ، والإشعاع الذي يبلغ طوله الموجي من 180 إلى 380 نانومتر وأكثر من 1400 نانومتر - للوسائط الأمامية للعين. يمكن أن يحدث تلف الجلد بسبب الإشعاع بأي طول موجي في النطاق المدروس (180 ... 105 نانومتر).

تكاد تكون أنسجة الكائن الحي في شدة الإشعاع المنخفضة والمتوسطة غير منفذة لإشعاع الليزر. لذلك ، فإن تكامل السطح (الجلد) يكون أكثر عرضة لتأثيراته. يتم تحديد درجة هذا التأثير من خلال الطول الموجي وشدة الإشعاع.

في حالات الشدة العالية من إشعاع الليزر ، قد يحدث تلف ليس فقط للجلد ، ولكن أيضًا للأنسجة والأعضاء الداخلية. هذه الإصابات هي في طبيعتها الوذمة والنزيف ونخر الأنسجة وتجلط الدم أو انهياره. في مثل هذه الحالات ، تكون الآفات الجلدية أقل وضوحًا نسبيًا من التغيرات في الأنسجة الداخلية ، ولا يتم ملاحظة أي تغيرات مرضية على الإطلاق في الأنسجة الدهنية.

تنقسم التأثيرات البيولوجية الناتجة عن تأثير أشعة الليزر على الجسم تقليديًا إلى مجموعات:

أ) التأثيرات الأولية - التغيرات العضوية التي تحدث مباشرة في الأنسجة الحية المعرضة للإشعاع (التشعيع المباشر) ؛

ب) الآثار الثانوية - التغيرات غير النوعية التي تحدث في الجسم استجابة للإشعاع (التعرض طويل الأمد للإشعاع المنعكس بشكل منتشر).

أثناء تشغيل أنظمة الليزر ، يمكن أن يتأثر الشخص بالعوامل الخطرة والضارة التالية ، بسبب كل من إشعاع الليزر نفسه وخصائص تكوينه:

• إشعاع الليزر (مباشر ، منعكس ، مبعثر) ؛
• الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء للمكونات الهيكلية المصاحبة لعملية التثبيت ؛
• الجهد العالي في دوائر التحكم وإمدادات الطاقة ؛
• EMF للتردد الصناعي ومدى الترددات الراديوية ؛
• إشعاع الأشعة السينية من أنابيب وعناصر تصريف الغاز التي تعمل بجهد أنود يزيد عن 5 كيلو فولت ؛
• الضوضاء والاهتزاز
• الغازات والأبخرة السامة المتكونة في عناصر الليزر وأثناء تفاعل الحزمة مع البيئة ؛
• نواتج تفاعل إشعاع الليزر مع المواد المعالجة ؛
• زيادة درجة حرارة أسطح منتج الليزر وفي منطقة التشعيع ؛
• خطر الانفجار في أنظمة ضخ الليزر ؛
• احتمالية حدوث انفجار وحريق عند تفاعل الشعاع مع مادة قابلة للاشتعال.

وفقًا لدرجة خطر الإشعاع على الهياكل البيولوجية البشرية ، يتم تقسيم الليزر إلى أربع فئات.

لأشعة الليزر 1st صنفهي أشعة ليزر آمنة تمامًا. إشعاعهم لا يشكل خطرا على العينين والجلد.

الليزر 2 فصول- هذه هي أشعة الليزر التي يكون شعاعها خطيرًا عند تعرضه للإشعاع لجلد أو عين الشخص. ومع ذلك ، فإن الإشعاع المنعكس بشكل منتشر آمن لكل من الجلد والعينين.

الليزر 3 فصولخطيرة عند تعرضها للعينين والجلد بالإشعاع المباشر المنعكس بشكل مرآوي. يعد الإشعاع المنعكس بشكل منتشر خطيرًا على العينين على مسافة 10 سم من سطح عاكس بشكل منتشر ، ولكنه آمن للبشرة.

في الليزر 4 فصولالإشعاع المنعكس بشكل منتشر على مسافة 10 سم من سطح عاكس منتشر يشكل خطورة على العينين والجلد.

يتم تصنيف الليزر من قبل الشركة المصنعة وفقًا لخصائص خرج الإشعاع.

عند تشغيل التركيبات من الفئات 2-4 ، يجب اتخاذ تدابير لسلامة الليزر ، والتحكم في قياس جرعات إشعاع الليزر ، والتدابير الصحية والصحية ، والمراقبة الطبية.

سلامة الليزرعبارة عن مجموعة من الإجراءات الفنية والصحية الصحية والعلاجية والتنظيمية التي تضمن ظروف عمل آمنة وغير ضارة أثناء تشغيل أنظمة الليزر.

يتم تطبيع إشعاع الليزر وفقًا لمستويات التعرض القصوى المسموح بها (MPL) وفقًا لـ "القواعد والقواعد الصحية لتصميم وتشغيل الليزر" رقم 5804-91 . يمكن أن يؤدي إشعاع PDU مع التعرض الفردي إلى احتمال ضئيل لحدوث تشوهات عكوسة في جسم العامل. لا يؤدي إشعاع MPL تحت التعرض المزمن إلى انحراف في حالة صحة الإنسان سواء في عملية العمل أو في العمر الطويل الأمد للأجيال الحالية واللاحقة.

المعلمات المقيسة هي الإشعاع E ، والتعرض للطاقة H ، والطاقة W ، والطاقة الإشعاعية P.

تشعيعهي نسبة تدفق الإشعاع على مساحة صغيرة من السطح إلى مساحة هذه المنطقة ، W / m2.

التعرض للطاقةيتم تحديده من خلال تكامل التعرض بمرور الوقت ، J / m2.

تم ضبط أجهزة التحكم عن بعد لإشعاع الليزر على ثلاثة نطاقات أطوال موجية (180 ... 380 ، 381 ... 1400 ، 1401 ... 105 نانومتر) وحالات التعرض: فردي (مع وقت تعريض يصل إلى وردية واحدة) ، سلسلة من النبضات و مزمن (يتكرر بشكل منهجي). بالإضافة إلى ذلك ، عند التطبيع ، يتم أخذ موضوع التعرض (العينين والجلد والعينين والجلد في نفس الوقت) في الاعتبار.

عند استخدام الليزر في الأحداث المسرحية والترفيهية ، للتوضيح في المؤسسات التعليمية ، للإضاءة ولأغراض أخرى في الأجهزة الطبية التي لا تتعلق مباشرة بالتأثير العلاجي للإشعاع ، يتم ضبط أجهزة التحكم عن بُعد لجميع الأشخاص المعرضين وفقًا لمعايير التعرض المزمن.

يتم فرض متطلبات مختلفة على منتجات الليزر ، مع مراعاة فئات المخاطر الخاصة بها. على سبيل المثال ، يجب أن تحتوي ليزرات الفئة 3 و 4 على معدات قياس الجرعات ، ويجب أن يكون تصميمها

توفير القدرة على التحكم عن بعد. يجب أن تكون أجهزة الليزر الطبية مجهزة بوسائل لقياس مستوى الإشعاع الذي يؤثر على المريض والعاملين. يحظر استخدام أشعة الليزر من الفئة 3 و 4 في الأحداث المسرحية والترفيهية وفي المؤسسات التعليمية وفي الأماكن المفتوحة. يتم أخذ فئة منتج الليزر في الاعتبار في متطلبات تشغيله.

يجب تمييز منتجات الليزر ومناطق انتشار إشعاع الليزر بعلامات خطر الليزر مع نقوش توضيحية حسب فئة الليزر.

يتم ضمان السلامة عند العمل مع منتجات الليزر المفتوحة من خلال استخدام معدات الوقاية الشخصية. يتم ضمان السلامة عند استخدام الليزر لأغراض العرض ، في الأحداث المسرحية والترفيهية وفي الأماكن المفتوحة من خلال التدابير التنظيمية والتقنية (تطوير مخطط وضع الليزر ، حساب مسار أشعة الليزر ، رقابة صارمة على الامتثال للقواعد ، إلخ. ).

عند استخدام النظارات للحماية من أشعة الليزر ، يجب زيادة مستويات الإضاءة في أماكن العمل بخطوة واحدة وفقًا لـ SNiP 23-05-95.

تُستخدم معدات الحماية (الجماعية والفردية) لتقليل مستويات إشعاع الليزر التي تؤثر على الشخص إلى قيم أقل من MPC. يتم اختيار معدات الحماية مع مراعاة معايير إشعاع الليزر وميزات التشغيل. تشمل معدات الوقاية الشخصية ضد أشعة الليزر حماية العين والوجه (نظارات السلامة المختارة وفقًا لطول موجة الإشعاع ، الدروع ، الفوهات) ، حماية اليد ، الملابس الخاصة.

يجب أن يخضع العاملون في مجال منتجات الليزر لفحوصات طبية أولية ودورية (مرة كل عام). يُسمح للأشخاص الذين بلغوا سن 18 وليس لديهم موانع طبية بالعمل باستخدام الليزر.

يتم توجيه إشعاع الليزر بشكل ضيق لتدفقات الطاقة القسرية. يمكن أن تكون مستمرة ، قوة واحدة أو نبضية ، حيث تصل القدرة بشكل دوري إلى ذروة معينة. يتم توليد الطاقة باستخدام مولد الكم - الليزر. إن تدفق الطاقة عبارة عن موجات كهرومغناطيسية تنتشر بالتوازي مع بعضها البعض. هذا يخلق الحد الأدنى لزاوية تشتت الضوء واتجاه دقيق معين.

نطاق تطبيق أشعة الليزر

تجعل خصائص إشعاع الليزر من الممكن استخدامه في مختلف مجالات النشاط البشري:

• العلم - البحث والتجارب والتجارب والاكتشافات ؛
• صناعة الدفاع العسكري والملاحة الفضائية ؛
• الإنتاج والمجال التقني ؛
• المعالجة الحرارية المحلية - اللحام والقطع والنقش واللحام ؛
• الاستخدام المنزلي - قارئات الباركود بالليزر وقارئات الأقراص المضغوطة والمؤشرات ؛
• ترسيب الليزر لزيادة مقاومة التآكل للمعادن ؛
• إنشاء الصور المجسمة.
• تحسين الأجهزة البصرية.
• الصناعة الكيميائية - بدء التفاعلات وتحليلها.

استخدام الليزر في الطب

يعتبر إشعاع الليزر في الطب طفرة في علاج المرضى الذين يحتاجون إلى تدخل جراحي. يستخدم الليزر لإنتاج الأدوات الجراحية.

إن المزايا التي لا يمكن إنكارها للعلاج الجراحي بمشرط الليزر واضحة. يسمح لك بعمل شق غير دموي للأنسجة الرخوة. يتم ضمان ذلك من خلال الالتصاق الفوري للأوعية الصغيرة والشعيرات الدموية. أثناء استخدام مثل هذه الأداة ، يرى الجراح المجال الجراحي بالكامل. يتقطع تدفق طاقة الليزر على مسافة معينة ، دون ملامسة الأعضاء والأوعية الداخلية.

من الأولويات المهمة ضمان العقم المطلق. يسمح لك الاتجاه الصارم للحزم بإجراء عمليات بأقل قدر من الصدمة. يتم تقليل فترة إعادة تأهيل المرضى بشكل كبير. تعود قدرة الشخص على العمل بشكل أسرع. السمة المميزة لاستخدام مشرط الليزر هي عدم الشعور بالألم في فترة ما بعد الجراحة.

جعل تطوير تقنيات الليزر من الممكن توسيع إمكانيات تطبيقها. وُجد أن خصائص إشعاع الليزر لها تأثير إيجابي على حالة الجلد. لذلك ، يتم استخدامه بنشاط في التجميل والأمراض الجلدية.

اعتمادًا على نوعه ، يمتص جلد الإنسان الأشعة ويتفاعل معها بشكل مختلف. يمكن لأجهزة إشعاع الليزر إنشاء الطول الموجي المطلوب في كل حالة محددة.

طلب:

• إزالة الشعر - تدمير بصيلات الشعر وإزالة الشعر ؛
• علاج حب الشباب؛
• إزالة البقع العمرية والوحمات.
• تقشير الجلد
• تطبيق الآفات البكتيرية للبشرة (يطهر ، يقتل البكتيريا المسببة للأمراض) ، إشعاع الليزر يمنع انتشار العدوى.

طب العيون هو أول فرع يستخدم أشعة الليزر. اتجاهات استخدام الليزر في جراحة العيون المجهرية:

• التخثر بالليزر - استخدام الخصائص الحرارية لعلاج أمراض الأوعية الدموية في العين (تلف أوعية القرنية وشبكية العين) ؛
• التدمير الضوئي - تشريح الأنسجة في ذروة طاقة الليزر (إعتام عدسة العين الثانوي وتشريحه) ؛
• التبخر الضوئي - التعرض المطول للحرارة ، ويستخدم في العمليات الالتهابية للعصب البصري ، مع التهاب الملتحمة.
• الاستئصال الضوئي - الإزالة التدريجية للأنسجة ، المستخدمة لعلاج التغيرات التنكسية في القرنية ، ويزيل الغشاوة ، والعلاج الجراحي للجلوكوما ؛
• التحفيز بالليزر - له تأثير مضاد للالتهابات ، يحسن الانتصار للعين ، يستخدم لعلاج التهاب الصلبة ، النضح في حجرة العين ، الهيموفثالموس.

يستخدم الليزر في علاج أورام الجلد. الليزر الأكثر فعالية لإزالة الورم الأرومي الميلاني.في بعض الأحيان تستخدم الطريقة لعلاج سرطان المريء أو المستقيم في المرحلة 1-2. مع الموقع العميق للورم والنقائل ، فإن الليزر غير فعال.

قصص من قرائنا

فلاديمير
61 سنة

ما هو الخطر الذي يشكله الليزر على البشر؟

يمكن أن يكون تأثير إشعاع الليزر على جسم الإنسان سلبيًا. يمكن أن يكون التشعيع مباشرًا ومنتشرًا ومنعكسًا. يتم توفير التأثير السلبي من خلال الخواص الضوئية والحرارية للأشعة. تعتمد درجة الضرر على عدة عوامل - طول الموجة الكهرومغناطيسية ، وموقع التأثير ، وسعة امتصاص الأنسجة.

العيون هي الأكثر تضررا من طاقة الليزر. تعتبر شبكية العين حساسة للغاية ، لذا فهي تحرق في كثير من الأحيان. العواقب - فقدان جزئي للرؤية ، عمى لا رجعة فيه.مصدر إشعاع الليزر هو أجهزة الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث منها ضوء مرئي.

أعراض تلف القزحية ، الشبكية ، القرنية ، العدسة بالليزر:

• ألم وتشنجات في العين.
• تورم الجفون.
• نزيف.
• إعتمام عدسة العين.

عند التعرض للإشعاع متوسط ​​الكثافة ، تحدث حروق حرارية في الجلد. عند نقطة التلامس بين الليزر والجلد ، ترتفع درجة الحرارة بشكل حاد. يحدث الغليان والتبخر للسائل داخل الخلايا والخلالي. يصبح الجلد أحمر. تحت الضغط ، يحدث تمزق في هياكل الأنسجة. تظهر الوذمة على الجلد ، وفي بعض الحالات نزيف داخل الأدمة. بعد ذلك ، تظهر مناطق نخرية (ميتة) في موقع الحرق. في الحالات الشديدة ، يحدث تفحم الجلد على الفور.

السمة المميزة لحرق الليزر هي الحدود الواضحة لآفة الجلد ، وتتشكل الفقاعات في البشرة وليس تحتها.

مع وجود آفة منتشرة في الجلد في موقع الآفة ، تصبح غير حساسة ، وتظهر حمامي بعد بضعة أيام.

يمكن لأشعة الليزر تحت الحمراء أن تخترق الأنسجة بعمق وتؤثر على الأعضاء الداخلية. السمة المميزة للحروق العميقة هي تناوب الأنسجة السليمة والتالفة. في البداية ، عندما يتعرض الشخص للأشعة ، لا يشعر بالألم. العضو الأكثر ضعفًا هو الكبد.

إن تأثير الإشعاع على الجسم ككل يسبب اضطرابات وظيفية في الجهاز العصبي المركزي ونشاط القلب والأوعية الدموية.

علامات:

• انخفاض ضغط الدم.
• زيادة التعرق
• التعب العام غير المبرر.
• التهيج.

الاحتياطات والحماية من أشعة الليزر

الأشخاص الذين ترتبط أنشطتهم باستخدام المولدات الكمية هم الأكثر عرضة لخطر التعرض.

وفقًا للمعايير الصحية ، يتم تقسيم إشعاع الليزر إلى أربع فئات للمخاطر. بالنسبة لجسم الإنسان ، فإن الخطر هو الدرجة الثانية والثالثة والرابعة.

الطرق الفنية للحماية من أشعة الليزر:

1. التخطيط السليم للمباني الصناعية ، يجب أن يتوافق الديكور الداخلي مع لوائح السلامة (يجب عدم عكس أشعة الليزر).
2. الوضع المناسب للمنشآت المشعة.
3. تسييج منطقة التعرض المحتمل.
4. ترتيب ومراعاة قواعد صيانة وتشغيل المعدات.

حماية أخرى من الليزر هي حماية فردية. وتشمل هذه الوسائل: نظارات من أشعة الليزر ، وأغطية وشاشات واقية ، ومجموعة من البزات (المعاطف والقفازات التكنولوجية) ، والعدسات والمنشورات التي تعكس الأشعة. يجب أن يخضع جميع الموظفين لفحوصات طبية وقائية منتظمة.

يمكن أن يكون استخدام الليزر في الحياة اليومية أيضًا خطرًا على الصحة. التشغيل غير السليم لمؤشرات الضوء ، يمكن أن تتسبب مصابيح الليزر في ضرر لا يمكن إصلاحه للشخص. توفر الحماية من إشعاع الليزر قواعد بسيطة:

1. لا توجه مصدر الإشعاع نحو الزجاج والمرايا.
2. يمنع منعا باتا توجيه الليزر إلى عيني نفسك أو أي شخص آخر.
3. احتفظ بالأجهزة التي تحتوي على أشعة الليزر بعيدًا عن متناول الأطفال.

عمل الليزر ، اعتمادًا على تعديل الباعث ، هو عمل حراري وطاقي وكيميائي ضوئي وميكانيكي. الخطر الأكبر هو الليزر بإشعاع مباشر ، ذو كثافة عالية ، توجيه شعاع ضيق ومحدود ، كثافة إشعاع عالية. تشمل العوامل الخطرة التي تساهم في التعرض لجهد الإنتاج العالي في الشبكة ، وتلوث الهواء بالمواد الكيميائية ، والضوضاء الشديدة ، والأشعة السينية. تنقسم التأثيرات البيولوجية لإشعاع الليزر إلى أولية (حرق موضعي) وثانوية (تغييرات غير محددة كاستجابة للكائن الحي بأكمله). يجب أن نتذكر أن الاستخدام غير المدروس لليزر ، ومؤشرات الضوء ، والمصابيح ، ومصابيح الليزر يمكن أن يسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه للآخرين.