Diagnosticare cu laser în biologie și medicină - Siguranță

Video: Bezluchevaya 4D diagnosticare coloanei vertebrale, mers și piciorul în MC „Formula de sănătate“

1.3. Măsuri de siguranță atunci când se lucrează cu lasere
Efectele fiziologice ale expunerii la radiații laser. Cunoașterea naturii modificărilor fiziologice și legătura lor cu energia, spectral, caracteristicile temporale și spațiale ale radiației, precum și proprietăți optice, termice și fotochimice ale țesuturilor iradiate și organe oferă baza pentru dezvoltarea unor standarde specifice pentru intensitățile admisibile și dozele care nu sunt dăunătoare pentru sănătatea umană . Este evident că, noi cunoștințe în domeniu și experiența studiilor clinice, aceste rate pot varia în mod substanțial în direcția de niveluri mai mici și mai mari de intensitate și de doză, pot schimba limitele și radiațiile spectrale dăunătoare pentru oameni.
Utilizarea pe scară largă a lasere în biologie și medicină stimulează dezvoltarea cercetării de bază privind interacțiunea radiației laser cu medii biologice, iar aceasta este baza pentru determinarea standardelor de siguranță împotriva radiațiilor și pentru a crea un mediu de lucru sigur pentru personalul medical și de cercetare. În această formulare, acțiunea fiziologică a radiației laser este redusă la modificările care au loc în organele vizuale și pe pielea umană, și normalizarea la cerințele de emisie și normele de siguranță sunt aproximativ aceleași ca și, de exemplu, atunci când se lucrează cu lasere în industrie [P. 35b, 11].
Cu toate acestea, utilizarea de lasere in medicina ridică o altă problemă, și anume, dezvoltarea unor norme de siguranță pentru pacienții la iradiere „parazitare“ de lumină laser poate fi supus, nu numai ochii și pielea persoanei, dar, de asemenea, orice organ intern, cum ar fi peretele vasului de sange in timpul angioplastie cu laser. Aceasta este o problemă mare și complexă, care poate fi rezolvată numai pe baza totalitatea cunoașterii interacțiunii de radiație laser cu sisteme biologice. În timp ce această problemă globală este rezolvată, este de a utiliza normele de siguranță care au lucrat în industrie. Trebuie remarcat faptul că utilizarea de diagnosticare a lasere în biologie și medicină prezintă cerințele de siguranță sunt aproximativ la fel ca tehnologia cu laser în industrie. În discutarea acestor aspecte, vom urmări [P. 35, 6, 11, 20], având întotdeauna în vedere lucrarea detaliată [P. 19] privind utilizarea în siguranță a lasere și alte surse de radiații optice.
În condiții normale, cel mai mare pericol pentru radiația laser este retina și corneea și pielea. Retina este protejat de UV si radiatii infrarosii departe numai radiațiile cu lungimi de undă de 400-1400 nm pot ajunge la nivelul retinei. Fig. 1.4 arată că majoritatea radiațiilor lasere continue și în impulsuri cu o putere destul de mare și de energie se încadrează în acest interval, și reprezintă un pericol grav pentru ochi. Radiații multe lasere acordabile, de asemenea, se află în domeniul mass-media de transmisie optică a ochiului.
Retina este infestarea partea afectată a ochiului datorită proprietăților de focalizare a lentilei și un coeficient de absorbție mare de pigment retinian vizual (vezi Tabelul 1.1.). prag deteriorarea retinei a nivelului de intensitate depinde de durata de expunere, dimensiunea la fața locului pe retină și lungimea de undă. De exemplu, în cazul în care timpul de iradiere 1 s, dimensiunea la fața locului 100-300 intensitate prag microni scade de la 20 W / cm2 (= 630 nm) până la 1 W / cm2 (X = 440 nm) în regiunea în infraroșu (800-1100 nm), acest parametru Aceasta variază în intervalul 30-50 W / cm2. Astfel, cel mai periculos este partea de undă scurtă a spectrului, care trebuie să prezinte nu numai căldură, ci și acțiunea fotochimică a radiațiilor. Reducerea timpului de expunere crește semnificativ intensitatea admisă / g (la ti = 10-3si = 630 nm / d „100 W / cm2).
Radiation la alte lungimi de undă (cu excepția gama 400-1400 nm) este absorbit în mod eficient de cornee și obiectiv, în plus, suportul optic al ochiului împrăștie puternic radiațiile UV. Prin urmare, radiațiile în benzile IR și UV reprezintă un pericol pentru ochii acestor medii. emisie deosebit de periculoase de CO și CO2 lasere, care este absorbit foarte eficient de către țesuturile biologice (fig. 1.1).
Utilizarea de radiații intense poate provoca arsuri la nivelul pielii, desigur, nu este la fel de periculoasă ca retinei sau corneei arsuri, dar este de dorit să-l evite, de asemenea. Valoarea de prag a intensității în acest caz, este determinată de piele reflecție destul de puternic în regiunea vizibilă (10- 60%, la lungimi de undă individuale) și absorbția puternică în regiunea 0K IR>2 microni). Prin urmare, cel mai mare pericol reprezintă, de asemenea, CO, și lasere, deoarece acestea C02 au o putere considerabilă și radiația lor este absorbită în mod eficient într-un strat subțire de piele. Pe de altă parte, un risc substanțial organelor interne este vizibil și regiunea NIR. Capacitatea de penetrare a radiației poate fi câțiva centimetri, iar factorul de transmisie poate fi crescut de 40 de ori [7] cu condiția de comprimare tisulară.

Rațiile de radiație laser.

Atunci când se evaluează cu laser este un pericol pentru om, există două abordări de bază. Una dintre ele este descris în standardul ANSI-Z-136-1 (SUA), cealaltă - în normele și regulile sanitare și dispozitiv laser de operare N 2392-81 (URSS) [P. 19, P. 35, 6].
ANSI este nivelurile maxime admisibile (la distanță) radiația sub formă de tabele și grafice, acoperind domeniul spectral al emisiei laser de 200 nm - 103 m, durate de expunere variază de la 10"8 la 10e prin iradiere cu ochii și pielea. RC sunt determinate pe baza leziunilor observate la 50% din cazurile de iradiată cu un factor de siguranță de 10 relativ la acest nivel. RC iradiere în regiunile UV și IR ale spectrului sunt 10_3-1 J / cm2, în funcție de durata de iradiere. În regiunea vizibilă a standardului spectru normalizeaza iradiantă corneean colimat fascicul de lumină, care corespunde leziunii retinei. In puls limitele de iradiere constituie 5-10-7-1,0 J / cm2 și cu continuu 10"~ 4-10 W / cm2. Standarde de iradiere a pielii sunt în intervalul 10&ldquo-3-1 J / cm2 g pentru radiance integrată în regiunea vizibilă a spectrului - în cadrul 10-3-103 J / (cm 2 * sr).
Regulamentele sanitare stipulează URSS în regiunea UV expunerea totală la distanță de energie a corneei obținute de personalul din timpul total de expunere în timpul zilei de lucru, în intervalul -10-3 02/08/10 J / cm2, ceea ce este semnificativ mai mică decât ecranul standard RC US. Pentru expunerea la radiatii de energie la distanță vizibilă și în infraroșu pentru impulsuri singulare cornee când diametrul pupilei de durata emisiei 7 mm de la 1,0 până la 10-9 să se întindă în intervalul 2.2 10-6-1,2-10-2 `J / cm2 . standardele sanitare retiniana asigura o expunere totală de energie în lungime de undă gama 400-750 nm, - personalul care rezultă pe zi de lucru, nu este mai mare 4-10-5- 3 • 104 J la o cornee de iluminare din spate în interiorul 10-2-105 lux. Conform [P. 351, numărare pe cornee dă minimă corespunzătoare RC 2.7 -10&rdquo-11 W / cm2 ,, care în mod semnificativ sub valoarea dată de standardul american. Pentru piele atunci când este iradiat pentru 3-104 c-timp în UV și vizibile regiuni ale telecomenzii variază în spectru 2-10-3-8-103 J / cm2.

Măsuri de siguranță de bază.

Atunci când se lucrează cu lasere este necesară pentru a asigura un mediu de lucru în care să nu depășească nivelurile admisibile de expunere a ochilor și a pielii. Măsurile de securitate includ crearea de scuturi de protecție, canalizare radiații laser de-a lungul fibrelor optice, utilizarea ochelarilor de protecție și așa mai departe. Ochelari de protecție trebuie să fie alese cu grijă, în funcție de lungimea de undă de operare a lungimii de undă de lumină laser, și este verificat spectrul de transmisie. Punctele trebuie să suprime în mod eficient de emisie cu laser la o lungime de undă de, dar posibil să nu fie prea întunecată.
Marele pericol este reflectată și radiația împrăștiată, în special invizibil (IR și UV), deoarece direcția radiației reflectate (de exemplu, de la electromotor de metal) pot fi complet arbitrară și poate fi modificată în timpul măsurătorii în mod necontrolat. Difuz reflectorizante (de exemplu, de pe pereții camerei) și împrăștierea luminii de către organism în studiu, care este caracteristică obiectelor biologice produce radiație în toate direcțiile și, în principiu, o zonă de siguranță poate lipsi în cameră. Pentru reflexie difuză și împrăștiere caracteristică pe care la distanțe de camera de laborator dimensiuni densitatea de putere pe retină nu depinde de distanța față de obiectul de împrăștiere. Acest lucru se datorează faptului că densitatea de putere pe retină se reduce odată cu creșterea distanței de la obiect, cu toate acestea, spotul focal pe retină, astfel, de asemenea, reduse. Pentru a elimina efectele considerate necesare pentru a ponegri detaliile instalații experimentale, în măsura în care este posibil să le protejeze cu un ecran opac, face un tablou sau de laborator de prelucrare speciale pereți.
Atunci când se utilizează spectrul vizibil de lasere de mică putere sunt necesare panouri luminoase de avertizare sau inscripții pe lucrul cu lasere. Pentru o putere continuă cu laser de 1-5 mW punerea în aplicare dorită a unui număr de măsuri, inclusiv de protecție a ochilor, locul de muncă într-o cameră specială, limitând calea fasciculului, avertismente, instruirea operatorului, și așa mai departe. Pentru lasere de putere medie, sunt deja necesare aceste măsuri. În aplicarea de lasere de mare putere, cu excepția măsurilor de mai sus, este necesar să se monitorizeze camera, precum și un sistem de avertizare pentru a oferi comutare de la distanță, de control a funcționării și încuietori de putere.
formare de siguranță recomandate și examinarea medicală periodică a personalului care operează sisteme laser.

Video: NOUA TEHNOLOGIE LASER !!!

Video: Cum de a edita un remediu pentru genetica fata de cancer