Безопасност - лазерни диагностика в биологията и медицината

Видео: Bezluchevaya 4D гръбначния стълб диагностика, походка и крак в МЦ "Здраве Формула"

1.3. Мерки за безопасност при работа с лазери
Физиологични ефекти на излагане на лазерно излъчване. Познаването на естеството на физиологични промени и тяхната връзка с енергията, спектрални, временни и пространствени характеристики на излъчване, както и оптични, термични и фотохимични свойства на облъчени тъкани и органи осигуряват основата за развитие на специфични стандарти за допустим интензитет и дози, които не са вредни за човешкото здраве , Очевидно е, че като нови знания в областта и опит на клинични проучвания, тези стойности могат да варират значително в посока на по-малки и по-високи нива на интензитет и дозата, може да се измести границите и спектрална излъчване вредно за хората.
Широкото използване на лазери в биологията и медицината стимулира развитието на фундаменталните научни изследвания на взаимодействието на лазерното лъчение с биологични среди, а това е основата за определяне на стандарти за безопасност на радиация и да създаване на безопасна работна среда за медицински и научни изследвания на персонала. В този състав, физиологичното действие на лазерното лъчение се редуцира до промените, които настъпват в визуалните органи и на човешката кожа и нормализиране на изискванията за емисии и правила за безопасност са почти същото като, например, когато се работи с лазери в индустрията [P. 35б, 11].
Въпреки това, използването на лазери в медицината съществува и друг проблем, а именно разработването на правилата за безопасност за пациентите, когато "паразитни" облъчване на лазерна светлина може да бъде подложен не само за очите и кожата на лицето, но и на вътрешните органи, като стените на кръвоносните съдове по време на лазерната ангиопластика. Това е един голям и сложен проблем, който може да бъде решен само въз основа на съвкупността от знания за взаимодействието на лазерното лъчение с биологични системи. Докато този глобален проблем е решен, е да се използват правилата за безопасност, които са работили в индустрията. Трябва да се отбележи, че за диагностика използването на лазери в биологията и медицината подаръци на изискванията за безопасност, са почти същите като лазерната технология в индустрията. При обсъждането на тези въпроси, ние трябва да следва [P. 35, 6, 11, 20], като винаги се има предвид подробно работата [P. 19] за безопасно използване на лазери и други източници на оптични лъчения.
При нормални условия, най-голямата опасност за лазерното лъчение е ретината и роговицата и кожата. Ретината е защитена от UV и инфрачервени лъчения само радиация с дължина на вълната от 400-1400 пМ може да достигне ретината. Фиг. 1.4 показва, че по-голямата част от лъчението и постоянни и импулсни лазери с доста голям сила и енергия попада в тези граници, и представлява сериозна опасност за очите. Радиационните много настройващи лазери също се намира в областта на оптичен пренос на медиите на окото.
Ретината е заразяване на засегнатата част на окото поради насочени свойства на лещата и визуално ретиналния пигментен голям коефициент на поглъщане (виж Таблица 1.1.). Ретината праг щети на ниво на интензивност в зависимост от продължителността на експозицията, като размерът на петното върху ретината и дължина на вълната. Например, когато времето на облъчване на 1 сек, размер място 100-300 праг микрона интензивност намалява от 20 W / ст2 (= 630 пМ) до 1 W / cm2 (X = 440 пМ) в инфрачервената област (800-1100 пМ), този параметър Той варира в интервала 30-50 W / cm2. По този начин, най-опасните е късовълнова част на спектъра, които трябва да проявяват не само топлина, но също така и действието на фотохимично облъчване. Намалена време излагане увеличава значително допустимата интензивност / G (при Ti = 10-3si = 630 нм / D "100 W / cm2).
Радиационна при другите дължини на вълните (с изключение на диапазон 400-1400 пМ) се абсорбира ефективно от роговицата и лещата, освен това, на оптичния носител на окото силно разпръсне UV радиация. Следователно радиацията в IR и UV ленти представлява опасност за очите на тези среди. Особено опасни емисии на СО и СО2 лазер, който се абсорбира много ефективно с биологични тъкани (Фиг. 1.1).
Използването на интензивна радиация може да причини изгаряния на кожата, разбира се, не е толкова опасен, колкото ретината или роговицата изгаря, но е желателно да се избегне това, както добре. праговата стойност на интензивността в този случай се определя от кожата, а силно отражение на видимата област (10- 60% за отделните дължини на вълната) и силна абсорбция в област 0k ИЧ>2 микрона). Следователно, голяма опасност да представлява CO, и C02 лазери, защото те имат значителна мощност и тяхното излъчване се абсорбира ефективно в тънък слой на кожата. От друга страна, значителен риск за вътрешните органи е особено видимо и региона NIR. В проникваща способност на лъчение може да бъде няколко сантиметра, и пропускане може да бъде увеличена 40 пъти [7], при условие на тъкан компресия.

Рациониране на лазерно лъчение.

При оценяването на лазерът е опасност за човешкото, има два основни подхода. Един от тях е описано в стандартната ANSI-Z-136-1 (САЩ), а другият - в санитарните норми и правила и устройство за работа лазери N 2392-81 (СССР) [P. 19, стр 35, 6].
ANSI е максимално допустимите нива (отдалечен) радиация под формата на таблици и графики, покриващи спектрален диапазон на лазерния емисия 200 нм - 103 m, продължителност на въздействие варират от 10"8 до 10д от облъчване с очите и кожата. RC се определя въз основа на наблюдаваните лезии в 50% от случаите на облъчване с коефициент на безопасност от 10 спрямо това ниво. RC облъчване в UV и IR региони на спектъра са 10_3-1 J / cm2 в зависимост от продължителността на облъчване. В видимата област на стандарта спектър нормализира роговицата излъчване насочен светлинен лъч, съответстваща на лезията на ретината. В импулс граници облъчване представляват 5-10-7-1,0 J / cm2, и с непрекъснато-10"~ 4-10 W / cm2. Стандарти за кожата облъчване са в диапазона 10&ldquo-3-1 J / cm2 грама за интегрирано излъчване във видимата област на спектъра - в 10-3-103 J / (см 2 * SR).
Санитарни регламенти предвиждат СССР в UV област дистанционно общата енергия експозицията на роговицата, получена от персонала на общото време на експозиция по време на работния ден на, в границите -10-3 02/08/10 J / cm2, което е значително по-нисък от стандартния екран RC САЩ. За видима и инфрачервена радиация дистанционно излагане на енергия за единични импулси роговицата, когато диаметърът на зеницата на продължителност на емисиите 7 mm от 1.0 до 10-9 да лежи в диапазона 2.2 10-6-1,2-10-2 `J / cm2 , Ретината санитарни норми са с обща експозиция енергия в дължина на вълната диапазон 400-750 нанометра, - получените персонала на работен ден, не по-висока 4-10-5- 3 • 104 J на ​​подсветката роговиците на 10-2-105 лукс. Според [P. 351, преброяване на роговицата дава съответния минимум RC 2.7 -10&rdquo-11 W / cm2 ,, което значително под стойността дадена от стандарта на САЩ. За кожата, когато се облъчва в продължение на 3-104 с време на UV и видими региони на устройството за дистанционно управление на спектър варира 2-10-3-8-103 J / cm2.

Основни мерки за безопасност.

Когато се работи с лазери е необходимо да се осигури работна среда, в която не се надвишават допустимите нива на излагане на очите и кожата. мерки за сигурност включват създаване на защитни екрани, канализация лазерно лъчение по оптични влакна, използването на очила и така нататък. очила трябва внимателно да се избират в зависимост от операционната дължината на вълната на лазера светлина дължина на вълната, и спектъра на предаване се проверява. Точки трябва ефективно да подтискат лазерно излъчване с дължина на вълната, но вероятно не са твърде тъмни.
Голяма опасност се усеща и разсеяна радиация, особено невидим (IR и UV), тъй като посоката на отразената радиация (например, от метални монтаж части) може да бъде напълно произволно и да се променя по време на измерването по неконтролируем начин. Дифузно отразяващия (например, от стените на помещението) и разсейването на светлината от организма под изследване, което е характерно за биологични обекти произвежда радиация във всички посоки, и по принцип безопасна зона може да липсва в стаята. За дифузно отражение и разсейване характеристика, че на разстояние от лабораторните стайна размери плътност на мощността на ретината не зависи от разстоянието от обекта разсейване. Това се дължи на факта, че плътността на мощност на ретината се намалява с увеличаване на разстоянието от обекта, обаче, фокусното петно ​​на ретината по този начин също се намалява. Да се ​​елиминира ефектът се считат за необходими, за да очерни детайлите на експериментални съоръжения, доколкото е възможно, да ги защитите с непрозрачен екран, направи специална рисуване или преработка лабораторни стени.
При използване на видимия диапазон на маломощни лазери са задължителни предупредителни светлинни табла или надписи върху работата с лазери. За непрекъсната лазерна мощност от 1-5 MW желателно прилагането на редица мерки, включително за защита на очите, работа в специална стая, ограничаване на лъча, предупрежденията, за обучение на операторите, и така нататък. За средна мощност, лазери, които вече се изискват тези мерки. При прилагането на висока мощност лазери, с изключение на посочените по-горе мерки, е необходимо да се следи на стаята, и система за предупреждение за осигуряване на дистанционно включване, контрол на работата и централно заключване.
Препоръчителна обучение по безопасност и периодични медицински прегледи на персонала, работещи лазерни системи.

Видео: НОВА лазерна технология !!!

Видео: Как да редактирате генетичен лек за рак момиче