اثرات بیولوژیکی پرتو لیزر

اثرات بیولوژیکی پرتو لیزر


الف . آسیب های چشم . بخاطر جهت مندی بسیار بالای پرتو لیزر ، لیزر را میتوان یک منبع نقطه ای ایده ­ال از نور با شدت بالا دانست . از لحاظ تئوری شدت پرتو لیزر  بر روی شبکیه چشم میتواند از منابع معمول نور ( برای مثال از نگاه مستقیم به خورشی)  بسیار بیشتر باشد  ، این مقدار شدت بر روی شبکیه چشم می­تواند موجب کوری دائم شخص هم گردد .

ب. آسیب­های حرارتی . معمولترین آسیب هایی که به وسیله لیزر روی بافت ایجاد میگردد آسیب های حرارتی میباشد . در این مورد پروتئین ­های بافت در اثر افزایش حرارت ناشی از جذب نور لیزر تجزیه میشوند .

1. فرایند آسیب حرارتی ( سوختن ) در حالتی اتفاق می­افتد که بافت بیشتر از 10 میکروثانیه و در طول موج­های فرابنفش نزدیک تا فروسرخ دور باشد (0.315 um – 103 um) . موج های صوتی ناشی از تابش لیزر در زمان­های زیر میکروثانیه نیز میتوانند به بافت آسیب برسانند.

 2. اثرات حرارتی تابش لیزر به عوامل زیر بستگی دارد :

·         ضرایب جذب و پراکندگی بافت در طول موج لیزر مورد نظر .

·         شدت یا تابندگی لیزر

·         زمان تابش لیزر و تکرارشوندگی پالسها در مورد لیزرهای پالسی

·         مقدار جریان عبوری از عروق بافت در نقطه مورد نظر

·         اندازه محلی که تحت تابش قرار گرفته

خطرات دیگر

مکانیزم های دیگری نیز وجود دارد که ممکن است از طریق آنها لیزر به بافت آسیب برساند که به طول موج لیزر و زمان تابش آن به بافت بستگی دارد . برای مثال واکنش­های فوتو شیمیایی دلیل اصلی آسیب رسان به بافت در طول موجهای فرابنفش در ناحیه (0.200 µm-0.315 µm) در هر مقدار زمان تابش  ، و در طول موج های "نور آبی" در ناحیه طول موجی مرئی (0.400 µm-0.550 µm) در زمان های تابش بیشتر از 10 ثانیه می­باشد .

تابش نور UV-A  (0.315 µm-0.400 µm) به روی پوست می تواند موجب تجمع بیش از حد رنگ­دانه ها (hyperpigmentation)و اریتما ( erythema) گردد .

تابش نور UV-Bآسیب رسان ترین تابش به روی پوست می­باشد . علاوه­بر آسیب حرارتی ناشی از انرژی فرابنفش احتمال سرطان­زایی ناشی از تابش UV-B(0.280 mm - 0.315 mm) مستقیما روی DNAیا تاثیر آن بر ویروس های سرطانزای داخل سلولی بالقوه  نیز وجود دارد.

به نظر می­رسد تابش نور فرابفش کوتاه یاUV-C :(0.200 µm-0.280 µm)   و بالا یا UV-A  خطر کمتری روی پوست انسان دارد . طول موج­های کوتاه تر در لایه های مرده خارجی قسمت اپیدرمیس پوست جذب میشود و طول موج­های بالاتر اثرات اولیه ای مثل تیره شدگی رنگدانه های پوست را دارد و اگر تابش بیش از حد باشد آنگاه اریتما بوجود خواهد آمد. اثرا بیولوژیکی در جدول زیر خلاصه شده است .

خطرات ناشی از تابش لیزر که پوست را تحدید میکنند در مقایسه با خطراتی که چشم با آنها مواجه است اهمیت کمتری دارند ، ولی با توسعه یافتن لیزرهای پرتوان ، مخصوصا در ناحیه کاری فرابنفش ، قسمت های محافظت نشده پوست ممکن است تحت تابش توان های بالای پرتو لیزر قرار گیرد .