Bezpieczeństwo pracy z laserami

Materiały do kursu "Lasery w medycynie"
A. Cenian, E. Zaremba, M. Frankowski

Istotnym zagadnieniem dotyczącym pracy ze sprzętem laserowym jest zachowanie wszelkich możliwych środków ostrożności zarówno w odniesieniu do pacjenta, jak i lekarza. W Polsce i poza jej granicami zasady bezpieczeństwa od strony użytkowania oraz konstrukcji aparatury laserowej określone są przez specjalne normy prawne. Od 1992 roku obowiązuje w naszym kraju norma PN-91/T-06700 "Bezpieczeństwo przy promieniowaniu emitowanym przez urządzenia laserowe. Klasyfikacja sprzętu. Wymagania i wytyczne dla użytkownika". Przedmiotem normy są m. in. zagrożenia powodowane przez promieniowanie laserowe, podział laserów i urządzeń laserowych na klasy pod względem zagrożeń oraz działania i środki zapewniające bezpieczną pracę z laserami ^[2].

Zagrożenia powodowane promieniowaniem laserowym dotyczą przede wszystkim oczu i skóry. Obejmują one ekspozycje przypadkowe i krótkotrwałe. Z tego punktu widzenia skutki oddziaływania na tkankę biologiczną sprowadzają się do:

Należy jednak pamiętać, że ich nasilenie zależy również od natężenia promieniowania i długości fali. Zestawienie patologicznych efektów, mogących towarzyszyć nadmiernej ekspozycji organizmu przedstawiono w poniższej tabeli ^[5].

Tabela 1. Zestawienie patologicznych efektów nadmiernej ekspozycji oka i skóry na promieniowanie laserowe ^[2,5]

Zakres długości fal	Oko	Skóra
Ultrafiolet C 100 - 280 nm Ultrafiolet B 280 - 315 nm	- zapalne uszkodzenie rogówki	- rumień (oparzenie słoneczne) - przyspieszone starzenie skóry - zwiększona pigmentacja
Ultrafiolet A 315 - 400 nm Widzialny 400 - 780 nm	- katarakta fotochemiczna - fotochemiczne i termiczne uszkodzenia siatkówki	- ciemnienie pigmentu - reakcje fotoczułe - oparzenia skóry
Podczerwień A 780 - 1400 nm	- katarakta - oparzenie siatkówki	- oparzenia skóry
Podczerwień B 1400 - 3000 nm	- katarakta - przymglenie rogówki - oparzenie rogówki	- oparzenia skóry
Podczerwień C 3000 nm - 1 mm	- wyłącznie oparzenie rogówki	- oparzenia skóry

Narządem najbardziej podatnym na szkodliwe skutki promieniowania laserowego jest oko. Jego tkanki, ze względu na pełnione funkcje fizjologiczne, zawierają duże ilości barwników silnie pochłaniających promieniowanie z zakresu widzialnego i bliskiej podczerwieni. W zakresie długości fal od 400 do 1400 nm największym zagrożeniem dla oka jest uszkodzenie siatkówki, ponieważ promieniowanie to wnika do wnętrza oka i jest ogniskowane na siatkówce. Promieniowanie z zakresu długości fal powyżej 1400 nm i poniżej 400 nm nie wnika do wnętrza oka lecz powoduje uszkodzenie jego rogówki. W przypadku skóry, biologiczne skutki napromieniowania występują dla większej energii wiązki laserowej. Dla laserów pracujących w obszarze widzialnym (400 - 700 nm) i podczerwonym powyżej 700 nm mogą one zmieniać swą postać od łagodnych rumieni, poprzez oparzenia, aż do zwęglenia tkanki, natomiast na skutek absorpcji promieniowania ultrafioletowego przez DNA mogą mieć działanie mutagenne i kancerogenne ^[2,5].

Przepisy definiują wiele parametrów dotyczących bezpieczeństwa pracy z urzą-dzeniami laserowymi, które odnoszą się do samego sprzętu, jak również do emitowanego promieniowania. Jednym z nich jest Maksymalna Dopuszczalna Ekspozycja (MDE) dla poszczególnych tkanek, tj. poziom promieniowania laserowego, na który w normalnych warunkach mogą być eksponowane osoby bez doznawania skutków szkodliwych dla zdrowia. Określenie MDE uwarunkowane jest wieloma czynnikami ^[2]:

Wartości MDE w przypadku bezpośredniej ekspozycji oka, dłuższej niż 1 s i dla wybranych długości fal z zakresu od 400 do 1400 nm pokazuje rys.11.

Rys. 11. Maksymalna Dopuszczalna Ekspozycja (MDE) oka dla czasu powyżej 1s, dla wybranych długości fal ^[5]

Według ustaleń normy PN-91/T-06700 lasery zostały podzielone na pięć klas, dla których określono maksymalny poziom emitowanego promieniowania:

Klasa 1	lasery całkowicie bezpieczne tzn. maksymalny poziom ekspozycji nie jest przekroczony w żadnych warunkach,
Klasa 2	lasery niecałkowicie bezpieczne, emitujące promieniowanie w zakresie 400 - 700 nm, przy których ochronę oczu zapewniają instynktowne reakcje obronne (np. odruch mrugania),
Klasa 3A	lasery niebezpieczne w przypadku pat rzenia w wiązkę laserową przez przyrządy optyczne,
Klasa 3B	lasery niebezpieczne w każdym przypadku padania wiązki laserowej bezpośrednio na oko lub po odbiciu zwierciadlanym (z wyjątkiem niezogniskowanego promieniowania po odbiciu rozproszonym)
Klasa 4	lasery bardzo niebezpieczne, wymagające podczas pracy z nimi ochrony oczu i skóry zarówno przed promieniowaniem bezpośrednim, jak i rozproszonym.

    Dla zapewnienia dostatecznie bezpiecznych warunków pracy z laserami biostymulacyjnymi (klasa 3B) wymagane jest, aby pacjent i personel zostali wyposażeni w okulary ochronne, których szkła posiadają selektywne filtry tłumiące dla długości fali promieniowania emitowanego przez laser. Mają one za zadanie tłumić promieniowanie lasera i jednocześnie dobrze przepuszczać promieniowanie z poza widmowego obszaru jego pracy tak, aby nie ograniczać dobrego widzenia.
    Pomieszczenie, w którym wykonywane są zabiegi powinno być pozbawione połyskliwych, łatwo odbijających promieniowanie powierzchni. Należy je również odpowiednio oznakować, tak żeby nie narażać przypadkowych osób na niezamierzoną ekspozycję promieniowaniem lasera. Wykorzystuje się w tym celu określone przez normę etykiety.
    Istnieją także inne zagrożenia wynikające ze sposobu pracy i konstrukcji laserowych urządzeń medycznych, które muszą być uwzględnione podczas pracy.