激光是物質(zhì)受激輻射所發(fā)出并被放大的光,它是一種人造的、特殊類型的非電離輻射。相較于普通電磁波,激光具有亮度高、方向性好、能量集中、可長時間長距離傳播的特點。激光由各種類型激光器產(chǎn)生,依照發(fā)射波譜,分為紅外線、紫外線、可見光激光器及X射線、γ射線激光等?,F(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、軍事、航天、醫(yī)療、生命科學(xué)等眾多領(lǐng)域,常見的激光接觸來源主要包括:工業(yè)上的激光打孔、切割等,軍事和航天事業(yè)中激光測距、激光瞄準(zhǔn)等,醫(yī)學(xué)上用于眼科、外科、皮膚科等多種疾病的激光治療等。激光和人機體的相互作用主要表現(xiàn)在激光的熱效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)、機械壓力效應(yīng)和電磁場效應(yīng)等。在使用時間過長、使用方法錯誤等情況下,激光極易對人體產(chǎn)生危害,主要表現(xiàn)在對眼睛、皮膚的損傷。激光對人體的損傷及程度,主要受激光的波長、類型、發(fā)射方式和入射角度、照射強度和時間及受照生物組織的特性等決定,具體影響詳述如下:
激光束具有良好的平行性,發(fā)散程度極小,即使是很小的光束仍含有極高的能量,眼睛接觸水平激光或通過反射光束看激光時的受光程度極大,可造成明顯的損傷。激光主要損傷視網(wǎng)膜、角膜和晶狀體,不同波段對眼睛不同部位產(chǎn)生不同程度的傷害。
可見光和近紅外輻射這兩個波段的光可高度聚集在視網(wǎng)膜黃斑區(qū),主要對視網(wǎng)膜產(chǎn)生影響,且以500納米波長以下可見光造成的損傷最大,因這些波段光束可在視網(wǎng)膜高度聚焦,多聚焦于黃斑、視神經(jīng),且黃斑對這些光子吸收率很高。損傷主要表現(xiàn)為眼睛的充血、水腫、出血;照射時間較長、強度較大時會造成視網(wǎng)膜的穿孔而產(chǎn)生瘢痕,使視力急劇下降。大量光瞬間聚集在視網(wǎng)膜上可能導(dǎo)致感光細(xì)胞壞死、導(dǎo)致永久性失明。損傷到視網(wǎng)膜邊緣區(qū)域時多無感覺而易被忽略。另外,460納米藍(lán)光照射后可能引起視網(wǎng)膜的視錐細(xì)胞永久消失、導(dǎo)致視物昏花迷亂,稱為“藍(lán)光損害”。如出現(xiàn)色覺缺失現(xiàn)象,則說明至少有一個或多個視錐細(xì)胞群受損。
遠(yuǎn)紅外波段激光照射眼睛時絕大部分會被角膜吸收并對角膜產(chǎn)生損傷。主要損傷角膜外部上皮細(xì)胞,出現(xiàn)畏光、流淚、眼痛、異物感、眼球充血、視力下降等癥狀,長時間可發(fā)生角膜炎、結(jié)膜炎。若累及角膜深部組織,則會形成瘢痕或角膜乳白色渾濁,使角膜功能嚴(yán)重受損,極難治愈。近紫外激光幾乎全部能量可被角膜、晶狀體吸收。近紫外激光可損傷晶狀體,中遠(yuǎn)紫外激光可損傷角膜。320~400納米紫外激光可使晶狀體發(fā)生渾濁引發(fā)白內(nèi)障。此外,紫外線具有累積效應(yīng),即使是低強度紫外線經(jīng)過長期照射眼部,也會使晶狀體內(nèi)物質(zhì)發(fā)生變化、透明度下降。
非紫外波段激光主要通過熱效應(yīng)損傷皮膚,而紫外波段可通過氧化損傷、黑色素過表達(dá)、角質(zhì)化等機制造成皮膚損傷。皮膚對于激光的承受力遠(yuǎn)高于眼睛,但若激光能量足夠大時也會對皮膚造成損傷。非紫外波段激光損傷在功率較小時能使毛細(xì)血管擴(kuò)張、皮膚發(fā)紅發(fā)熱,隨著激光功率增加,可導(dǎo)致不同程度的熱燒傷。紫外激光輕度損傷主要表現(xiàn)為紅斑和色素沉著,隨著照射量的增加,可出現(xiàn)水皰、皮膚脫色、焦化和潰瘍等,過量時甚至可導(dǎo)致皮膚癌變。250~320納米的紫外激光可使皮膚產(chǎn)生光敏作用。大功率激光照射可能透過皮膚使深部器官受損。
波長為1.0~1.2毫米的激光可穿過皮膚,直接刺激神經(jīng)系統(tǒng),引起神經(jīng)功能的一些改變,如易疲勞、記憶減退、煩躁等。大功率激光照射還可引起血管內(nèi)皮細(xì)胞和紅細(xì)胞損傷,導(dǎo)致局部血管栓塞等。
對于需要接觸激光的工作人員,在進(jìn)行作業(yè)前要有全面的關(guān)于激光危害及防護(hù)的知識教育。激光安全防護(hù)的重點在于眼睛,其次是皮膚。在接觸激光前,接觸者應(yīng)穿戴有效防護(hù)眼鏡、防燃工作服等防護(hù)設(shè)備,避免眼睛和皮膚與激光的直接接觸。長期在激光環(huán)境下工作的人員應(yīng)定期進(jìn)行體檢,關(guān)注眼睛與皮膚情況。
工作場所應(yīng)按照國家規(guī)定使用激光,設(shè)立警示標(biāo)志,區(qū)分危險區(qū)、工作區(qū)及休息區(qū),限制人員出入,并制定安全操作規(guī)程;對激光器可能誤射的區(qū)域設(shè)置防護(hù);消除工作區(qū)可造成反射、折射的因素;工作區(qū)周圍防護(hù)宜采用吸光偏暗材料;應(yīng)對工作人員定期做健康檢查,以眼睛為重點。
若受到激光照射,要盡可能快地遠(yuǎn)離激光源,并在安靜、避光環(huán)境下休息至癥狀緩解或消失。如出現(xiàn)出血、滲液,可服用維生素、能量制劑,必要時及時就醫(yī)。
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