Чем опасна лазерная указка
Чем опасны лазерные указки для зрения
В 2018 году в The New England Journal of Medicine был описан интересный случай из практики: девятилетний мальчик вместе с родителями обратился ко врачу с жалобами на резкое снижение зрения. При исследовании остроты зрения он практически ничего не видел левым глазом. Осмотр показал круглую дырку в центральной зоне сетчатки, где находится место наибольшей остроты зрения. Ребёнок рассказал офтальмологу о том, что проблемы со зрением у него возникли после свечения себе в глаз лазерной указкой.
Отверстия в области желтого пятна сетчатки могут определяться при обследовании людей преклонного возраста. Но у ребёнка причиной явно не могут быть естественные дегенеративные изменения, связанные со старением организма. Лазерный луч имеет большую мощность: даже кратковременное его воздействие на глаз может повредить сетчатку и привести к слепоте. От размеров отверстия зависит и возможность оперативного лечения, чтобы «заштопать» дырку и вернуть человеку зрение. В случае с мальчиком помочь ничем не удалось – отверстие было довольно крупным, зашить его не представлялось возможным.
Производители лазерных указок на упаковке пишут предупреждения, что их не нужно давать детям. При покупке следует обращать внимание на мощность: достаточно будет приобрести самую маломощную лазерную указку ввиду ее высокой безопасности. Нельзя светить в глаза лазером и животным – это может привести к аналогичным печальным последствиям в виде потери зрения
Влияние лазерного излучения на организм человека
Лазер (laser, акроним от light amplification by stimulated emission of radiation «усиление света посредством вынужденного излучения») – устройство, которое излучает интенсивный, направленный луч света. Он имеет множество полезных применений, но неконтролируемое воздействие лазера на человека вредно для здоровья. Наиболее частая причина повреждения тканей, вызванного лазером, имеет термическую природу, когда белки ткани денатурируются из-за повышения температуры после поглощения лазерной энергии.
Человеческое тело уязвимо для излучения определенных лазеров, и при определенных обстоятельствах их воздействие может привести к повреждению глаз и кожи. Исследования, касающиеся пороговых значений повреждения глаз и кожи, были проведены для понимания биологических опасностей лазерного излучения. Сейчас широко признано, что человеческий глаз почти всегда более уязвим для травм, чем человеческая кожа.
Только эффективная работа отдела по охране труда может защитить работников от опасных излучений. Мы помогаем предприятиям обеспечить безопасность путем аудита, измерений и разработки документов.
Как лазерный луч повреждает ткани?
Лазерное излучение достаточной интенсивности и продолжительности воздействия может привести к необратимому повреждению кожи и глаз человека. Наиболее распространенной причиной повреждения тканей, наведенного лазером, является термальная природа. Это процесс, при котором белки ткани денатурируются из-за повышения температуры после поглощения энергии лазера. Процесс термического повреждения обычно осуществляется лазерами, воздействующими в течение более 10 микросекунд при длине волны от ближнего ультрафиолетового до дальнего инфракрасного диапазона (0,315 — 103 мкм).
Фотохимические реакции являются основной причиной повреждения тканей после воздействия либо ультрафиолетового излучения (200 — 315 нм) в течение любого времени экспозиции, либо «коротковолнового» видимого излучения (400 — 550 нм), когда экспозиция превышает 10 секунд. Повреждение ткани также может быть вызвано после воздействия очень короткого лазерного импульса.
Текущие данные указывают на то, что основной причиной поражения является тепловой процесс, в котором эффекты отдельных импульсов складываются. Как острое, так и хроническое воздействие всех форм оптического излучения может вызывать повреждение кожи разной степени.
Насколько опасно лазерное излучение?
Для обычных лазерных источников в диапазоне от 0,3 до 1,0 мкм почти 99% излучения, проникающего в кожу, поглощается, по крайней мере, в наружных 4 мм тканей.
Основные тепловые эффекты лазерного воздействия зависят от следующих факторов:
При длинах волн более 400 нм реакция кожи на поглощенное оптическое излучение по существу является термически индукцированным некрозом. Этот вид травмы может быть вызван любым источником оптического излучения с аналогичными параметрами и поэтому не является реакцией, специфичной для лазерного излучения. По причинно-следственной связи и клиническому виду она похожа на глубокий электрический ожог.
Многочисленные типы лазеров были исследованы довольно широко для лечения кожных заболеваний. Конечно, повреждение кожи имеет меньшее значение, чем повреждение глаз; однако с расширением использования более мощных лазерных систем, незащищенная кожа персонала, использующего лазеры, может подвергаться более часто опасным уровням.
При импульсном лазерном излучении, в том числе и при облучении в течение пикосекунд, в тканях могут возникать и другие вторичные реакции. Это может в конечном итоге активизировать рост раковых клеток.
Лазерная указка, сварка и другие опасные вещи
Содержание:
Лазерные приборы и указки: опасное развлечение для детей «Не смотри на сварку, ослепнешь!» Каждый из нас хоть раз слышал эту фразу от родителей, и наверняка говорил ее своим детям. «Нельзя светить в глаза лазерной указкой!», «Нельзя входить в комнату с включенной кварцевой лампой!» — тоже. Насколько обоснованы эти утверждения, попробует разобраться MedAboutMe.
Как устроен глаз
Глаза человека, да и других млекопитающих и птиц тоже, — замечательный биологический прибор, оптическое устройство, позволяющее нам видеть.
Отделяет содержимое глаза от окружающего мира линзовидная прозрачная роговица. Вместе с непрозрачной склерой она составляет первую оболочку глаза. Роговица выполняет функции, сравнимые с окошком в доме: через нее внутрь органа зрения попадает свет.
К второй, сосудистой оболочке относится радужка, передняя ее часть, а также цилиарное тело и хориоидея — средняя и задняя части. Радужка не только определяет цвет глаз, но и выполняет функции диафрагмы: расположенный в центре радужки зрачок сужается или расширяется в зависимости от степени освещенности, регулируя попадающий в глаз пучок света.
Внутри цилиарного тела находится также маленькая, но очень важная для остроты зрения аккомодационная мышца. Именно от нее зависит способность глаза видеть как далекие, так и близкие предметы, так как она изменяет форму хрусталика — природной линзы.
Задняя часть сосудистой оболочки называется хориоидеей. Она питает третью оболочку: сетчатку.
Сетчатка включает в себя несколько слоев нервных клеток особого типа, которые, собственно, и обеспечивают способность глаза видеть. В этих клетках свет преобразуется в электрический импульс, передаваемый зрительным нервом в мозг, который распознает и интерпретирует получаемые сигналы. Зрительные клетки бывают двух типов: «палочки» и «колбочки». Основная их часть расположена в центральной части сетчатки, в макуле.
Способность глаза видеть зависит от работы всех составных частей, всех его отделов. Нарушение функций любого из отделов приводит к ухудшению или потере зрения. Это состояние может быть временным или окончательным, необратимым.
Травмы глаз от лазера, сварки, кварцевой лампы
Опасность, исходящая от кварцевой лампы, сварки и лазерных излучателей, не одинакова. Кварцевая лампа — источник ультрафиолетового излучения, под воздействием которого развивается ожог тканей глаза. Вероятность восстановления после травмы такого рода зависит от степени поражения. Легкие и средней тяжести ожоги можно вылечить, восстановив способность глаза видеть. Тяжелые ожоги оставляют после себя необратимые повреждения, значительно снижающие остроту зрения или даже вызывающие слепоту.
Электросварка испускает инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, также способное причинить вред глазам, от легкого ожога роговицы до повреждения сетчатки.
Ожоги от ультрафиолетового и инфракрасного излучения ощущаются не сразу, а через несколько часов, вызывая боль, отеки, обильное слезотечение, светобоязнь.
Иначе действует лазерный луч. Обладая большой проникающей способностью и высокой плотностью энергии в поперечном сечении луча, лазер проникает в глубокие структуры глаза и разрушает чувствительные нервные клетки сетчатки, причем безвозвратно. Боли при этом не ощущается.
Степень опасности лазера определяется многими его характеристиками. Некоторые лазеры не представляют опасности, так как из-за относительно большой длины волны и малой мощности не способны проникнуть за внешние оболочки глаза. Другие проникают даже сквозь оптически непрозрачные материалы, непроницаемые для инфракрасного и ультрафиолетового излучения.
Существует классификация лазеров по степени опасности, от первой, практически безопасной для глаз и тела степени, до четвертой, к которой относятся устройства большой мощности и плотности излучения, способные наносить повреждения не только чувствительным структурам глаза, но и коже человека. Лазеры четвертого класса опасности способны даже воспламенять горючие материалы, тогда как устройства, относящиеся к 1 и 2 классу, опасны только в определенных, маловероятных условиях. К 2 классу опасности относятся, в частности, лазерные сканеры кассовых аппаратов и распознающих устройств.
Как определить степень опасности лазера
Как уже говорилось — лазеры класса 1 и 2 практически безопасны. К первому классу принадлежит, например, семейство лазерных мышей. Мощность их так мала, что опасности они не представляют. Лазерные сканеры штрих-кода относятся к 2 классу. Луч от них можно увидеть только в определенных условиях. Источник излучения может нанести вред органам зрения, только если луч будет непрерывно воздействовать на сетчатку с минимального расстояния, в течение не менее чем 30 секунд. Лазеры класса 2а устанавливаются и закрепляются таким образом, что случайное попадание луча в глаза совершенно исключено. Это источник излучения в DVD-ROM, например.
Третий класс делится на два подкласса. Лазеры 3а опасны, но глаза можно успеть закрыть, при этом вред будет минимальным. Источник излучения класса 3б безусловно опасен, глаза закрыть не успеть, он обжигает даже кожу. Такие источники устанавливают в CD-ROM, лазерных принтерах. Опасность возрастает еще и от того, что лучи этих лазеров невидимы. Можно потерять зрение, не заметив источника опасности.
К опасному классу 3б относится любой лазер, луч которого видно без тумана и дыма сбоку, а также все мощные лазерные указки и вообще все источники мощнее 5мВт. Такие лазеры, к сожалению, нередко используют в клубах и на дискотеках для создания визуальных эффектов. При этом они часто направляются прямо на толпу.
Все режущие лазеры относятся к очень опасному четвертому классу.
Факт! Летом 2008 года утратили зрение около 30 человек, участников фестиваля «Аквамарин». Они получили серьезные и необратимые травмы сетчатки, нанесенные лазером, применявшимся во время шоу-программы.
В индустрии развлечений лазеры используются много лет, это оборудование довольно доступно. Порой его приобретают люди, не имеющие понятия о правилах техники безопасности.
Случаи потери зрения в результате ожога лазером были и в других городах, правда, не столь массовые.
Защита глаз ребенка или подростка от ожогов кварцевой лампой
Домашняя кварцевая лампа относится к устройствам, польза которых неоднозначна при применении в быту. Постоянное кварцевание жилых помещений создает слишком стерильные условия, в которых иммунная система слабеет за ненадобностью. Кроме того, кварцевание сопровождается синтезом токсичного озона. После выключения лампы необходимо хорошо проветрить комнату.
Случайные ожоги глаз неприятны, болезненны, но проходят за несколько дней. Тяжелые травмы могут привести к поражению глубоких структур органа зрения и слепоте. Вероятно развитие катаракты.
Сварка
Опасное для глаз излучение создает электросварка. Профессиональным сварщикам хорошо известно, что такое «ожог глаза». Они называют это состояние «наловил зайчиков». Такое случается иногда даже с опытными сварщиками, а уж при нарушении техники безопасности рассеянными или неопытными рабочими это происходит чаще. В медицине есть даже специальный термин для ожога глаза электросваркой: электрофотоофтальмия.
Ожог легкой или средней степени очень неприятен, но обычно проходит за несколько дней. Может краснеть и отекать конъюнктива, усиливаться слезотечение, мутнеть роговица.
Тяжелые ожоги электросваркой заставляют отмирать пораженные ткани. Роговица мутнеет, теряет свою прозрачность, на конъюнктиве образуются пленки, которые не удается отделить и убрать.
В пострадавшие ткани могут попасть вредоносные бактерии. Если не начать вовремя лечение, резко возрастет вероятность неблагоприятного течения болезни, вплоть до полной и окончательной потери зрения.
Профессионалы защищают глаза и лицо масками, стекло в которых обладает специальными свойствами и не пропускает УФ и ИК-излучение.
Разумеется, у ребенка такой маски нет, а яркая искра и треск сварочного аппарата непременно привлекут внимание малыша. Родители должны с раннего детства объяснять, почему нельзя смотреть на сварку незащищенными глазами. Если такое все-таки произошло, необходимо немедленно доставить ребенка в неотложную офтальмологическую помощь. Своевременно начатое лечение избавит с высокой долей вероятности не только от последствий травмы, но и от болезненных и очень неприятных ее симптомов.
Важно! При получении ожога сваркой нельзя позволять ребенку тереть глаза, так как это только ухудшит его состояние и усилит боль и воспаление.
Нельзя также применять глазные капли, если их не назначил врач. Некоторые из таких препаратов содержат вещества, способные вызывать раздражение слизистой. При ожоге они могут ухудшить состояние травмированного глаза.
Не рекомендуется также промывать глаза обычной водой из-под крана.
Лазерные приборы и указки: опасное развлечение для детей
Как правило, в руки детям попадают обычные лазерные указки, продающиеся в киосках и магазинах. Сделаны они чаще всего в Китае. Доверять тому, что написано на корпусе изделия или на его упаковке нельзя. Практика показывает, что реальные характеристики могут сильно отличаться от заявленных, как в большую, так и в меньшую стороны.
Для глаз ребенка опасны даже источники лазерного излучения небольшой мощности. А некоторые особенно изобретательные подростки умудряются вмонтировать в корпус обычной маломощной указки куда более мощные источники излучения, которые «добывают» из старого принтера, например.
Если у ребенка появилась лазерная указка любой мощности, необходимо объяснить ему технику безопасности и убедиться, что ребенок все понял. И даже после этого не оставлять его наедине с указкой, без контроля взрослых.
Стандартные рекомендации по технике безопасности:
Комментарий эксперта
Дэвид Альмейда, офтальмолог, Канада
К сожалению, в настоящее время мощную лазерную указку вполне можно купить в интернет-магазине за совсем небольшие деньги. Например, источник излучения мощностью в 1 Вт стоит от 10 до 40 долларов, что вполне по карману подростку.
Лазерные технологии важны и нужны в нашей жизни, но при этом необходимо делать все, чтобы опасные «игрушки» не попали в руки не осознающих опасности детей или безответственных взрослых.
Неоднократно приходилось слышать, как далекие от медицины люди говорят: «Подумаешь, одним слепым пятном больше, одним меньше. У каждого из нас от рождения в глазах есть слепое пятно, и никому это не мешает нормально жить. Даже если от лазера возникнут и другие такие пятна, мозг быстро адаптируется и перестанет их замечать».
На самом деле все совершенно не так. Да, можно не обратить внимания на появление на сетчатке поврежденного участка, переставшего выполнять свои функции. Но центральное зрение при этом будет существенно снижаться. Вероятна также прогрессирующая дистрофия сетчатки и увеличение площади скотом (так называются слепые пятна). При отсутствии лечения человек может навсегда лишиться зрения, а для детских глаз такие повреждения еще опаснее.
Было бы правильно запретить продажу лазерных указок большой мощности всем желающим. Если же у вас в доме уже есть такое устройство, храниться оно должно в недоступном для детей месте, с извлеченными элементами питания.
Как спасти свои и чужие глаза от лазерной указки
Распространенная проблема
Периодически о том, как дети портят глаза лазерными указками, сообщают СМИ. Недавно ученые Университета штата Огайо рассказали о подробностях того, что может сделать с сетчаткой глаза обычный лазер малой мощности. 14-летний мальчик направил его на несколько секунд в глаз. Сначала он ощутил ослепление ярким светом, а со временем у него появился дефект зрения, которвый выразился в «выпадении» отдельных букв из текста при просмотре пораженным глазом. Используя новые методы исследования, ученые обнаружили, что в поврежденной части сетчатки лазер полностью выжег все колбочки – рецепторы цветового зрения.
То, что об отдельных случаях повреждения глаз лазером рассказывают в обычных новостях, не значит, что они редки. Обзор, опубликованный Nature в 2018 году, включает 243 случая, официально зафиксированных только в Британии. Отдельно стоит вопрос о безопасности пилотов, которых иногда ослепляет свет лазера, и пассажиров их самолетов. С 1990 по 2004 год в США было рассмотрено более 400 таких случаев.
Как именно лазер поражает глаз
Наиболее опасно воздействие лазера на сетчатку – оболочку глаза, которая выстилает его заднюю внутреннюю поверхность. На ней располагаются зрительные рецепторы. Основной механизм разрушения клеток сетчатки под действием лазера – повышение температуры. Результатом обычно становится появление слепого пятна, размер которого зависит от длительности экспозиции и площади поражения. Лазеры с определенной длиной волны более разрушительно действуют на роговую оболочку и хрусталик, проводя к ожогам и катарактам. Однако последнее обычно не случается при пользовании указкой.
Если лазеры опасны, почему их продают?
При соблюдении правил техники безопасности лазерные указки, одобренные регуляторными органами, считаются сравнительно безопасными. Лазер слабой мощности наносит ущерб только если прицельно направлять его в глаза, целиться в транспортные средства.
В большинстве стран запрещены лазерные указки мощностью больше 5 милливатт (класс IIIа), а в некоторых (например, в Австралии) – мощнее 1 милливатта (класс II). Считается, что от случайного попавшего в глаз луча мощностью 1 мВт человека может защитить простое моргание. Такой лазер может нанести вред только если человек долго смотрит на луч. Прибор с мощностью 5 мВт тоже считается опасным при длительном контакте луча с сетчаткой. Более мощные лазеры имеют право использовать только специально обученные люди.
Почему лазер опасен при такой малой мощности
Мощность 5 мВт (5 тысячных долей ватта) – в десятки разов меньше, чем у обычной лампочки. Дуглас Джонсон (Douglas A. Johnson), старший офицер по лазерной безопасности Техасского университета A&M, объяснил изданию Scientific American, почему опасность лазера все равно выше. Во-первых, в параметрах мощности ламп указывается, сколько ватт они потребляют. В световую энергию они перерабатывают не более 10% этой энергии. Для лазера указывается не потребление, а «выдача». Во-вторых, лампа светит во все стороны, а луч лазера сконцентрирован в тонкий пучок. Если он попадает на сетчатку, она получает всю его энергию, а не часть. В-третьих, обычная лампа дает световое излучение с множеством разных длин волн. Лазер генерирует свет с одной длиной волны, поэтому его повреждающий потенциал выше.
Особенности опасности лазеров:
Как понять, что лазер слабой мощности?
В идеале, указку нужно купить в фирменном магазине производителя, проверив все санитарные сертификаты. Однако в реальной жизни часто приходится довольствоваться совсем другими условиями. Здесь могут помочь правила, которые объясняют, как опознать указку с мощностью меньше 5 мВт.
Советы по безопасности
Лазерная указка разрешенного типа в руках человека, осознающего ее опасность, не должна навредить окружающим.
Опасности работы с лазером
Неправильно используемые лазерные устройства потенциально опасны. Воздействие может варьироваться от мягких ожогов кожи до необратимых повреждений кожи и глаз. Биологический ущерб, наносимый лазерами при неправильной работе с ними, возникает в результате термических, акустических и фотохимических процессов.
Тепловые эффекты вызываются повышением температуры после поглощения лазерной энергии. Степень повреждения зависит от нескольких факторов, включая длительность воздействия, длину волны, ее энергию, а также площадь и тип ткани, подвергнутой воздействию пучка.
Воздействие лазерного луча может также вызвать фотохимические эффекты, когда фотоны взаимодействуют с клетками ткани. Изменение химии клеток может привести к повреждению или изменению ткани. Фотохимические эффекты в значительной степени зависят от длины волны.
Как обезопасить работников, использующих лазер? Обратитесь к нашим специалистам по охране труда для проведения комплексной санитарно-гигиенической оценки условий труда, что позволит сделать работу Ваших сотрудников безопасной.
Разновидности лазеров
Промышленные лазеры используются для резки и сварки. Медицинские лазеры используются для лечения глаз, а также в микрохирургии, нейрохирургии и дерматологии. Лазеры используются в оптических волокнах, дисплеях, контрольно-измерительных приборах, системах безопасности, съемке и юстировке, оптических радарах, голографии и даже в игрушках.
Лазеры классифицируются по степени опасности в зависимости от их способности травмировать людей. Лазеры класса 1 не опасны. Лазеры класса 2 обычно не опасны, поскольку достаточную защиту обеспечивают нормальные реакции отвращения — автоматический рефлекс глаза, чтобы моргать и смотреть в сторону от яркого или внезапного воздействия света. Лазеры класса 3 опасны там, если глаза подвергаются воздействию прямых лазерных лучей или лазерного света от отражающих поверхностей. Даже диффузные отражения лазеров класса 4 опасны для глаз, а прямой луч создает опасность возгорания и серьезную опасность для кожи.
Потенциальные опасности лазерных лучей
Лазерные лучи могут повредить глаза или кожу. Риск повреждения глаз лазерным светом и высокой температурой вызывает особую озабоченность, поскольку глаза фокусируют и усиливают попадающий в них свет. Многократное воздействие лазеров с относительно малой мощностью или однократное воздействие лазеров средней мощности может вызвать долговременное повреждение зрения или незначительное повреждение кожи. Воздействие интенсивного излучения лазеров может вызвать депигментацию, серьезные ожоги и возможное повреждение нижележащих органов. Лазеры большой мощности также могут стать причиной возгорания.
Лазеры могут создавать опасность из-за переносимых по воздуху загрязнителей, выделяемых во время использования лазера, побочного излучения, электричества высокого напряжения, криогенных охлаждающих жидкостей и летающих частиц во время лазерной резки или сварки.
Типы воздействия лазерных лучей
Воздействие лазерного луча не ограничивается прямым воздействием луча. В частности, при работе с мощными лазерами воздействие отражений может быть столь же вредным, как и воздействие первичного луча.
Внутрилучевое воздействие означает, что глаза или кожа подвергаются прямому воздействию всего лазерного луча или его части.
Отражения от зеркальных поверхностей могут быть почти такими же вредными, как и воздействие прямого луча, особенно если поверхность плоская. Изогнутые зеркальные поверхности расширят луч так, что, хотя облученный глаз или кожа не поглощают полного воздействия луча, существует большая площадь для возможного облучения.
Зеркальные поверхности, которые не являются полностью плоскими, такие как ювелирные изделия или металлические инструменты, могут вызывать диффузное отражение луча. Эти отраженные лучи не несут полную мощность или энергию первичного луча, но все же могут быть вредными, особенно для мощных лазеров. Отражения от лазеров класса 4 способны инициировать пожары.