Современные стандарты лазерной безопасности во всем мире следуют практике классификации всех лазерных устройств по классам опасности. В целом, схема заключается в группировке лазеров по четырем основным классам опасности, от 1 до 4. Лазеры класса 1 не могут испускать потенциально опасного лазерного излучения и не представляют опасности для здоровья. Лазеры классов со второго по четвертый создают возрастающую (по мере роста класса) опасность для глаз и кожи. Такая система классификации полезна, поскольку для каждого класса лазеров предписаны свои меры безопасности. Для лазеров более высокого класса требуются более строгие меры безопасности.
– Класс 1 считается "безопасной для глаза", безрисковой группировкой. Для лазеров класса 1 не требуется никаких мер безопасности.
Пример – лазеры, используемые в диагностических лабораториях. Класс 1M считается неспособным производить опасные условия воздействия во время нормальной работы, если луч не рассматривается с помощью увеличительной оптики.
– К классу 2 относятся видимые лазеры, испускающие излучение очень низкой мощности, которое не будет опасным, даже если вся мощность луча попадет в человеческий глаз и сфокусируется на сетчатке. Естественная реакция отвращения к рассматриванию источников очень яркого света защищает глаз от повреждений сетчатки, если энергии, попадающей в него, недостаточно для причинения сетчатке ущерба во время действия этой реакции. Реакция отвращения состоит из мигательного рефлекса (приблизительно 0.16-0.18 секунд), поворота глаз и движения головы при воздействии столь яркого света. Современные стандарты безопасности, в интересах охраны здоровья, определяют реакцию отвращения как длящуюся 0.25 секунд. Таким образом, лазеры класса 2 имеют выходную мощность луча 1 милливатт (mW) или меньше, что соответствует допустимому лимиту экспозиции в 0.25 секунд. Примерами лазеров класса 2 являются лазерные указки и некоторые регулировочные лазеры.
Некоторые стандарты безопасности также включают в себя подгруппу класса 2, называемую "Класс 2А". Лазеры класса 2А не опасны для рассматривания их до 100 секунд (16.7 минут). Большинство лазерных сканеров, использующихся в торговых точках (кассах супермаркетов) и для инвентаризации запасов, относятся к классу 2А.
– Лазеры класса 3 создают опасность для глаз, поскольку реакция естественного отвращения недостаточно быстра, чтобы ограничить экспозицию сетчатки безопасным в данный момент уровнем. Также может быть причинен ущерб другим структурам глаза (например, роговице и хрусталику). В условиях случайной экспозиции опасность для кожи, обычно, не возникает. Примером лазера класса 3 является лазер Nd: YAG, используемый в офтальмологии.
Специальная подгруппа класса 3 называется "Класс 3А" (оставшаяся часть лазеров класса 3 называется "Класс 3В"). Лазеры класса 3А, это - лазеры с выходной мощностью в 1-5 раз больше допустимых эмиссионных лимитов (AEL) для класса 1 или класса 2, но с выходной лучистостью, не превышающей соответствующие лимиты профессиональной экспозиции, установленные для более низкого класса лазеров.
– Лазеры класса 4 – это системы высокой мощности. Они являются наиболее опасными, могут быть источниками рассеянного отражения, пожароопасны. Также они могут образовывать опасные плазменные излучения. Это – косметологические лазеры: углекислотный, неодимовый, аргоновый, александритовый, импульсный лазер на красителе (PDL).
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРА
Длины волн лазерного излучения попадают в ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные диапазоны электромагнитного спектра.
Почти все косметологические лазеры работают на принципе селективногофототермолиза. Это означает, что их энергия лазера поглощается определенным хромофором:
– меланином – для диодного, александритового и рубинового лазера и лазера на красителях (PDL);
– гемоглобином – для неодима в иттрий-алюминиевом гранате и PDL;
– водой – для эрбиевого и углекислотного лазера, при сохранении окружающей ткани.
Чтобы лазер оказал нужное действие, должно быть выполнено три основных требования:
1)Достаточная для определенной глубины проникновения длина волны.
2)Длительность экспозиции (ширина лазерного импульса и его длительность), меньшая или равная тепловой релаксации (TRT) мишени.
3)Достаточная энергия на единицу площади (флюенс), чтобы вызвать необратимое повреждение хромофора-мишени.
Важны также мощность, размер пятна и продолжительность действия лазера. Так, при большем размере пятна происходит меньшее рассеяние, но более глубокое проникновение ткани.
Хотя лазеры нацелены на определенные хромофоры, окружающий разброс и полученный тепловой эффект могут вызвать побочные эффекты. Термическое повреждение возникает, когда достаточная энергия поглощается подходящим хромофором с более высокой скоростью, чем результирующая теплота может рассеиваться. В то время как основные хромофоры ткани являются мишенью, другие структуры глаз, которые также богаты этими хромофорами, подвержены непреднамеренному повреждению. Ими может быть сетчатка, богатая гемоглобином и меланином, сосудистая оболочка, богатая меланином, роговицей и хрусталик, имеющие в составе много жидкости.