Elektromagnetiline, laserkiirgus, ultraheli. Laserkiirgus

Laserkiirgus on optilises ulatuses elektromagnetkiirgus, mille allikaks on optilised kvantgeneraatorid – laserid. Laserkiirguse saamise olemuse ja põhimõtete selgitamiseks võite kasutada E. Rutherfordi pakutud aatomi planeedimudelit. Selle mudeli järgi on aatomid kvantmehaanilised süsteemid, mis koosnevad tuumast ja selle ümber pöörlevatest elektronidest, mis hõivavad rangelt määratletud diskreetse energiapositsiooni. Aatomite spontaanse (a) ja stimuleeritud (b) kiirguse skeem, üleminek ühest energiaolekust teise toimub järsult ja sellega kaasneb energiakvanti neeldumine või vabanemine.
Laserkiirguse tootmine põhineb aatomite (molekulide) omadusel minna välismõjude mõjul ergastatud olekusse. See olek on ebastabiilne ja mõne aja pärast (umbes 10-8 s pärast) võib aatom spontaanselt (spontaanselt) või olla sunnitud välise elektromagnetlaine mõjul liikuma madalama energiavaruga olekusse, kiirgades valgus (footon). A. Einsteini (1917) sõnastatud põhimõtte kohaselt eraldub ergastatud aatomitest või molekulidest saadav energia sama sageduse, faasi ja polarisatsiooniga ning samas suunas kui ergastav kiirgus. Teatud tingimustel (suure arvu langevate kvantide ja suure hulga ergastatud aatomite olemasolul) võib tekkida sunnitud üleminekute tõttu laviinitaoline kvantide arvu suurenemine. Aatomite laviinitaoline üleminek ergastatud olekust, mis toimub väga lühikese aja jooksul, viib laserkiirguse tekkeni. See erineb teiste teadaolevate allikate valgusest oma monokromaatilisuse, koherentsuse, polarisatsiooni ja kiirgusvoo isotroopsuse poolest.
Koherents (ladina sõnast cohaerens, ühendatud, ühendatud) on mitme sama sageduse ja polarisatsiooniga võnkelaineprotsessi koordineeritud toimumine ajas; Kahe või enama võnkelaineprotsessi omadus, mis määrab nende lisamise võime vastastikku üksteist tugevdada või nõrgendada. Tavalised allikad tekitavad ebajärjekindlat kiirgust, laserid aga koherentset kiirgust. Tänu koherentsusele on laserkiir võimalikult fokusseeritud, see on rohkem häirimisvõimeline, sellel on väiksem lahknemine ja võime saada suuremat langeva energia tihedust.
Monokromaatsus (kreeka monos - üks, ainult + chroma - värv, värv) - ühe kindla sageduse või lainepikkusega kiirgus. Tavapäraselt võib monokromaatiliseks pidada kiirgust, mille spektraallaius on 3-5 nm.
Polarisatsioon on sümmeetria (või sümmeetria purunemine) elektri- ja magnetvälja tugevusvektori orientatsiooni jaotuses elektromagnetlaines selle levimissuuna suhtes. Kui elektrivälja tugevuse vektori kaks teineteisega risti asetsevat komponenti võnguvad ajas konstantse faasierinevusega, nimetatakse sellist lainet polariseerituks. Kui muutused toimuvad kaootiliselt, siis on laine polariseerimata. Laserkiirgus on väga polariseeritud valgus (75–100%).
Suunavus on laserkiirguse oluline omadus. Laserkiire suunatavus viitab selle omadusele väljuda laserist ülimadala lahknemisega valguskiire kujul.
Laserkiirguse peamised omadused on lainepikkus ja sagedus, samuti energiaparameetrid. Kõik need on biotroopsed omadused, mis määravad laserkiirguse mõju bioloogilistele süsteemidele.
Lainepikkus on vahemaa, mille laine ühe võnkeperioodi jooksul läbib. Meditsiinis väljendatakse neid sageli mikromeetrites (µm) või nanomeetrites (nm). Laserkiirguse peegeldus, läbitungimissügavus, neeldumine ja bioloogiline mõju sõltuvad lainepikkusest.
Sagedus, mis on lainepikkuse pöördväärtus, näitab ajaühikus sooritatud võnkumiste arvu. Seda on tavaks väljendada hertsides (Hz) või kordades. Mida kõrgem on sagedus, seda suurem on valguskvanti energia. Eristatakse kiirguse loomulikku sagedust, mis on konkreetse allika puhul konstantne, ja modulatsioonisagedust, mis meditsiinilistes laserites võib kõige sagedamini varieeruda vahemikus 1 kuni 1000 Hz. Laserkiirguse energiaomadused on väga olulised.
Kiirgusvõimsus (kiirgusvoog, kiirgusenergia voog, P) on mis tahes pinna kaudu edastatava elektromagnetilise kiirguse keskmine võimsus. Mõõdetud W või kordades.
Kiirgustihedus (võimsusvoo tihedus ehk PFD, kiirgusintensiivsus, E). E = P/S, mõõdetuna W/m2 või mW/cm2.
Energiaga kokkupuude (kiirgusdoos, N) - energiaga kokkupuude teatud aja jooksul. H = E t = P t: S, mõõdetuna J/m2 (1 J = 1 W s).
Laserkiirguse kasutamisel meditsiinis, eriti laserteraapias, on oluline keskenduda pigem kiirituse kui kiirituse parameetritele (vt Laserteraapia).
Pideva laserkiirguse kasutamisel kontakttehnikaga on kiirgusdoos (D) võrdne kiirgusenergiaga (W) ja seda mõõdetakse džaulides: D = W = P t.
Impulsskiirguse korral arvutatakse kiirgusdoos J-des järgmise valemi abil:
Dimp = Rimp t f tau,
kus Rimp on ühe impulsi võimsus W; t – säriaeg s; f on impulsi kordussagedus hertsides; tau on laserimpulsi kestus sekundites.
Erinevalt kiirgusdoosist on laserkiirguse mõju määrav neeldunud doos alati väiksem, mis on seotud osa energia peegeldumisega kiiritatud pinnalt. Peegeldunud energia hulk, mis võib olulistes piirides varieeruda, määratakse biofotomeetrite abil.
Bioloogilise objekti poolt neeldunud laserkiirguse doos määratakse järgmise valemiga:
Dpogl = P t (l - Kotr),
kus Cotr on naha või muude kudede peegeldus.
Sellest lähtuvalt näeb see valem välja impulsslaserkiirguse korral järgmine:
Dpogl = PIMP t f tau (1 - K) .
Biofotomeetrite puudumisel kasutatakse keskmistatud andmeid: punase laserkiirguse puhul on naha peegelduskoefitsient 030, limaskestade puhul 0,45; infrapuna laserkiirguse puhul on need vastavalt 0,40 ja 0,35.
Kliinilises meditsiinis kasutatakse laserkiirgust kirurgilistes ja füsioterapeutilistes piirkondades. Esimeses suunas kasutatakse võimsamat laserkiirgust, mis põhjustab koe mikrodestruktsiooni, mis on laserkirurgia aluseks. Intensiivse laserkiirguse iseloomulikud mõjud on koagulatsioon, tugev kuumenemine ja aurustumine, ablatsioon, optiline purunemine, vesihaamer jne Füsioteraapias kasutatakse madala intensiivsusega laserkiirgust, mille toimemehhanismid on mitmekesisemad ja keerukamad, kuid vähem tuntud. Kindel on see, et selle toime aluseks on fotofüüsikalised ja fotokeemilised protsessid, mis toimuvad kiirgusenergia molekulaarsel neeldumisel ja viivad erinevate fotobioloogiliste mõjudeni. Oluline on rõhutada, et vallandamismehhanismide tõttu muutuvad lokaalsed molekulaarsed muutused süsteemseks adaptiivseks reaktsiooniks koos selle erinevate ilmingutega organismi elutegevuse kõigil tasanditel.
Laserkiirguse esmaste bioloogiliste süsteemide toimemehhanismide hulgas mängivad otsustavat rolli mitokondrites esinevad mehhanismid.
Laserkiirguse rakule avalduva toime üheks võimalikuks mehhanismiks on elektronide ülekande kiirendamine hingamisahelas selle komponentide redoks-omaduste muutumise tõttu. Sel juhul mängib võtmerolli kiirendatud elektronide ülekanne tsütokroomi oksidaasi ja NADH dehüdrogenaasi molekulides. Samal ajal võib katalüütilisest keskusest vabaneda lämmastikoksiid, millel on sarnaselt hingamisaktiivsuse suurenemisega oluline roll paljude elutähtsate protsesside reguleerimisel.
Erinevate mehhanismide tõttu võib laserkiirgus põhjustada üksiku hapniku suurenenud tootmist, mis on keemiliselt ja bioloogiliselt väga aktiivne ühend. Selle moodustumine suureneb koos pO2 suurenemisega kudedes. Singlethapnik käivitab lipiidide peroksüdatsiooni, muudab membraanide läbilaskvust, suurendab ioonide transporti, kiirendab rakkude proliferatsiooni jne. Arvatakse, et singletthapnik võib põhjustada minimaalseid (hävituseelseid) kahjustusi, mis viib süsteemi tasakaalust välja ja stimuleerib selle aktiivsust tulevikus. See kehtib peamiselt vererakkude membraanide kohta.
Laserkiirguse fotoaktseptoriteks võivad olla paljud vitamiinid ja ensüümid, sh. riboflaviin (440 nm), katalaas (628 nm), tsütokroomoksüdaas (600 nm), suktsinaatdehüdratenaas ja superoksiiddismutaas. Terapeutiliste annuste korral suureneb nende aktiivsus ja sisaldus erinevates kudedes, mille üheks tagajärjeks on antioksüdantse seisundi tõus kudedes ja LPO vähenemine.
Laserkiirgus võib otseselt või kaudselt mõjutada membraane, muuta nende konformatsiooni, retseptorite orientatsiooni neil ja fosfolipiidide komponentide olekut. Selliste muutuste tagajärjed hõlmavad membraani läbilaskvuse suurenemist Ca2+ suhtes, samuti adenülaattsüklaasi ja ATPaasi süsteemide aktiivsuse suurenemist, mis mõjutab raku bioenergeetikat.
Paljud autorid selgitavad laserkiirguse esmast mõju selle mõjuga vee struktuurile ja selle kaudu vesisüsteemides toimuvatele reaktsioonidele ning valkudele, mille mikrokeskkonda esindavad veemolekulid.
Viimasel ajal on aktiivselt arendatud madala intensiivsusega kiirguse esmase toime fotodünaamilist mehhanismi. Tema sõnul on laserkiirguse kromofoorideks endogeensed porfüriinid, mille sisaldus muutub paljude haiguste korral. Porfüriinid, neelavad kiirgust, kutsuvad esile vabade radikaalide reaktsioone, mis põhjustavad rakkude eelstimulatsiooni (praimimist). Rakkude aktiivsuse suurenemisega kaasneb mikrotsirkulatsiooni, immunogeneesi ja muid füsioloogiliselt olulisi protsesse mõjutavate erinevate bioloogiliselt aktiivsete ühendite (lämmastikoksiid, superoksiidi aniooni radikaal, hüpokloriti ioon, tsütokiinid jne) sisalduse suurenemine.
Laserkiirguse mõjul on võimalus neelavate kromofooride lokaalseks kuumenemiseks, millega võivad kaasneda struktuursed muutused biomolekulides ja nende aktiivsuses. Laserkiirgus võib põhjustada ka ebaühtlase temperatuurivälja tekkimist bioloogilistes kudedes neelavate struktuuride ebaühtlase jaotumise tõttu. Selline ebaühtlane kuumutamine võib oluliselt mõjutada kudede ja rakkude ainevahetusprotsesse. Paljude primaarsete reaktsioonide tagajärjeks on raku redoksstaatuse muutus: nihe oksüdeerituma oleku suunas on seotud raku elujõulisuse stimuleerimisega, nihe redutseerivama oleku suunas on seotud selle allasurumisega.
Ülaltoodud ja teiste madala energiatarbega laserkiirguse esmaste mõjudega kaasneb sekundaarsete muutuste spekter, mis määrab selle füsioloogilise ja ravitoime. See sõltub paljudest teguritest, millest kõige olulisemad on kasutatava kiirguse lainepikkus (ja vastavalt ka selle footonite energia) ja kokkupuute kestus. Kuna laserteraapias kasutatakse peaaegu eranditult madala võimsustihedusega laserkiirgust (kuni 100 mW/cm2), on selle teguri mõju vähem oluline. Praegu on kõige populaarsemad laserteraapia biostimuleerivad toimed. See määrab kõige laiema terapeutilise toime ulatuse ja on kõige enam väljendunud punase ja lähiinfrapuna spektri laserites lainepikkusega 620–1300 nm. Oluline on märkida, et laserbiostimulatsioon toimub ainult lühiajalise (kuni 3-5 minutit) kokkupuute korral. Laserteraapia inhibeerivat toimet, mis on omane peamiselt UV-spektri lühilainekiirgusele, mida täheldatakse pikaajalise kokkupuute korral, kasutatakse palju harvemini.
Laserkiirguse energia neeldumisest põhjustatud fotokeemilised ja fotofüüsikalised protsessid arenevad eelkõige selle löögikohas (nahk, ligipääsetavad limaskestad), kuna selle läbitungimissügavus sõltub lainepikkusest ega ületa mitut sentimeetrit. Laserteraapia biostimuleeriva toime peamine lüli on ensüümide aktiveerimine. See on tingitud laserkiirguse energia selektiivsest neeldumisest üksikute biomolekulide poolt, kuna nende neeldumisspektri maksimumid langevad kokku laserkiirguse lainepikkusega. Seega neelavad punase spektri laserkiirgust peamiselt DNA, tsütokroomi, tsütokroomoksüdaasi, superoksiidi dismutaasi ja katalaasi molekulid. Lähis-infrapuna laserkiirguse energiat neelavad peamiselt hapnikumolekulid ja nukleiinhapped. Selle tulemusena suureneb vabade (aktiivsemate) biomolekulide ja radikaalide, singletthapniku sisaldus, kiireneb valgu, RNA, DNA süntees, suureneb kollageeni ja selle prekursorite sünteesi kiirus, hapniku tasakaal ja redoksprotsesside aktiivsus. muuta. See toob kaasa reaktsioonid raku tasandil - muutused raku elektrivälja laengus, selle membraanipotentsiaalis, proliferatiivse aktiivsuse suurenemine, mis määrab sellised protsessid nagu kudede kasvu ja proliferatsiooni kiirus, vereloome, raku aktiivsus. immuunsüsteemi ja mikrotsirkulatsioonisüsteemi, siis liigub keha reaktsioon kudede, elundite ja organismide tasemele.
Madala energiaga laserkiirgus on reparatiivsete ja metaboolsete protsesside mittespetsiifiline biostimulaator erinevates kudedes. Laserkiirgus kiirendab haavade paranemist, mis on tingitud paranenud lokaalsest verevoolust ja lümfidrenaažist, haavaerituse rakulise koostise muutumisest punaste vereliblede ja polünukleaarsete rakkude arvu suurenemise suunas, metaboolsete protsesside aktiivsuse suurenemisest veres. haav ja lipiidide peroksüdatsiooni pärssimine. Piirkudede kiiritamisel piki haava servi täheldatakse fibroblastide proliferatsiooni stimulatsiooni. Lisaks on teada laserkiirguse bakteritsiidne toime, mis on seotud selle võimega põhjustada mikroobide rakumembraanide hävitamist ja rebenemist. Üheks reparatiivsete protsesside stimuleerimise mehhanismiks võib pidada ka laserkiirguse kasutamisel täheldatud üldise kohanemissüsteemi hormonaalsete ja vahendajate komponentide aktiveerimist.
Laserkiirgus stimuleerib luukoe regeneratsiooni, mis oli aluseks selle kasutamisele luumurdude, sh. ja aeglase konsolideerumisega. Laserkiirguse mõjul paraneb närvikoe regeneratsioon ja väheneb valuretseptorite impulssaktiivsus. Koos interstitsiaalse turse vähenemisega ja närvijuhtide kokkusurumisega määrab see laserravi valuvaigistava toime.
Laserkiirgusel on väljendunud põletikuvastane toime, mis on tõenäoliselt tingitud eelkõige vereringe paranemisest ja kahjustatud mikrotsirkulatsiooni normaliseerumisest, metaboolsete protsesside aktiveerumisest põletikukohas, kudede tursete vähenemisest, atsidoosi ja hüpoksia tekke vältimisest ning otsene mõju mikroobsele faktorile. Olulist rolli mängib ka immuunsüsteemi aktiveerimine, mis väljendub immunokompetentsete rakkude funktsionaalse aktiivsuse jagunemise ja kasvu intensiivsuse suurenemises ning immunoglobuliinide sünteesi suurenemises. Põletikuvastast toimet soodustab laserkiirguse stimuleeriv toime endokriinnäärmetele, eelkõige neerupealiste glükokortikoidfunktsioonile. Oluline on rõhutada, et nii haavapinna bakteriaalse saastumise kui ka kroonilise põletikulise protsessi ägenemise korral on õigem kasutada lasereid UV-vahemikus (inhibeeriva toime kasutamine muutuste ja eksudatsiooni mahasurumiseks), ning vohamise ja regenereerimise staadiumis - punases ja infrapunases vahemikus. Loidsete põletikuliste ja degeneratiivsete-düstroofsete protsesside korral tuleks kasutada ainult punase ja infrapunaspektri kiirgust.
Madala energiaga laserkiirguse mõjul suureneb punaste vereliblede ja retikulotsüütide arv, suureneb luuüdi rakkude mitootiline aktiivsus, aktiveerub antikoagulantsüsteem, ESR väheneb. See mõju hematopoeesile areneb nii otsesel kui kaudsel viisil. Esimesel juhul põhjustab laseri tekitatud valgus, mis neeldub erütrotsüütide porfüriinidesse, vastupanuvõime vähenemist ja isegi väikese arvu nende lagunemist. Laguproduktid aktiveerivad ilmselgelt luuüdi hematopoeesi. Laserkiirguse kaudne mõju realiseerub endokriinsete näärmete, eelkõige hüpofüüsi ja kilpnäärme aktiivsuse aktiveerumise tõttu, mis on otseselt seotud vereloome funktsiooni reguleerimisega.
Laserkiirgus, suurendades raku energiapotentsiaali, aitab tõsta organismi kui terviku vastupanuvõimet ebasoodsate tegurite mõjule, sh. ja ioniseerivale kiirgusele.
Üldiselt on laserteraapia kõige tugevamad toimed, mis esinevad peamiselt kokkupuutekohas, järgmised: troofiliselt taastav, mikrotsirkulatsiooni parandav, põletikuvastane, immunostimuleeriv, desensibiliseeriv, dekongestant, valuvaigistav.
Laserteraapia käigus ei registreerita kiirituskohas mitte ainult muutusi, vaid jälgitakse ka organismi üldist reaktsiooni. Kohaliku toime üldistamine toimub neurohumoraalsete reaktsioonide tõttu, mis vallanduvad hetkest, kui kiiritatud kudedes ilmneb efektiivne bioloogiliselt aktiivsete ainete kontsentratsioon, samuti neurorefleksmehhanismi tõttu. Sellest tulenevad muutused kesknärvisüsteemi, kardiovaskulaarsüsteemi ja mitmete biokeemiliste protsesside põhinäitajates on reeglina oma olemuselt hilinenud ja ilmnevad mõni aeg (minutid, tunnid) pärast protseduuri. Veelgi enam, need on kõige tugevamad, kui akupunktuuritsoone on kiiritatud.
Unikaalsete omadustega laserkiirgus on leidnud meditsiinis laialdast ja mitmekülgset kasutust. Selle allikateks on kvantgeneraatorid – erinevate füüsikaliste omadustega laserid (vt Laser). Meditsiinilised laserid kiirgavad optilise spektri UV-, nähtavas (enamasti punases piirkonnas) ja infrapunakiirguses ning võivad töötada pidevas ja impulssrežiimis. Terapeutilises suunas kasutatakse madala intensiivsusega laserkiirgust, mida kõige sagedamini tekitavad heelium-neoon- ja pooljuhtlaserid (vt Laserteraapia). Laserteraapiat kasutatakse paljudes kliinikutes paljude haiguste puhul.
Näidustused: Kirurgilistel eesmärkidel kasutatakse suure intensiivsusega laserkiirgust, mis põhjustab kudedes nähtavaid muutusi. Selline kiirgus võib põhjustada kudede lõikamist ja keevitamist, koagulatsiooni, ablatsiooni ja hemostaasi. Sel eesmärgil kasutatakse kõige sagedamini argooni, vase auru, värvainet, süsinikdioksiidi, neodüümi ja sarnaseid lasereid. Eksimerlasereid kasutatakse laialdaselt oftalmoloogilises kirurgias. Laserkiirgust (tavaliselt keskmise intensiivsusega) kasutatakse nn fotodünaamilises teraapias. Fotosensibilisaatori kasutamine selles tehnoloogias hõlbustab patoloogiliselt muutunud raku dünaamilist hävitamist, kuid ei ole mingil juhul selle eelduseks. Fotodünaamilist teraapiat kasutatakse tänapäeval kõige laialdasemalt vähiravis, kuid selle rakenduspiirid laienevad järk-järgult. Väga ainulaadne laserkiirguse kasutusvaldkond on laserkosmetoloogia. Kosmetoloogias kasutatakse kõige sagedamini süsinikdioksiidi- ja erbiumlasereid, aga ka lasereid ütriumalumiiniumgranaadikristallidel. Lasertehnoloogiaid kasutatakse kosmetoloogias sellistel kosmeetilistel protseduuridel nagu dermabrasioon, lifting, hemangioomide ja telangiektaasia eemaldamine näol, karvade eemaldamine jne. Laserkiirgust hakatakse kasutama eferentravi programmides, laboritehnoloogiates, aga ka halograafias . On selge, et meditsiinilise laseroloogia võimalused pole kaugeltki ammendatud.

Laserkiirgus on elektromagnetkiirgus, mis tekib lainepikkuste vahemikus l = 180...105 nm. Lasersüsteemid on laialt levinud.

Laserkiirgust iseloomustab monokromaatilisus (peaaegu sama sagedusega kiirgus), kõrge koherentsus (võnkefaasi säilimine), kiire ülimadal energeetiline divergents ja suur kiirgusenergia kontsentratsioon kiires.

Laserkiirguse bioloogilised mõjud kehale määratakse kiirguse ja kudede interaktsiooni mehhanismide järgi ja sõltuvad kiirguse lainepikkusest, impulsi kestusest (säritusest), impulsi kordussagedusest, kiiritatud ala pindalast, aga ka kiiritatud kudede ja elundite bioloogilised ja füüsikalis-keemilised omadused. Esinevad termilised, energeetilised, fotokeemilised ja mehaanilised (šokk-akustilised) efektid, aga ka otsene ja peegeldunud (peegel- ja hajus) kiirgus. Silmadele, nahale ja keha sisekudedele kujutab suurimat ohtu energiaga küllastunud otsene ja peegeldavalt peegeldunud kiirgus. Lisaks täheldatakse negatiivseid funktsionaalseid muutusi närvi- ja kardiovaskulaarsüsteemi, endokriinsete näärmete töös, vererõhu muutusi ja väsimuse suurenemist.

Laserkiirgus lainepikkusega 380–1400 nm on kõige ohtlikum silma võrkkestale ning kiirgus lainepikkusega 180–380 nm ja üle 1400 nm silma eesmisele keskkonnale. Nahakahjustusi võib põhjustada vaadeldavas vahemikus (180...105 nm) mis tahes lainepikkusega kiirgus.

Madala ja keskmise kiirituse intensiivsusega elusorganismi kuded on laserkiirgusele peaaegu läbimatud. Seetõttu on selle mõjudele kõige vastuvõtlikumad pinna (naha) osad. Selle efekti astme määrab kiirguse lainepikkus ja intensiivsus.

Suure laserkiirguse intensiivsusega on võimalik kahjustada mitte ainult nahka, vaid ka sisekudesid ja elundeid. Neid vigastusi iseloomustavad tursed, hemorraagia, kudede nekroos, samuti vere hüübimine või lagunemine. Sellistel juhtudel osutuvad nahakahjustused suhteliselt nõrgemaks kui muutused sisekudedes ja rasvkoes patoloogilisi muutusi üldse ei täheldata.

Laserkiirgusega kokkupuutel kehale tekkivad bioloogilised mõjud jagunevad tavapäraselt rühmadesse:

a) esmased mõjud – orgaanilised muutused, mis toimuvad vahetult kiiritatud eluskudedes (otsene kiiritamine);

b) sekundaarsed mõjud - mittespetsiifilised muutused, mis tekivad organismis vastusena kiirgusele (pikaajaline kokkupuude hajusalt peegeldunud kiirgusega).

Lasersüsteemide kasutamisel võib inimene kokku puutuda järgmiste ohtlike ja kahjulike teguritega, mis on põhjustatud nii laserkiirgusest endast kui ka selle tekke eripärast:

• laserkiirgus (otsene, peegeldunud, hajutatud);
• käitise tööga kaasnev konstruktsioonikomponentide ultraviolett-, nähtav- ja infrapunakiirgus;
• kõrgepinge juhtimis- ja toiteahelates;
• Tööstusliku sageduse ja raadiosagedusala EMF;
• Röntgenkiirgus gaaslahendustorudest ja -elementidest, mis töötavad anoodpingel üle 5 kV;
• müra ja vibratsioon;
• laserelementides ja kiire koosmõjul keskkonnaga moodustuvad mürgised gaasid ja aurud;
• laserkiirguse ja töödeldud materjalide vastasmõju tooted;
• lasertoote pindade ja kiiritusvööndi temperatuuri tõus;
• plahvatusoht laserpumbasüsteemides;
• plahvatuse ja tulekahju võimalus, kui tala puutub kokku tuleohtliku materjaliga.

Vastavalt inimese bioloogilistele struktuuridele kiirgusohu astmele jagunevad laserid nelja klassi.

Laseritele 1. klass on täiesti ohutud laserid. Nende kiirgus ei kujuta ohtu silmadele ja nahale.

Laserid 2 klassi- Need on laserid, mille kiir kujutab endast ohtu inimese naha või silmade kiiritamisel. Hajusalt peegeldunud kiirgus on aga ohutu nii nahale kui ka silmadele.

Laserid 3 klassi kujutavad endast ohtu silmade ja naha kiiritamisel otsese peegeldunud kiirgusega. Hajusalt peegeldunud kiirgus on silmadele ohtlik 10 cm kaugusel hajusalt peegelduvast pinnast, kuid on ohutu nahale.

Laserite juures 4 klassi Hajusalt peegelduvast pinnast 10 cm kaugusel peegeldunud kiirgus kujutab endast ohtu silmadele ja nahale.

Tootja klassifitseerib laserid vastavalt nende väljundkiirguse omadustele.

Klasside 2–4 seadmete käitamisel tuleb tagada laserohutusmeetmed, laserkiirguse dosimeetriline jälgimine, sanitaar- ja hügieenimeetmed ning meditsiiniline kontroll.

Laseri ohutus- see on tehniliste, sanitaar- ja hügieeniliste, terapeutiliste, ennetavate ja korralduslike meetmete kogum, mis tagab lasersüsteemide kasutamisel ohutud ja kahjutud töötingimused.

Laserkiirgust reguleeritakse maksimaalsete lubatud kiiritustasemete (MAL) järgi vastavalt “Laserite projekteerimise ja töötamise sanitaarnormid ja reeglid” nr 5804-91 . Maksimaalne kiirgustase ühekordse kokkupuute korral võib põhjustada pöörduvate kõrvalekallete ebaolulise tõenäosuse töötaja kehas. Maksimaalne kiirgustase kroonilise kokkupuute ajal ei too kaasa kõrvalekaldeid inimeste terviseseisundis nii töö ajal kui ka praeguste ja järgnevate põlvkondade pikaajalises elus.

Normaliseeritud parameetrid on kiirgustihedus E, kokkupuude energiaga H, energia W ja kiirgusvõimsus P.

Kiirgustugevus on väikesele pinnale langeva kiirgusvoo ja selle ala pindala suhe, W/m2.

Energia ekspositsioon määratud kiirgustiheduse integraaliga ajas, J/m2.

Laserkiirguse kaugjuhtimispuldid on seatud kolmele lainepikkuse vahemikule (180...380, 381...1400, 1401...105 nm) ja kiiritusjuhtudele: ühekordne (säriajaga kuni üks nihe), impulsside jada ja krooniline (süstemaatiliselt korratav). Lisaks võetakse standardiseerimisel arvesse kiiritusobjekti (silmad, nahk, silmad ja nahk korraga).

Kui lasereid kasutatakse teatri- ja meelelahutusüritustel, demonstreerimiseks haridusasutustes, valgustamiseks ja muudel eesmärkidel meditsiiniseadmetes, mis ei ole otseselt seotud kiirguse ravitoimega, määratakse jääkide piirnormid kõigile kiiritatud isikutele vastavalt kroonilise kokkupuute standarditele. .

Olenevalt nende ohuklassidest kehtivad lasertoodetele erinevad nõuded. Näiteks klasside 3 ja 4 laserid peavad sisaldama dosimeetrilisi seadmeid ja nende konstruktsioon peab olema

pakkuda kaugjuhtimise võimalust. Lasermeditsiinitooted peavad olema varustatud vahenditega patsientidele ja personalile kokkupuutuva kiirguse taseme mõõtmiseks. 3. ja 4. klassi lasereid on keelatud kasutada teatri- ja meelelahutusüritustel, õppeasutustes ja vabadel aladel. Lasertoote klassi võetakse arvesse selle töönõuetes.

Lasertooted ja laserkiirguse levikutsoonid peavad olema tähistatud laseri ohumärkidega koos selgitavate märkustega, olenevalt laseri klassist.

Ohutus avatud lasertoodetega töötamisel on tagatud isikukaitsevahendite kasutamisega. Ohutus laserite kasutamisel demonstratsiooni eesmärgil, teatri- ja meelelahutusüritustel ning vabas ruumis on tagatud korralduslike ja tehniliste meetmetega (laserite paigutusskeemi väljatöötamine, laserkiirte trajektoori arvestamine, range kontroll reeglite täitmise üle jne. .).

Laserkiirguse eest kaitsvate prillide kasutamisel tuleb vastavalt SNiP 23-05-95 töökohtade valgustustaset ühe taseme võrra suurendada.

Kaitsevahendeid (kollektiivseid ja individuaalseid) kasutatakse inimest mõjutava laserkiirguse taseme vähendamiseks väärtustele, mis jäävad allapoole maksimaalset lubatud taset. Kaitsevahendite valikul võetakse arvesse laserkiirguse parameetreid ja tööomadusi. Laserkiirguse vastased isikukaitsevahendid hõlmavad silmade ja näo kaitset (kiirguse lainepikkust arvestades valitud kaitseprillid, kilbid, kinnitused), kätekaitset ja eririietust.

Lasertoodetega töötav personal peab läbima esialgse ja perioodilise (üks kord aastas) tervisekontrolli. Laseritega on lubatud töötada üle 18-aastastel ja meditsiiniliste vastunäidustusteta isikutel.

Laserid on muutumas üha olulisemateks uurimisvahenditeks meditsiinis, füüsikas, keemias, geoloogias, bioloogias ja inseneriteaduses. Ebaõige kasutamise korral võivad need põhjustada pimestamist ja vigastusi (sh põletushaavu ja elektrilööke) operaatoritele ja teistele töötajatele, sealhulgas laboris kõrvalseisjatele, samuti olulist varalist kahju. Nende seadmete kasutajad peavad nende käsitsemisel täielikult mõistma ja rakendama vajalikke ettevaatusabinõusid.

Mis on laser?

Sõna "laser" (LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) on lühend, mis tähistab "valguse võimendust stimuleeritud kiirguse emissiooni abil". Laseri tekitatud kiirguse sagedus on elektromagnetilise spektri nähtava osa sees või selle lähedal. Energia võimendatakse äärmiselt suure intensiivsusega protsessi kaudu, mida nimetatakse laser-indutseeritud emissiooniks.

Mõistet kiirgus mõistetakse sageli valesti, sest seda kasutatakse ka kirjeldamiseks Selles kontekstis tähendab see energia ülekandmist. Energia kandub ühest kohast teise juhtivuse, konvektsiooni ja kiirguse kaudu.

On palju erinevat tüüpi lasereid, mis töötavad erinevates keskkondades. Töökeskkonnaks kasutatakse gaase (näiteks argoon või heeliumi ja neooni segu), tahkeid kristalle (näiteks rubiin) või vedelaid värvaineid. Kui töökeskkonnale antakse energiat, siis see ergastab ja vabastab energiat valgusosakeste (footonite) kujul.

Suletud toru mõlemas otsas olev peeglipaar kas peegeldab või edastab valgust kontsentreeritud joas, mida nimetatakse laserkiireks. Iga töökeskkond tekitab ainulaadse lainepikkuse ja värviga kiire.

Laservalguse värvi väljendatakse tavaliselt lainepikkusega. See on mitteioniseeriv ja hõlmab spektri ultraviolett- (100-400 nm), nähtavat (400-700 nm) ja infrapunast (700 nm - 1 mm) osa.

Elektromagnetiline spekter

Igal elektromagnetlainel on selle parameetriga seotud ainulaadne sagedus ja pikkus. Nii nagu punasel valgusel on oma sagedus ja lainepikkus, on kõigil teistel värvidel – oranžil, kollasel, rohelisel ja sinisel – unikaalne sagedus ja lainepikkus. Inimesed on võimelised neid elektromagnetlaineid tajuma, kuid ei näe ülejäänud spektrit.

Ultraviolettkiirgus on ka kõige kõrgema sagedusega. Infrapuna, mikrolainekiirgus ja raadiolained hõivavad spektri madalamad sagedused. Nähtav valgus on nende kahe vahel väga kitsas vahemikus.

mõju inimestele

Laser tekitab intensiivse, suunatud valguskiire. Kui see suunatakse, peegeldub või fokusseeritakse objektile, neeldub kiir osaliselt, tõstes objekti pinna ja sisemuse temperatuuri, mis võib põhjustada materjali muutumise või deformeerumise. Need laserkirurgias ja materjalide töötlemisel kasutatavad omadused võivad olla inimkudedele ohtlikud.

Lisaks kudedele termiliselt mõjuvale kiirgusele on ohtlik fotokeemilist efekti tekitav laserkiirgus. Selle seisund on spektri piisavalt lühike, st ultraviolett- või sinine osa. Kaasaegsed seadmed toodavad laserkiirgust, mille mõju inimesele on minimaalne. Väikese võimsusega laseritel ei ole piisavalt energiat, et tekitada kahju ja nad ei kujuta endast ohtu.

Inimkude on energia suhtes tundlik ning teatud tingimustel võib elektromagnetkiirgus, sealhulgas laserkiirgus, kahjustada silmi ja nahka. Traumaatilise kiirguse lävitasemete kohta on tehtud uuringuid.

Oht silmadele

Inimese silm on vigastustele vastuvõtlikum kui nahk. Sarvkestal (silma selge välimine esipind), erinevalt pärisnahast, puudub surnud rakkude välimine kiht, mis kaitseks seda keskkonnamõjude eest. Laser neeldub silma sarvkestas, mis võib seda kahjustada. Vigastusega kaasneb epiteeli turse ja erosioon ning raskete vigastuste korral - eesmise kambri hägustumine.

Samuti võib silmalääts olla vigastuste suhtes vastuvõtlik, kui see puutub kokku erineva laserkiirgusega – infrapuna- ja ultraviolettkiirgusega.

Suurim oht ​​on aga laseri mõju võrkkestale optilise spektri nähtavas osas - 400 nm (violetne) kuni 1400 nm (infrapuna lähis). Selles spektri piirkonnas on kollimeeritud kiired keskendunud võrkkesta väga väikestele aladele. Kõige ebasoodsam mõju tekib siis, kui silm vaatab kaugusesse ja seda tabab otsene või peegeldunud kiir. Sel juhul ulatub selle kontsentratsioon võrkkestale 100 000 korda.

Seega mõjutab nähtav kiir võimsusega 10 mW/cm 2 võrkkesta võimsusega 1000 W/cm 2. See on kahju tekitamiseks enam kui piisav. Kui silm ei vaata kaugusesse või kui kiir peegeldub hajusalt, mittepeegelpinnalt, põhjustab oluliselt võimsam kiirgus vigastusi. Laseriga kokkupuutel nahaga ei ole teravustavat efekti, mistõttu on see nendel lainepikkustel palju vähem vastuvõtlik vigastustele.

röntgenikiirgus

Mõned kõrgepingesüsteemid, mille pinge on üle 15 kV, võivad tekitada märkimisväärse võimsusega röntgenikiirgust: laserkiirgust, mille allikad on võimsad elektrooniliselt pumbatavad, samuti plasmasüsteemid ja iooniallikad. Neid seadmeid tuleb muu hulgas katsetada, et tagada muuhulgas korralik varjestus.

Klassifikatsioon

Sõltuvalt kiire võimsusest või energiast ja kiirguse lainepikkusest jagatakse laserid mitmesse klassi. Klassifikatsioon põhineb seadme potentsiaalil vahetult kiirga kokku puutudes või hajusalt peegeldavatelt pindadelt peegeldumisel põhjustada silma-, nahavigastusi või tulekahju. Kõik müügil olevad laserid tuleb identifitseerida neile kantud märgiste järgi. Kui seade on kodus valmistatud või muul viisil märgistamata, tuleks küsida nõu selle asjakohase klassifikatsiooni ja märgistamise kohta. Lasereid eristatakse võimsuse, lainepikkuse ja kokkupuute kestuse järgi.

Turvalised seadmed

Esmaklassilised seadmed tekitavad madala intensiivsusega laserkiirgust. See ei saa jõuda ohtliku tasemeni, seega on allikad vabastatud enamikust kontrollidest või muudest järelevalvevormidest. Näide: laserprinterid ja CD-mängijad.

Tinglikult ohutud seadmed

Teise klassi laserid kiirgavad spektri nähtavas osas. See on laserkiirgus, mille allikad põhjustavad inimestel normaalset vastumeelsust liiga ereda valguse suhtes (pilgutusrefleks). Kiirega kokku puutudes vilgub inimsilm 0,25 s jooksul, mis tagab piisava kaitse. Nähtavas ulatuses laserkiirgus võib aga pideva kokkupuute korral silma kahjustada. Näited: laserosutajad, geodeetilised laserid.

2a klassi laserid on eriotstarbelised seadmed, mille väljundvõimsus on alla 1 mW. Need seadmed põhjustavad kahjustusi ainult siis, kui need puutuvad kokku rohkem kui 1000 sekundi jooksul 8-tunnise tööpäeva jooksul. Näide: vöötkoodilugejad.

Ohtlikud laserid

Klass 3a hõlmab seadmeid, mis ei põhjusta vigastusi lühiajalisel kokkupuutel kaitsmata silmaga. Võib kujutada endast ohtu teravustamisoptika (nt teleskoobid, mikroskoobid või binoklid) kasutamisel. Näited: 1–5 mW heelium-neoonlaser, mõned laserosutajad ja hoone lood.

Klassi 3b laserkiir võib põhjustada vigastusi otsese kokkupuute või peegeldumise tõttu. Näide: heelium-neoonlaser 5-500 mW, palju uurimis- ja ravilasereid.

Klass 4 hõlmab seadmeid, mille võimsus on üle 500 mW. Need on ohtlikud silmadele, nahale ja on ka tuleohtlikud. Kiire kokkupuude, selle peegeldus või hajus peegeldus võib põhjustada silma- ja nahavigastusi. Tuleb võtta kõik ohutusmeetmed. Näide: Nd:YAG laserid, kuvarid, kirurgia, metalli lõikamine.

Laserkiirgus: kaitse

Iga labor peab tagama piisava kaitse laseritega töötavatele inimestele. Ruumiaknad, millest võib läbi pääseda 2., 3. või 4. klassi seadmest tulev kiirgus, põhjustades kontrollimatutes kohtades kahju, peavad olema sellise seadme töötamise ajal kaetud või muul viisil kaitstud. Silmade maksimaalse kaitse tagamiseks on soovitatav järgida järgmist.

• Kimp peab olema ümbritsetud mittepeegeldava, mittesüttiva kaitseümbrisega, et minimeerida juhusliku kokkupuute või tulekahju ohtu. Kiire joondamiseks kasutage fluorestseeruvaid ekraane või sekundaarseid sihikuid; Vältida otsest kokkupuudet silmadega.
• Kasutage kiire joondamise protseduuriks väikseimat võimsust. Võimalusel kasutage eeljoondamistoiminguteks madala klassi seadmeid. Vältige tarbetute peegeldavate objektide viibimist laseri tööpiirkonnas.
• Piirata kiire läbipääsu ohualasse töövälisel ajal luukide ja muude tõkete abil. Ärge kasutage klassi 3b ja 4 laserite kiirte joondamiseks ruumi seinu.
• Kasutage mittepeegeldavaid tööriistu. Mõned seadmed, mis ei peegelda nähtavat valgust, peegelduvad spektri nähtamatus piirkonnas.
• Ärge kandke peegeldavaid ehteid. Metallist ehted suurendavad ka elektrilöögi ohtu.

Kaitseprillid

Klassi 4 laseritega töötades avatud ohtliku alaga või peegeldumisohu korral tuleb kanda kaitseprille. Nende tüüp sõltub kiirguse tüübist. Prillid tuleks valida nii, et need kaitseksid peegelduste, eriti hajutatud peegelduste eest, ja tagaksid kaitse tasemel, kus loomulik kaitserefleks võib vältida silmakahjustusi. Sellised optilised seadmed säilitavad valgusvihu mõningase nähtavuse, hoiavad ära nahapõletuse ja vähendavad muude õnnetuste võimalust.

Kaitseprillide valimisel tuleb arvestada järgmiste teguritega:

• kiirgusspektri lainepikkus või piirkond;
• optiline tihedus teatud lainepikkusel;
• maksimaalne valgustus (W/cm2) või kiire võimsus (W);
• lasersüsteemi tüüp;
• toiterežiim - impulss-laserkiirgus või pidevrežiim;
• peegeldusvõimalused - peegelduvad ja hajusad;
• vaateväli;
• korrigeerivate läätsede olemasolu või piisav suurus, et võimaldada nägemise korrigeerimiseks prillide kandmist;
• mugavus;
• ventilatsiooniavade olemasolu udu vältimiseks;
• mõju värvinägemisele;
• löögikindlus;
• võime täita vajalikke ülesandeid.

Kuna kaitseprillid on vastuvõtlikud kahjustumisele ja kulumisele, peaks labori ohutusprogramm hõlmama nende turvaelementide perioodilist kontrolli.

Viimastel aastakümnetel on lasereid kasutatud tööstuses, meditsiinis, teadusuuringutes ja keskkonnaseiresüsteemides. Nende kiirgus võib avaldada ohtlikku mõju inimorganismile ja eelkõige nägemisorganile. Laserkiirgus (LR) tekib mitteioniseeriva EMR infrapuna-, valgus- ja ultraviolettkiirguse piirkondades.

Pidevat kiirgust tekitavad laserid võimaldavad luua intensiivsuse suurusjärgus 10 10 W/cm 2, mis on piisav mis tahes materjali sulamiseks ja aurustamiseks. Lühikeste impulsside genereerimisel saavutab kiirguse intensiivsus suurusjärgus 10 15 W/cm 2 ja rohkem. Võrdluseks märgime, et päikesevalguse intensiivsus maapinna lähedal on vaid 0,1–0,2 W/cm 2.

Praegu kasutatakse tööstuses piiratud arvu lasertüüpe. Need on peamiselt laserid, mis genereerivad kiirgust spektri nähtavas piirkonnas (λ = 0,44–0,59 µm; λ = 0,63 µm; λ = 0,69 µm), spektri lähiinfrapunases piirkonnas (λ = 1,06 µm) ja kaug-IR. spektrivahemik (λ = 10,6 µm). Laserite kahjulike mõjude hindamisel jagunevad kõik ohud primaarseteks ja sekundaarseteks. Esimesed hõlmavad tegureid, mille tekkeallikaks on laserinstallatsioon ise. Sekundaarsed tegurid tekivad LI ja sihtmärgi koostoime tulemusena.

Peamised ohutegurid on kokkupuude kiirgusega, suurenenud elektripinge, valguskiirgus, akustiline müra ja vibratsioon, mis tuleneb abiseadmete tööst, õhusaaste paigalduskomponentidest eralduvate gaaside poolt, röntgenkiirgus elektroionisatsioonilaseritest või elektrilistest vaakumseadmetest, mis töötavad pingel üle 15. kV.

Sekundaarsed tegurid hõlmavad peegeldunud kiirgust, aerodispersseid süsteeme ja akustilist müra, mis tekib laserkiirguse koosmõjul sihtmärgiga, ja plasma kiirgust.

LI võib kujutada endast ohtu inimesele, põhjustades patoloogilisi muutusi tema kehas, nägemisorgani, kesknärvi- ja autonoomse süsteemi funktsionaalseid häireid ning mõjutada ka siseorganeid nagu maks, seljaaju jne. LI kujutab endast suurimat oht nägemisorganile. LI-ga kudede kiiritamise peamine patofüsioloogiline toime on pindmine põletus, mille aste on seotud kiirguse ruumilis-energeetilise ja ajalise omadustega.

Laserkiirguse mõju silmadele. Silma sarvkesta ja läätse suhteliselt lihtne haavatavus kokkupuutel erineva lainepikkusega elektromagnetkiirgusega, samuti silma optilise süsteemi võime suurendada nähtava ja lähiinfrapunakiirguse energiatihedust silmapõhjas mitme võrra. suurusjärgus sarvkesta suhtes, muudavad selle kõige haavatavamaks organiks. Silma kahjustuse määr sõltub peamiselt füüsikalistest parameetritest, nagu kokkupuuteaeg, energiavoo tihedus, lainepikkus ja kiirguse liik (impulss- või pidev), samuti silma individuaalsetest omadustest.

Ultraviolettkiirgusega kokkupuude nägemisorganile põhjustab peamiselt sarvkesta kahjustusi. Sarvkesta pindmised põletused laserkiirgusega, mille lainepikkus jääb spektri ultraviolettpiirkonda, elimineeritakse iseparanemise käigus.

Laserkiirguse puhul, mille lainepikkus on 0,4–1,4 μm, on nägemisorgani kriitiliseks elemendiks võrkkest. See on väga tundlik elektromagnetlainete suhtes spektri nähtavas piirkonnas ja seda iseloomustab elektromagnetlainete kõrge neeldumistegur nähtava infrapuna ja ultraviolettkiirguse lähedal. Silmakahjustused võivad ulatuda kergetest võrkkesta põletustest, millega kaasnevad väikesed või ilma nägemisfunktsiooni muutused, kuni tõsiste kahjustusteni, mis võivad põhjustada nägemise halvenemist ja isegi täielikku kaotust.

Kiirgus lainepikkusega üle 1,4 mikroni neeldub peaaegu täielikult silma eeskambri klaaskehas ja vesivedelikus. Mõõduka kahjustuse korral on need silmakeskkonnad võimelised ise paranema. Keskmise infrapuna laserkiirgus võib põhjustada sarvkesta tõsiseid termilisi kahjustusi.

Pange tähele, et laserkiirgus avaldab kahjulikku mõju kõigile nägemisorgani struktuuridele. Kahjustuse peamine mehhanism on termiline toime. Impulss-laserkiirgus on ohtlikum kui pidev laserkiirgus.

Laserkiirguse mõju nahale. Laserkiirgusest põhjustatud nahakahjustused võivad ulatuda kergest punetusest kuni pindmise söestumise ja sügavate nahadefektideni. Mõju nahale määravad laserkiirguse parameetrid ja naha pigmentatsiooni määr.

Kiirgusenergia lävitasemed, mille juures ilmnevad nahal nähtavad muutused, varieeruvad suhteliselt laias vahemikus

(15 kuni 50 J/cm2).

Naha laserkiirgusega kiiritamisel esinevad bioloogilised mõjud olenevalt lainepikkusest on toodud tabelis. 5.

Tabel 5

Bioloogilised mõjud, mis tekivad naha kiiritamisel laserkiirgusega

Laserkiirgus meditsiinis on optilise ulatusega sunnitud või stimuleeritud laine pikkusega 10 nm kuni 1000 mikronit (1 mikron = 1000 nm).

Laserkiirgusel on:
- koherentsus – mitme sama sagedusega laineprotsessi koordineeritud toimumine ajas;
- monokromaatiline - üks lainepikkus;
- polarisatsioon - laine elektromagnetvälja tugevuse vektori korrapärane orientatsioon selle levimisega risti olevas tasapinnas.

Laserkiirguse füüsikalised ja füsioloogilised mõjud

Laserkiirgusel (LR) on fotobioloogiline aktiivsus. Kudede biofüüsikalised ja biokeemilised reaktsioonid laserkiirgusele on erinevad ja sõltuvad kiirguse ulatusest, lainepikkusest ja footoni energiast:

IR-kiirgus (1000 mikronit - 760 nm, footoni energia 1-1,5 EV) tungib 40-70 mm sügavusele, põhjustades võnkeprotsesse - termiline toime;
- nähtav kiirgus (760-400 nm, footoni energia 2,0-3,1 EV) tungib 0,5-25 mm sügavusele, põhjustab molekulide dissotsiatsiooni ja fotokeemiliste reaktsioonide aktiveerumist;
- UV-kiirgus (300-100 nm, footoni energia 3,2-12,4 EV) tungib 0,1-0,2 mm sügavusele, põhjustab molekulide dissotsiatsiooni ja ionisatsiooni - fotokeemiline efekt.

Madala intensiivsusega laserkiirguse (LILR) füsioloogiline toime avaldub närvi- ja humoraalsete radade kaudu:

Muutused biofüüsikalistes ja keemilistes protsessides kudedes;
- muutused ainevahetusprotsessides;
- ainevahetuse muutus (bioaktivatsioon);
- morfoloogilised ja funktsionaalsed muutused närvikoes;
- südame-veresoonkonna süsteemi stimuleerimine;
- mikrotsirkulatsiooni stimuleerimine;
- suurendab naha raku- ja koeelementide bioloogilist aktiivsust, aktiveerib rakusiseseid protsesse lihastes, redoksprotsesse ja müofibrillide moodustumist;
- tõstab organismi vastupanuvõimet.

Suure intensiivsusega laserkiirgus (10,6 ja 9,6 µm) põhjustab:

Kudede termiline põletus;
- bioloogiliste kudede koagulatsioon;
- söestumine, põlemine, aurustumine.

Madala intensiivsusega laseri (LILI) terapeutiline toime

Põletikuvastane, kudede turset vähendav;
- valuvaigisti;
- reparatiivsete protsesside stimuleerimine;
- refleksogeenne toime - füsioloogiliste funktsioonide stimuleerimine;
- üldistatud toime - immuunvastuse stimuleerimine.

Kõrge intensiivsusega laserkiirguse terapeutiline toime

Antiseptiline toime, koagulatsioonikile moodustumine, kaitsebarjäär toksiliste ainete eest;
- kangaste lõikamine (laserskalpell);
- metallproteeside, ortodontiliste seadmete keevitamine.

LILI näidustused

Ägedad ja kroonilised põletikulised protsessid;
- pehmete kudede vigastus;
- põletused ja külmakahjustused;
- nahahaigused;
- perifeerse närvisüsteemi haigused;
- luu- ja lihaskonna haigused;
- südame-veresoonkonna haigused;
- hingamisteede haigused;
- seedetrakti haigused;
- urogenitaalsüsteemi haigused;
- kõrva-, nina- ja kurguhaigused;
- immuunseisundi häired.

Laserkiirguse näidustused hambaravis

Suu limaskesta haigused;
- periodontaalsed haigused;
- kõvade hambakudede mittekarioossed kahjustused ja kaaries;
- pulpiit, parodontiit;
- näo-lõualuu piirkonna põletikuline protsess ja trauma;
- TMJ haigused;
- näovalu.

Vastunäidustused

Kasvajad on healoomulised ja pahaloomulised;
- rasedus kuni 3 kuud;
- türeotoksikoos, I tüüpi diabeet, verehaigused, hingamisteede, neerude, maksa ja vereringe puudulikkus;
- palavikulised seisundid;
- vaimuhaigus;
- implanteeritud südamestimulaatori olemasolu;
- krambid;
- individuaalse sallimatuse tegur.

Varustus

Laserid on tehniline seade, mis kiirgab kiirgust kitsas optilises vahemikus. Kaasaegsed laserid on klassifitseeritud:

Toimeaine järgi (indutseeritud kiirguse allikas) - tahkis, vedelik, gaas ja pooljuht;
- lainepikkuse ja kiirguse järgi - infrapuna, nähtav ja ultraviolettkiirgus;
- vastavalt kiirguse intensiivsusele - madala intensiivsusega ja kõrge intensiivsusega;
- vastavalt kiirguse tekitamise režiimile - impulss- ja pidev.

Seadmed on varustatud kiirgavate peade ja spetsialiseeritud lisadega - hambaravi, peegel, nõelravi, magnet jne, tagades ravi efektiivsuse. Laserkiirguse ja pideva magnetvälja kombineeritud kasutamine suurendab ravitoimet. Kaubanduslikult toodetakse peamiselt kolme tüüpi laserteraapiaseadmeid:

1) põhinevad pidevas kiirgusrežiimis töötavatel heelium-neoonlaseritel lainepikkusega 0,63 mikronit ja väljundvõimsusega 1-200 mW:

ULF-01, "Yagoda"
- AFL-1, AFL-2
- SÜSKIK-1
- ALTM-01
- FALM-1
- "Platan-M1"
- "Atoll"
- ALOC-1 - vere laserkiirguse seade

2) põhinevad pooljuhtlaseritel, mis töötavad pidevas režiimis, tekitades kiirgust lainepikkusega 0,67–1,3 mikronit ja väljundvõimsusega 1–50 mW:

ALTP-1, ALTP-2
- "Izel"
- "Mazik"
- "Vita"
- "Kell"

3) põhinevad pooljuhtlaseritel, mis töötavad impulssrežiimis, tekitades kiirgust lainepikkusega 0,8-0,9 mikronit, impulsi võimsusega 2-15 W:

- "Muster", "Muster-2K"
- "Lazurit-ZM"
- "Luzar-MP"
- "Nega"
- "Azor-2K"
- "Efekt"

Magnetlaserteraapia seadmed:

- "Mlada"
- AMLT-01
- "Svetoch-1"
- "Azure"
- "Erga"
- MILTA - magnetiline infrapuna

Laserkiirguse tehnoloogia ja metoodika

Kokkupuude kiirgusega toimub kahjustuse või elundi, segmentaal-metameerse tsooni (naha kaudu), bioloogiliselt aktiivse punktiga. Sügava kaariese ja pulpiidi ravimisel bioloogilisel meetodil kiiritatakse kaariese õõnsuse põhja ja hambakaela piirkonda; periodontiit – valgusjuht sisestatakse juurekanalisse, mida on eelnevalt mehaaniliselt ja meditsiiniliselt töödeldud ning mis viiakse edasi hambajuure tippu.

Laserkiirguse tehnika on stabiilne, stabiilne skaneerimine või skaneerimine, kontakt- või kaugjuhtimine.

Doseerimine

Vastused LI-le sõltuvad doseerimisparameetritest:

Lainepikkus;
- metoodika;
- töörežiim - pidev või impulss;
- intensiivsus, võimsustihedus (PM): madala intensiivsusega LR - pehme (1-2 mW) kasutatakse refleksogeensete tsoonide mõjutamiseks; keskmine (2-30 mW) ja kõva (30-500 mW) - patoloogilise fookuse piirkonnas;
- ühe väljaga kokkupuute aeg - 1-5 minutit, koguaeg mitte rohkem kui 15 minutit. iga päev või ülepäeviti;
- 3-10 protseduurist koosnev ravikuur, mida korratakse 1-2 kuu pärast.

Ohutusmeetmed

Arsti ja patsiendi silmad on kaitstud prillidega SZS-22, SZO-33;
- te ei saa vaadata kiirgusallikat;
- kontori seinad peaksid olema matid;
- pärast emitteri paigaldamist patoloogilisele fookusele vajutage nuppu "Start".