Comment empêcher les yeux d'être blessés par un laser?
Le laser peut causer des dommages irréversibles et permanents aux yeux, de la fatigue oculaire à la cécité permanente.C'est une phrase souvent rappelée dans le Guide de sécurité de la machine laser.Mais comment le laser peut - il blesser les yeux?Cette question sera examinée en détail dans le présent document.
En ce qui concerne les lésions oculaires, la première chose que vous devriez connaître est la structure des yeux.Examinons d'abord certaines structures et fonctions de base de l'oeil.La figure 1 montre la structure de base de l'oeil humain, certains des tissus optiques de base de l'oeil - il s'agit de la cornée, de l'aqueduc auriculaire, de la lentille et du vitré.Les tissus les plus vulnérables aux dommages causés par le laser sont la cornée, la rétine et la lentille.
Examinons de plus près leurs fonctions respectives.Comme le montre l'image, la cornée est la couche externe de l'oeil entier.Les tissus vivants de la cornée oculaire humaine sont exposés directement à l'environnement, bien qu'il y ait une mince couche de film lacrymogène à l'extérieur pour la protéger.La surface la plus externe de la couche lacrimaire est une seule couche lipidique d'une épaisseur inférieure à 0,5 micron, suivie d'une couche de mucine sous laquelle la concentration de mucine augmente graduellement, ce qui fait que l'indice de réfraction moyen de la cornée est de 1376.Ces ingrédients fournissent 70% de la puissance réfractive de l’œil.La cornée elle - même a un taux métabolique élevé et peut être revitalisée en 24 à 48 heures.
La pupille est l'ouverture de l'œil, avec un diamètre et une longueur normaux de 2 à 7 mm.Le diamètre de la pupille diminue avec l'âge, mais si le diamètre atteint 7 mm, cela peut signifier une lésion de la pupille.L'iris est une membrane ronde colorée utilisée pour réguler la pupille de l'œil, située derrière la cornée.La sclère est une coquille fibreuse dense qui maintient la forme de l’œil et supporte la pression interne de l’œil.
La rétine est probablement le tissu oculaire le plus courant.Son épaisseur varie, généralement de 0,4 mm, le bord du disque optique est le plus épais, environ 0,5 mm, le Centre est le plus mince, l'épaisseur est de 0,1 mm.Il se compose de plusieurs couches complexes de cellules nerveuses, dont la tige et le cône sont des tissus photosensibles.Il y a environ 120 millions de cellules en forme de tige dans la rétine, qui sont sensibles à une faible stimulation lumineuse.De plus, 6,5 à 7 millions de cellules pyramidales sont sensibles à la lumière et à la couleur.La Macula est située au Centre optique de l'oeil humain et est le point de projection de l'axe visuel.La clarté de l'oeil humain dépend de la formation d'images réelles sur la Macula.La dépression au centre de la Macula est appelée dépression centrale.C'est l'endroit le plus sensible sur le plan visuel.La plupart des cônes sont concentrés ici.
La lentille est située devant le vitré et est reliée au corps ciliaire par le ligament de suspension de la lentille.Il a la forme d'une lentille biconvexe et est élastique.Les lentilles sont comme celles d'une caméra.Il a un effet réfractif sur la lumière et peut également filtrer certains rayons ultraviolets pour protéger la rétine.Mais son rôle le plus important est de modifier la réfraction par la contraction ou la relaxation du muscle ciliaire, de sorte que le foyer de la concentration oculaire puisse tomber avec précision sur la rétine, peu importe la distance.Cependant, le métabolisme de la lentille est lent.Avec l'augmentation de l'âge, la capacité de régulation diminuera progressivement, formant un phénomène de vieille fleur.Une cataracte peut survenir si la lentille est partiellement ou complètement opaque pour diverses raisons.
Comment le laser affecte - t - il ces tissus?
Les dommages causés aux yeux par la lumière sont principalement dus à l'absorption d'énergie causée par les effets de la température et les réactions photochimiques, ce qui entraîne des dommages biologiques.Les principales formes de dommages dépendent de la longueur d'onde de la lumière et des tissus exposés.En ce qui concerne les dommages causés par le laser, la principale cause des dommages est les dommages causés aux tissus par la température élevée causée par l'absorption de la lumière de différentes longueurs d'onde dans différentes parties.
Par conséquent, la partie blessée de l'oeil est directement liée à la longueur d'onde du rayonnement laser.
Le rayonnement laser entrant dans l'œil et ses dommages peuvent être classés approximativement comme suit:
1. Près de la longueur d'onde ultraviolette (UVA) 315 - 400 nm, la plus grande partie du rayonnement est absorbée par la lentille oculaire.Les rayons ultraviolets pénètrent dans la cornée et sont absorbés par la lentille, ce qui fait que les protéines solubles de la lentille sont réticulées et coagulées, ce qui fait que la lentille vieillit ou devient opaque.La cataracte finira par arriver.L'effet des rayons ultraviolets sur les cristaux est cumulatif, de sorte que l'effet est retardé et que le problème ne se posera probablement que dans quelques années.
2. Ultraviolet lointain (UVB) 280 - 315 nm et (UVC) 100 - 280 nm, la plupart du rayonnement est absorbé par la cornée.Les rayons ultraviolets peuvent causer des dommages aigus à la cornée et à la conjonctive par des actions photochimiques et provoquer la coagulation et la dénaturation des protéines, ce qui entraîne l'Exfoliation de l'épithélium cornéen.Parmi eux, la longueur d'onde des rayons ultraviolets de 280 nm a causé les dommages les plus importants à la cornée.Les gens ne ressentent que des corps étrangers et une légère inconfort dans les yeux au premier moment.Dans les cas graves, ils peuvent ressentir des brûlures, des douleurs intenses, une photophobie, des larmes, des blépharospasmes (les yeux ne peuvent pas être ouverts).Si la maladie réapparaît, elle peut causer une blépharite chronique et une conjonctivite, ce qui entraîne ce qu'on appelle la cécité des neiges et les yeux soudés.
3. La plus grande partie de la lumière visible (400 - 760 nm) et du rayonnement infrarouge proche (760 - 1400 nm) est transmise à la rétine.Une exposition excessive peut entraîner une cécité éclair ou des brûlures et des lésions rétiniennes.Le principe de la pathologie de la rétine est que lorsque le flux sanguin de la couche choroïdale située entre la rétine et la sclère ne peut pas réguler la charge de chaleur de la rétine, il peut causer des brûlures de chaleur oculaire (lésions), des brûlures de vaisseaux sanguins, des saignements secondaires de liquide vitreux et une vision floue sur le terrain.Bien que la rétine puisse réparer des lésions mineures, les lésions graves dans la région maculaire (la région la plus sensible de la vue) sont l'une des principales causes de perte de vision ou de cécité temporaire, voire permanente.
4. La majeure partie du rayonnement infrarouge lointain (1400 nm - 1 mm) est transmise à la cornée.Une exposition excessive à ces longueurs d'onde peut causer des brûlures Cornéennes.Les rayons infrarouges de plus longue longueur d'onde pénètrent également dans les tissus oculaires et tombent sur la rétine, causant des dommages à la rétine, en particulier dans la région maculaire, entraînant une dégénérescence maculaire.
Deuxièmement, le temps d'exposition est également une cause importante de lésions oculaires.Par exemple, si le laser a une longueur d'onde de lumière visible (400 à 700 nm), une puissance du faisceau inférieure à 1,0 MW et un temps d'exposition inférieur à 0,25 seconde (temps de réaction allergique), la rétine n'est pas endommagée par la courte exposition du faisceau.Les lasers des classes 1, 2A et 2 (voir note sur la classification des lasers) entrent dans cette catégorie et ne causent donc généralement pas de lésions rétiniennes.Malheureusement, l'observation du faisceau ou de la réflexion spéculaire sur les lasers 3a, 3b ou 4 et la réflexion diffuse sur les lasers 4 peuvent causer de tels dommages en raison de la puissance excessive du faisceau.Dans ce cas, une réponse silencieuse de 0,25 seconde n'est pas suffisante pour protéger les yeux des blessures.
Dans le cas des lasers à impulsions, la durée de l'impulsion peut également influer sur le risque de blessure oculaire.La focalisation d'impulsions d'une durée inférieure à 1 ms sur la rétine provoque des transitoires sonores.En plus des dommages thermiques décrits ci - dessus, il peut causer d'autres dommages physiques graves et des saignements.À l'heure actuelle, de nombreux Lasers à impulsions ont une largeur d'impulsion inférieure à 1 picoseconde.La norme ANSI z136.1 de l'American National Standards Institute précise l'exposition maximale admissible (EMT) des yeux dans des conditions qui peuvent causer des lésions oculaires (dans certaines conditions d'exposition).Si l'EMT est dépassée, le risque de lésions oculaires peut être considérablement accru.Étant donné que le grossissement de la distance focale (gain optique) de l'œil est d'environ 100 000 fois, les dommages causés à la rétine par le laser peuvent être graves, ce qui signifie que l'irradiation de 1 MW / cm2 entrant dans l'oeil augmente à 100 W / cm2 lorsqu'elle atteint la rétine.
Enfin et surtout, ne recevez en aucun cas de faisceau laser direct!De plus, il faut veiller à éviter que le faisceau laser ne se reflète dans les yeux. C'est pourquoi il est recommandé de porter des lunettes de protection laser lors de l'utilisation du laser afin de réduire les accidents transitoires ou les dommages chroniques causés aux yeux par le laser.