职业性激光损伤的预防

文/张晓伟

激光打标

激光是物质的原子或分子体系内，在高能级上的粒子受到某种光子的激发跳到（跃迁）低能级上，而激发出一个强光的现象。激光具有方向性强、亮度高、能量大、单色性好、光束集中和光波同步的特征。激光是由激光器发射的人工光，根据发射的光谱分为红外线、可见光、紫外线以及X、γ射线激光器，根据激光输出方式不同分为连续波激光器和脉冲波激光器。

激光应用很广泛，主要有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光视力矫正、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器等。被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”。

激光对生物组织的作用

热效应。当生物组织吸收激光后，激活了的生物分子与周围分子发生多次碰撞，能量转换产生热运动，通过分子碰撞产热造成组织热灼伤。

热效应的强弱与激光的功率密度、照射面积和照射时间有密切的关系，也与生物组织对光的吸收率、比热、热导率有关。

光化效应。生物光化效应是指在光的作用下产生的生物化学反应。生命的活动、生长、复制、发育、修补、繁殖需要光的作用，光的作用是使某些生物化学反应在生物温度下以一定的速度进行。与普通光源相比，激光可使光化反应更方便、易控、有效和广泛。激光能使蛋白质、核酸变性，酶灭活，表现为杀菌效应、红斑反应和色素沉着等，可见光和紫外线激光的光子能量大，可引起光化学反应。

机械效应。激光所具有的动能可产生一定的光压，激光束聚焦后，光压明显增大，激光辐射生物组织后，组织因产热、蒸发膨胀，在温度升高同时压力增加，使组织发生机械性破坏。

电磁场效应。激光也是电磁波，生物组织大小分子在电磁场作用下，随频率的变化而颤动，使人体组织分子发生不停地伸缩，这种电致伸缩所产生的压强形成压强波，引发生物组织内的超声波，超声波的热效应、机械作用和空化作用，使细胞损伤、破裂，导致组织水肿。

激光对人体的损害

激光对人体组织的伤害及损伤程度，主要取决于激光的波长、光源类型、发射方式、入射角度、辐射强度、受照时间及生物组织的特性与光斑面积。激光伤害的主要器官是眼睛和皮肤。

激光对眼睛的损伤

激光的波长不同对眼球作用的程度不同，其后果也不同。可见光与近红外波段激光主要损害视网膜，紫外与远红外激光对眼睛的损害主要以角膜为主。可见光与紫外、近红外与远红外波段之间的过渡光可同时造成视网膜和角膜损害，并可造成晶状体损害。

激光对角膜的损伤：角膜上皮细胞对紫外线最为敏感，照射早期就有疼痛、怕光症状，表现为结膜炎和角膜炎。当激光伤及角膜基层形成乳白色浑浊斑时，很难治愈。由于角膜表面神经末梢对热异常敏感，红外线的热作用可引起角膜灼伤，表现为眼睛剧烈疼痛，怕光、流泪、照射剂量过大，角膜会因过热而凝固、坏死甚至角膜穿孔。

激光对视网膜的损害：对视网膜的损害程度与激光的波长、发射角度、接触时间、曝光强度和激光在视网膜的成像大小有关。损伤表现为视网膜水肿、充血、出血，甚至视网膜移位、穿孔，形成疤痕，视力急剧下降。眼睛受漫反射激光影响可引起视物模糊和视力下降。

激光对晶状体的损害：晶状体含有大量水分，长波紫外和短波红外激光可大量被晶状体吸收，使晶状体蛋白变性，逐渐浑浊导致白内障。

激光对皮肤的损伤

激光对皮肤的损伤主要由激光的热效应导致，损伤程度与激光器类型、照射剂量、激光的波长、照射时间、肤色深浅、组织水分以及皮肤的厚度有关，以可见光和红外激光多见。轻度损伤表现为红斑反应和色素形成，中重度损伤引起皮肤褪色、焦化、溃疡。250～320 nm的紫外激光可使皮肤产生光敏作用。大功率激光辐射可透过皮肤损害深部器官。

激光的防护措施

激光器的安全等级

激光器按其功率输出大小及对人体伤害分为4级。

第一级激光器：功率小于0.4 mW，即无害免控激光器。这一级激光器发射的激光，在使用过程中对人体无任何危险，即使用眼睛直视也不会损害眼睛。对这类激光器不需任何控制，如CD播放器和小型激光打印机。

第二级激光器：功率在0.4 mW～1 mW之间，即低功率激光器。输出激光功率虽低，用眼睛偶尔看一下不至造成眼损伤，但不可长时间直视激光束。否则，眼底细胞受光子作用而损害视网膜。但这类激光对人体皮肤无热损伤，如激光扫描仪和激光笔。

第三级激光器：功率在1 mW～500 mW之间，即中功率激光器。这种激光器的输出功率如聚焦时，直视光束会造成眼损伤，但将光改变成非聚焦，漫反射的激光一般无危险，这类激光对皮肤尚无热损伤，如激光测距仪。

第四级激光器：功率大于500 mW，即大功率激光器。此类激光器其直射光束和镜式反射光束对眼和皮肤都能损伤，而且损伤相当严重，并且其漫反射光也可能给人眼造成损伤，如激光焊接机、激光打标机。

激光损伤的预防

1.第一级激光器的使用安全管理

由于第一级激光器是无害免控激光器，因此不需任何控制措施。激光器不必使用警告标记，但须避免不必要长久地直视第一级激光束。

2.第二级激光器的使用安全措施

第二级激光器为低水平激光器，如偶尔照射到人眼还不至于引起伤害，可连续观察激光束时能损伤眼睛。因此，不能长时间地直视激光束，这是对第二级激光器的最重要控制措施。此外，还应该在安放第二级激光器的房门上、激光的外壳及其操作面板上张贴警告标识，如“激光辐射”“勿直视激光束”“2类激光产品”。

3.第三、四级激光器的使用安全措施

由于第三级、第四级激光器是中、大等功率激光器，对眼可造成损伤，必须对这类级激光器采取严格的安全措施。

一是激光器的安全设计。激光室发生器要尽可能地把全光路完全封闭起来，即尽可能把原光束、镜式反射光束和漫反射光束都封闭起来，外罩安装联锁开关，激光器上的触发系统上装设联锁钥匙开关，确保只有用钥匙打开联锁开关以后才能触发启动，拔出钥匙就不能启动。

激光器安装高度要使激光束路径避开正常人站立或坐着时眼睛的水平位置，视轴不能与出光口平行对视。

二是操作人员管理。对操作激光器的工作人员进行教育和培训，使他（她）们了解激光器的结构、安全防护，明白操作此级激光器时可能出现的潜在危险，并适当地进行激光安全训练，以及出现危险时的紧急处理方法，获得激光器使用资格。未经培训教育人员不得擅自开启使用激光机。工作时佩戴激光防护眼镜、防护手套，穿戴防燃工作服。

三是工作室环境安全。工作室设立门卫或安全的弹簧锁、联锁等，以确保外人与未受保护人员不能进入受控区，即使门意外被打开时，激光器也能立即停止。房间不应透光，以阻止有害激光束泄漏出去。同时设立紧急开关，使得意外情况下能及时将激光器紧急关闭。工作室围护结构使用色调较暗吸光材料，室内不宜放置反射激光的设备。为预防有害气体蓄积，房间设置必要的通风设备。在激光设备室的门上及激光器外壳和操作面板的显眼位置张贴激光辐射警告标识。如：三类激光器张贴“激光辐射”“勿直视或通过光学仪器观察”“避免激光束照射”“3类激光产品”；四类激光器张贴“激光辐射”“避免眼或皮肤受到直射或散射线照射”“4类激光产品”。

四是激光操作人员需要按照GBZ 188—2014《职业健康监护技术规范》进行定期体检。