Láseres y seguridad ocular

A medida que aumenta nuestro uso de láseres, tenemos la tendencia a pensar en ellos como algo común y comenzamos a olvidar que estas pequeñas fuentes de luz, a menudo invisibles, pueden causar daños permanentes a nuestros ojos.

¿CUÁL ES EL PELIGRO?

La exposición a la luz láser puede causar un daño significativo a los ojos, generalmente en forma de quemaduras y daño directo a la retina. Los estándares tradicionales de seguridad ocular se centraron solo en el daño a la retina, que puede causar lesiones permanentes y ceguera. Los láseres con longitudes de onda de 400 nm a alrededor de 1400 nm (1,4 µm) viajan directamente a través del cristalino del ojo, la córnea y el líquido interocular para llegar a la retina. Cuando la energía del láser es absorbida por la retina, puede causar daños permanentes, aunque no siempre perceptibles de inmediato. Una vez que se daña una porción suficientemente grande de la retina o se irradia directamente el nervio óptico, la pérdida de visión se hace evidente.

Diagrama del ojo humano *

LÁSERES VS. OTRAS FUENTES DE LUZ

Una de las razones por las que los láseres son tan peligrosos es que su luz se colima en un pequeño rayo, a diferencia de una bombilla o el sol. Para las fuentes de luz que no son láser, la energía se difunde sobre un área grande antes de llegar a nuestros ojos (a menos que esté mirando directamente al sol, lo cual se nos advirtió a todos que no debemos hacer, ya que esto también dañará los ojos).

Otro peligro particular de los láseres infrarrojos es su falta de visibilidad. Podemos mirar directamente al haz de un láser infrarrojo y no verlo, ya que su longitud de onda simplemente no es visible para el ojo humano. Nuestros instintos naturales de parpadear y mirar hacia otro lado no se activan y no sentimos ninguna molestia. Dado que no tenemos una inclinación natural a evitar la exposición a la radiación láser infrarroja, corremos el riesgo de quedarnos expuestos el tiempo suficiente para causar daños importantes.

ENTRAR 1400 NM

Gráfico de espectro de absorción de agua

Las longitudes de onda del láser superiores a 1400 nm se absorben fuertemente en la córnea y el cristalino, por lo que los niveles de energía dañinos a menudo no llegan a la retina. Los láseres que producen luz en este rango, por debajo de un cierto umbral de potencia, son esencialmente "seguros para la retina".

Las longitudes de onda seguras para la retina permiten exposiciones más altas (mayor tiempo de exposición y / o mayor potencia) antes de que haya un daño permanente en el ojo. La córnea y el cristalino absorben la energía del láser, lo que hace que se calienten. Normalmente, el daño (si lo hay) en estas longitudes de onda más altas será en la córnea. La cantidad de calor, así como el daño potencial, depende no solo de la longitud de onda, sino también de la potencia, la divergencia del haz, la calidad del haz y la duración de la exposición.

En comparación con el daño retiniano causado por los láseres, la mayoría de las quemaduras corneales causadas por los láseres eventualmente sanarán, aunque pueden ser increíblemente dolorosas.

Uno de los beneficios de que los diodos láser de SemiNex se encuentren en el rango de 1400 a 1700 nm es su relativa seguridad en la retina en comparación con los láseres en otros rangos de longitud de onda.

LA PRECAUCIÓN ES TODAVÍA REQUERIDO

A medida que desarrollamos nuevas aplicaciones de láser, especialmente aquellas para su uso en el ámbito médico, dermatológico y militar, existe un mayor enfoque en la prevención de daños tanto en la córnea como en la retina. Se están realizando estudios a largo plazo sobre los efectos de los láseres en los ojos, con énfasis en el impacto a largo plazo de la exposición. El ojo a menudo compensa los pequeños puntos ciegos, por lo que es común que el daño pase desapercibido hasta que sea severo.

Vale la pena señalar que todas las longitudes de onda superiores a 1400 nm no son igualmente seguras para la vista; la luz con longitudes de onda de alrededor de 3 µm y 10 µm en particular se absorbe más fácilmente en la córnea. Esto da como resultado que la luz se absorba en una capa externa delgada de la córnea en lugar de distribuirse por toda la córnea, y puede causar un daño corneal significativo a exposiciones mucho más bajas que otras longitudes de onda.

Para complicar aún más las normas de seguridad, los láseres pulsados pueden producir efectos muy diferentes a los de sus homólogos no pulsados, incluso en la misma longitud de onda. Los efectos de los láseres pulsados en el ojo aún no se comprenden completamente.

LÍNEA DE FONDO

Dado que ningún láser es completamente seguro para los ojos, siempre se recomienda extremar las precauciones y no mirar directamente al láser. Deben utilizarse dispositivos de seguridad al operar un láser. La relativa seguridad de los láseres de alrededor de 1400 nm ha llevado a su mayor uso en situaciones en las que la exposición humana al láser es posible o probable. El ejército, en particular, ha estudiado la exposición al láser y ha rediseñado gran parte de su equipo para utilizar láseres en el rango de 1400 a 1800 nm; sin embargo, también buscan continuamente mejorar las gafas de los soldados para protegerse contra el daño del láser. Dado que solo recibimos dos ojos cada uno, es importante recordar que los láseres son un peligro invisible cuando trabajamos con ellos y alrededor de ellos.

OTRAS LECTURAS:

Artículo de mayo de 2014 en Photonics Spectra: Evolución de los estándares de seguridad láser; incrustación de láseres en sistemas para convertirlos en productos de Clase 1

Enciclopedia RP Photonics: Láseres seguros para los ojos; además Seguridad láser - incluye descripciones simplificadas para las clasificaciones de seguridad láser

Preguntas frecuentes sobre Sam's Laser: Amplia cobertura de seguridad láser

Sinopsis de la carta de revisión física de abril de 2014: - potencial de daño a nivel de ADN por láser

* Diagrama del National Eye Institute, National Institutes of Health, a través de Wikimedia Commons

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