激光对眼的影响和损伤

    一、激光对眼的影响和损伤

    因眼睛本身既是一个透光器，又是一个聚光器，眼内的虹膜和眼底组织因含有大量色素，又是一个良好的光吸收器，因此极易受到激光损伤。眼屈光介质对波长4000～9500的激光有很高的透射率，特别是其中的可见光谱部分，经过角膜和晶状体的聚焦后能形成极小的光斑像，此光斑像上的激光强度比落在角膜上的光斑强度要大几个数量级，故激光对眼比对身体其他组织的伤害作用要大得多。在激光装置的邻近处所发生的眼损伤，不仅包括激光本身，同时也包括用激发的光泵、自气体放电管离轴性自发辐射（Off-axis Spontaneous Radiation）以及有时用于中止极强光束的吸收体之黑体辐射所造成的危害。激光器功率越大、波长越短，它的腔体光泵或高压电源等所造成的危害也越大。

    激光对眼的损伤，涉及范围很广，包括从微观到宏观，从生理生化到组织病理等一系列的改变。轻者造成功能性或可逆性病变，重者则造成永久性后遗症或失明。欲全面判定各种激光对眼的不同影响和损伤，应采取各种不同的手段或方法，除采用与激光有关的物理学方法外，还应包括生理的、组织化学的以及组织病理学等的方法。

    欲全面了解激光对眼的损伤，必须更好地了解激光对生物体组织特别是眼组织的各种效应。激光的热效应是造成组织损伤的主要原因。实验证明，用高能量的钕激光照射活体瘤组织时，瘤体表面下1．5cm处的温升可达90～260℃从而使组织细胞破坏，甚至使整块组织气化。视网膜的色素上皮及其后脉络膜组织中所含的色素颗粒，对激光有极高的吸收率，比其周围组织约多1000倍，由其吸收激光后，立即转化成的热量，常可使局部组织的温升超过水的沸点。视网膜受照部位温升在10℃左右时，视网膜色素层即可出现损害。色素上皮同视网膜视觉的感受器细胞层有着重要的生理和解剖联系，杆体和锥体细胞的顶端紧靠色素上皮层，它们的营养供给和修复需靠色素上皮，视紫红质的再生也有赖于色素上皮细胞的生理活动，故色素上皮的热损伤极易影响到感受器层而使视功能受损。由热损伤造成的基本后果是蛋白质变性和酶失活，从而引起一系列病变。实验证明，激光照射后可引起氨基酸（如色氨酸）和脱氧核糖核酸（DNA）变性，对于细胞代谢至关重要的酶如氧化酶、脱氢酶及某些辅酶在激光辐照后皆可丧失或降低活力。

    生物放大可以是物理损伤进一步的发展结果。水肿反应，可能系热膨胀所致的细胞内液的渗漏、微血管渗透性的增加，或系邻近热损伤的细胞破坏释放的组织胺所引起的水肿。水肿的面积取决于就近的毛细血管的反应以及血压和细胞间液压的差，故水肿的面积与原来损伤的面积不成正比关系。

    此种生物放大作用，连同物理放大（压强效应引起的组织内的微爆或冲击扩散），往往使激光损伤面积大于照射面积。激光对视网膜的损伤面积在轻度损伤时，大致相当于照射面积，中度损伤面积一般不超过照射面积的1倍，较重的损伤则会使面积增大。损伤区直径的增大与激光的入射能量或视网膜的吸收能量有关，入射或吸收能量越大，损伤面积的直径也就成比例地增大。