眼科光学仪器的光辐射对视网膜的伤害

眼科光学仪器的光辐射对视网膜的伤害

杨俊平

关键词：眼科光学仪器；光辐射；视网膜伤害；伤害类型和机制

1引言

电子产品的频繁使用使得眼睛成为了一个受害方，在近现代社会，眼镜成为了日常生活中非常常见的一个东西，很多人离不开眼镜，视力的问题使得眼镜成为了很多人的辅助器。再加上一些用眼的不规范和污染的存在，眼睛的一些其他疾病也开始变得多了起来。作为诊断和治疗眼睛的一种有效工具，眼科光学仪器的使用非常广泛，其效果确实非常显著，不管是诊断还是治疗上。但是由于很多眼科光学仪器在治疗的过程中是使用强光，这就很有可能会对接受诊断或者治疗的患者的视网膜造成突然的冲击，进而造成很大的危害性。自从眼科光学仪器产生以来，即使眼科仪器一直处于不断的发展之中，但是这种危害性的研究从来没有断过，笔者综合了相关的研究，从伤害类型以及伤害机制方面汇总如下。

2眼科光学仪器的光辐射对视网膜伤害的类型

按照波长的不同，我们可以将光辐射分为3种，分别为紫外线辐射、可见光辐射以及红外线辐射。顾名思义，这三种辐射分别由紫外线、可见光以及红外线所造成。现代科技对于光的使用，波长最小可覆盖到100纳米，最大可覆盖到1毫米，这是包含所有对光仪器的使用，而在眼科仪器中，我们一般只使用250纳米到2.5微米波长的光线。根据很多学者的研究，可以将光学仪器对视网膜的伤害归结为三个来源：光波所产生的光热对视网膜所造成的伤害、光学机械伤害以及光化学伤害。下面我们从这三种伤害出发，对他们的作用机制分别进行阐述。

3眼科光学仪器的光辐射对视网膜伤害的机制

3.1光热伤害

光热伤害主要是由于光子当中所存储的能量被视网膜所吸收，光能转化为热能，造成视网膜的伤害。当光子接触到视网膜上面的分子时，它的能量就会被分子所部分吸收，分子在吸收了光子的能量时就会发生分子的转动，并且向周围分子进行移动，这种微观分子的转动用宏观术语来讲就是产生热能。我们身体的温度一般保持在37度左右，这是正常的体温。这就使得视网膜以及其周围的组织在37度至42度的温度范围内没有太多的感受。而当温度位于42度和50度的区间之内时，视网膜以及它周围的细胞如果被放置几分钟会逐渐产生细胞的坏死等现象，当温度高于50度以上，视网膜上面的活性酶会受到破坏，甚至有一些修复机制也会遭到破坏。随着视网膜以及它周围温度的升高，这种破坏会越来越严重，当达到300摄氏度的时候，甚至会发生组织熔断的现象。当所照射的光线波长越短时，会释放出更多的热量，同等条件下会造成视网膜在更短的时间内温度上升。在我们的眼睛里面，特别是视网膜上面，布满了黑色素，一般认为黑色素是一种非常容易吸收光能量的物质，它不会反射光能，而是会全盘接收，这就使得光波中的能量会很大程度上被视网膜所接收。所以当使用一些波长较短的光线来对视网膜进行照射时，很容易造成视网膜的光热损害。一般常见的例子就是使用激光来进行眼科疾病的治疗，这种就是使用激光来进行短时间的发热，进而定点的将眼睛中一些病灶进行清除，进而达到将疾病进行治疗的目的。

3.2光学机械伤害

光学机械伤害虽然跟光热伤害不一样，但是其产生的原理也是由于光子热能的吸收。很大的区别在于光热损害是视网膜以及其周围的组织直接吸收光能，将光能转换为热能，进而引起的温度过高而将组织和细胞进行损害。而光学机械损害是由于视网膜黑色素在吸收光能以及释放光能的过程中存在一定的差值，这种差值的存在使得视网膜附近产生空气气泡，这种气泡对视网膜会造成非常严重的伤害。换句话而言，当光子能量较大的时候，黑色素吸收光能的能力和速度大于其将能量放出的效率，这必然会造成能量的差值。这种差值除了会形成气泡对视网膜造成损害外，还有可能会形成冲击波，这种冲击波会直接对视网膜的上皮组织或者感受器造成损害，有可能是永久的。利用这种原理来进行眼科疾病治疗有虹膜切除以及白内障的切除。

3.3光化学伤害

相比较前面两者的伤害，光化学伤害是一种更为常见的伤害，这种伤害不同于前面两种，它完全是一种非热非机械的损害。这种伤害的首次提出时间为1966年，并且使用白鼠进行了活体实验，得到了很好的证明。后来很多学者研究发现，这种光化学伤害的原理是在于一些自由基的产生，而它的产生跟光线的照射有着直接的关联。熟悉化学的人知道，所谓的自由基就是一些没有进行配对的核素，而正是由于没有配对，这必然会使得它们的性质非常活跃。从观察中我们发现，自由基主要有两种产生方式：第一，对光子能量进行吸收，使得视网膜中的分子从稳定态开始向激发态进行转变，而激发态的分子会有一些途径将本身的能量释放，并使被激发的电子返回到基态，但是其他的相互作用可能会导致游离自由基或活性氧的形成；激发态的较高能级通过直接电子交换或直接氢交换的方式，被用来分裂分子间的结合，此后形成自由基。第二，辐射能量的吸收导致能量从激发的生色团直接转换成氧，产生单线态氧。所形成的自由基会非常具有攻击性，因为它们需要寻求电子进行配对，这种攻击性很容易造成视网膜的损伤。

4结语

光辐射对视网膜有危害是确定无疑的，光学仪器在眼科有广泛的应用，各种激光手术和晶状体、玻璃体摘除术应用的也非常普遍，开展视网膜光辐射伤害的研究，对避免医源性光辐射伤害，确保患者的安全，有重要的意义。

参考文献

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