中文摘要
大功率1.32μm激光的出现必然要求重视其眼损伤研究。眼睛对该激光的"体吸收"特点导致了损伤效应的复杂性:小光斑易损伤角膜,大光斑则易损伤视网膜。此现象的发生及其机制未见报道。本项目拟以恒河猴和青紫蓝灰兔为对象:①系统研究激光光斑大小对眼损伤剂量-效应关系的影响,阐明眼损伤敏感部位随光斑增大而由角膜向视网膜"转移"的基本规律;②研究激光损伤所致屈光介质吸收、散射、透射等光学特性的改变,阐明其对激光传输及视网膜损伤的影响;③建立眼介质有源热传导方程,通过方程的有限元求解及介质温度的实验测量,研究激光所致眼介质的温升规律及其与损伤效应的关系,阐明激光损伤的热物理机制;④根据人与动物眼结构及光学、热学参数差异,借助计算机模拟技术外推该激光对人眼的损伤规律。该研究将阐明"体吸收"型近红外激光眼损伤的特殊性及其物理机制,这既是制定激光安全标准的基本依据,也可为激光损伤的预测、诊断及治疗奠定基础。
结题摘要
波长1.32um附近的激光具有“体吸收”特点,因而损伤具有多靶性,但过去由于激光技术的限制,该激光的损伤效应研究资料很少,因而在制定安全标准时只能采取保守估计方法。近年来大功率激光器的出现必然要求重视损伤效应和安全防护研究。本项目经过对该激光损伤效应的系统研究,取得以下主要结果:1)确定出激光在不同光斑下对家兔角膜、视网膜和仔猪皮肤的损伤阈值,研究了角膜和皮肤损伤随时间的变化特点。对青紫蓝灰兔和新西兰白兔的损伤阈值进行了比较,表明视网膜黑色素吸收对损伤阈值的影响很小。阐明了眼损伤敏感部位随光斑增大而由角膜向视网膜“转移”的基本规律。2)该激光损伤可致眼屈光介质透光性降低,从而影响降低到达视网膜的激光能量,同时,激光加热引起的热透镜效应还会使视网膜光斑扩大,从而导致视网膜损伤阈值增高。3)研究了高斯分布的激光在眼介质中的传输规律,结果该激光的焦点较可见光波长明显偏后,深及脉络膜甚至巩膜,这可能是损伤反应在激光照后24h较即刻更明显的原因。4)根据家兔视网膜损伤阈值推算了人眼的损伤阈值。以上结果为制定安全标准提供了重要依据。
