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> INDISPENSABLE MAIS… ATTENTION !
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Symbole de la montée des nouvelles technologies,
l’outil laser est de plus en plus utilisé en
chirurgie, dans les laboratoires de recherche, les
industries et notre univers quotidien (lecteurs
de disques compacts, imprimantes…). Au CEA,
le laser est également un outil de recherche et
d’exploitation utilisé dans de nombreux domaines.
Les rayonnements laser présentent des risques
plus ou moins importants pour l’œil et la peau
en fonction de leur puissance, du temps
d’exposition, de la dimension du faisceau et
de la longueur d’onde du laser (ultraviolet, infrarouge,
voire visible).
En fonction de ces paramètres, les effets
biologiques ne seront pas les mêmes. Les
mécanismes d’interaction sur les tissus
pourront être thermiques, photochimiques,
électromécaniques
ou photoablatifs.
Destruction par l’effet de l’énergie rayonnante.
Réactions chimiques en relation
avec l’énergie rayonnante.
LE DOMAINE ULTRAVIOLET
(100-400 NANOMÈTRES)
Les effets photochimiques néfastes des rayonnements
ultraviolets naturels (UV) sont bien
connus. Ainsi, sur la peau, les lasers UV peuvent
engendrer des brûlures photochimiques,
un vieillissement prématuré voire des cancers.
Certains lasers sont susceptibles de provoquer
des coupures (ablations) dans le tissu cutané.
Pour ce qui concerne les yeux, et notamment
la conjonctive et la cornée, des surexpositions
au faisceau laser UV peuvent entraîner des
brûlures.
24 heures après irradiation
laser, les noyaux des
cellules sont visualisés
grâce au marquage
fluorescent de l’ADN
(en bleu). Certains noyaux
présentent des anomalies
(taille, forme)
et un marquage rose
montre la présence
de la protéine p53.
Cependant, avec toutes les précautions nécessaires,
les caractéristiques exceptionnelles
d’ablation du laser UV émettant à 193 nm sont
utilisées en chirurgie de la cornée, afin de corriger
les myopies. Pour corriger une dioptrie,
1 m m (10 -6 m) de la cornée est retirée. Les
effets à long terme de ces traitements sont
toutefois peu connus et la formation précoce
de cataractes est suspectée. Les risques pourraient
être associés aux effets secondaires des
photons qui n’ont pas été utilisés (voir page 6)
lors de l’ablation de tissu cornéen.
Grâce à des expérimentations cellulaires, les
chercheurs du CEA ont montré que l’irradiation
laser (193 nm) était considérée comme
un stress par les cellules et que ce rayonnement
pouvait déclencher un mécanisme de
mort programmée (apoptose) dans des cellules
de cornée en culture. L’activation d’une protéine
régulatrice du devenir des cellules (la
p53, “gardienne du génome”) a été également
démontrée.
Dans les cellules survivantes, l’induction d’un
processus de photo-vieillissement est suggérée
par les résultats obtenus.
© CEA/DSV/DRR/LRP/C. Chapel
LE DOMAINE VISIBLE ET PROCHE
INFRAROUGE (400-1400 NM)
Il représente un domaine de rayonnement laser
extrêmement dangereux en raison de la pénétration
de ces rayonnements à travers les milieux
oculaires. Sur l’œil, les rayons sont focalisés,
par la cornée et le cristallin, sur la rétine entraînant
des diminutions de l’acuité visuelle, voire
des risques de cécité. Les lésions peuvent être
révélées lors d’examens angiographiques. Sur
la peau, une surexposition aux rayonnements
occasionnera des brûlures.
LE DOMAINE INFRAROUGE
(DE 1400 NM-1 MM)
Leurs rayons n’atteignent pas la rétine, mais entraînent
des lésions thermiques de la cornée, ainsi
que des pertes de transparence du cristallin. Des
brûlures cutanées ont également été observées.
Le but des recherches du CEA est de trouver des
marqueurs biologiques des lésions de la cornée.
Les recherches réalisées au CEA de Fontenayaux-Roses
permettent de mieux connaître les
SÉCURITÉ LASER
Les lasers sont des outils souvent indispensables pour
de nombreuses applications, mais il ne faut pas en oublier
les dangers potentiels. Leur utilisation peut présenter
des risques pour l’homme en fonction de la puissance.
L’œil est l’organe le plus fragile vis-à-vis de la lumière laser.
En effet, si le faisceau est dirigé dans l’œil, celui-ci est
focalisé, ce qui augmente l’éclairement sur la rétine.
Cette dernière peut alors être endommagée même avec
des lasers de faible puissance (dès 1 mW). Pour éviter cela,
les laseristes portent des lunettes spéciales.
© CEA/DSV/DRR/LRP/C. Chapel
Visualisation de l’impact
laser par la technique
d’angiographie.
Lésion de la cornée induite par une impulsion de 3 ns,
1570 nm. La lésion est au centre du cercle blanc, située entre
les deux marqueurs (5 impulsions). Observation pratiquée
30 minutes après l’irradiation.
effets des rayonnements laser sur l’organisme
et d’en apprécier les mécanismes moléculaires.
Ces travaux sont nécessaires pour définir ou
améliorer les limites d’exposition du fait de l’évolution
technologique des lasers. Ils contribuent
également à une meilleure utilisation du rayonnement
laser dans le génie biomédical.
Affiche reproduite avec l’autorisation de l’INRS.
© CEA/DSV/DRR/LRP/C. Chapel
De la création d’un faisceau à ses applications
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