Zur Frage der retinalen Grenzdosis eines kurzen Laserimpulses

Summary

The purpose of this investigation was to find out the retinal threshold energy for a Q-switched Ruby Laser with an impulse duration of 50 ns.

The test rabbits used were under general anesthesia: the threshold energy was first determined ophthalmoscopically and in a second series, by a combination of ophthalmoscopic and enzyme-histochemical methods.

The threshold energy was 0,9-5·10⁻⁶ J, according to the clinical method only, and 1–2·10⁻⁶ J, according to the combined methods. A theoretic and physical calculation yielded a value of 0.3–3·10⁻⁶ J.

Since the energy measurement varies and the resorption qualities of the human and the rabbit retina are different the threshold energy amounts to 10⁻⁷ J. Occupational safety should prescribe a threshold energy less than 10⁻⁸ J for a Q-switched Ruby Laser with an impulse duration of 50 ns.

Zusammenfassung

Aufgabe der hier dargelegten Untersuchungen war es, für das Auge die Grenzdosis eines Rubinlasers mit einer kurzen Impulszeit (50 ns) zu ermitteln. Es wurde eine Experimentalschaltung aufgebaut, die die Energiemessung jedes Einzelimpulses mit einer für die Aufgabenstellung genügenden Genauigkeit gestattete.

Die endgültigen Untersuchungen wurden an Kaninchen in 2 Serien durchgeführt. Zunächst erfolgte eine rein ophthalmoskopische Feststellung der Grenzdosis und danach eine kombinierte klinisch-enzymhistochemische Untersuchungsserie.

Anhand der rein klinischen Untersuchungen ergab sich ein Grenzwert von 0,9 bis 5·10⁻⁶ J, die klinisch-enzymhistochemische Serie ließ auf einen Grenzwert von 1 bis 2 · 10⁻⁶ J schließen. Eine modellmäßige wärmephysikalische Berechnung führte zu einem Wert von 0,3 bis 3·10⁻⁶ J.

Da die Energiemessung mit einem Fehler behaftet ist, vor allem aber wegen der unterschiedlichen Absorptionseigenschaften der Retina, und da die Ergebnisse nicht am menschlichen Auge selbst gewonnen wurden, ist als Grenzdosis ein Wert von 10⁻⁷ J unbedingt festzustellen. Für einen weitergehenden Schutz vor Bestrahlungsschäden durch einen 50 ns Rubinlaserimpuls sollen Schutzmaßnahmen so ausgerichtet sein, daß nicht mehr als 10⁻⁸ J in das Auge gelangen.