Lasersicherheit

João Paulo Junqueira Magalhães Afonso und Meire Brasil Parada Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, Brasilien

Zusammenfassung

Dieses Kapitel beschreibt Aspekte der Lasersicherheit – von der Klassifizierung des Laserisikos bis hin zu Präventionsmaßnahmen. Es werden die Hauptrisiken wie Augenrisiken, Hautrisiken, Zahnrisiken, Plumerisiken, Brandrisiken und elektrische Risiken erörtert, zudem wird auf Präventionsmaßnahmen von der Schutzausrüstung bis hin zu verhaltensbezogenen Aspekten eingegangen.

Schlüsselwörter  LaserSicherheitGefahrenRisikoPräventionAugenrisikoHautrisikoZahnrisikoPlumerisikoBrandrisikoElektrisches RisikoHeimgeräte

Einleitung

Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) ist eine weltweite Organisation, die internationale Normen für alle elektrischen, elektronischen und verwandten Technologien erarbeitet und veröffentlicht. Das IEC-Dokument 60825-1 ist die zentrale Norm, die die Sicherheit von Laserprodukten regelt (Smalley 2011).

Die IEC hat Dokumente veröffentlicht, die internationale Maßstäbe für die Lasersicherheit setzen. Dazu gehören die Dokumente 60601, 60825 und 60825-Teil 8. Nationale Regulierungsbehörden kombinieren diese internationalen Empfehlungen in der Regel mit nationalen Rechtsvorschriften, um lokale Leitlinien und/oder Regelungen zur Lasersicherheit zu erstellen.

Klassifizierung

Die Klassifizierung basiert auf Berechnungen und wird durch den Grenzwert für zugängliche Strahlung (Accessible Emission Limit, AEL) bestimmt, wobei auch die Betrachtungsbedingungen berücksichtigt werden. Sie gliedert sich wie folgt:

Klasse 1

Laser der Klasse 1 sind Produkte mit sehr geringem Risiko, die „bei vernünftigerweise vorhersehbarer Verwendung sicher sind“ – dies schließt die Verwendung optischer Instrumente (Augenlupen oder Ferngläser) zur direkten Betrachtung im Strahlengang mit ein. Es besteht das Risiko von Blendung, Überblendung und einer Einschränkung des Farbsehens durch Nachbilder:

• Beispiele: Laserdrucker und CD-Spieler.

Klasse 1 M

Laser der Klasse 1 M weisen Wellenlängen zwischen 302,5 nm und 400 nm auf und sind sicher, sofern sie nicht mit optischen Hilfsmitteln (z. B. Mikroskope, Lupen, Ferngläser) verwendet werden:

• Sie sind bei vernünftigerweise vorhersehbaren Betriebsbedingungen (mit bloßem Auge) sicher, können jedoch gefährlich sein, wenn der Benutzer optische Elemente im Strahlengang einsetzt.
• Beispiele: Glasfaserkommunikationssysteme.

Klasse 2

Laser der Klasse 2 haben sichtbare Wellenlängen (400–700 nm) und sind sicher, wenn die Betrachtungsdauer weniger als 0,25 s beträgt (sie sind sicher bei kurzzeitiger Exposition, jedoch gefährlich, wenn man absichtlich in den Strahl blickt). Für Wellenlängen zwischen 400 nm und 700 nm darf die Exposition von Menschen den AEL-Wert der Klasse 2 nicht überschreiten. Jegliche Strahlung außerhalb dieses Wellenlängenbereichs muss unter dem AEL-Wert der Klasse 1 liegen:

• Sie senden sichtbare Laserstrahlen aus.
• Sie sind nicht grundsätzlich für die Augen sicher, aber der Schutz durch natürliche Abwehrreaktionen wie den Blinzelreflex ist in der Regel ausreichend.
• Beispiele: Laserspielzeugwaffen, Laserpointer und Barcode-Scanner.

Klasse 2 M

Laser der Klasse 2 M weisen Wellenlängen zwischen 400 nm und 700 nm auf und sind potenziell gefährlich, wenn sie mit einem optischen Instrument betrachtet werden. Jegliche Strahlung außerhalb dieses Wellenlängenbereichs muss unter dem AEL-Wert der Klasse 1 M liegen:

• Sie senden sichtbare Laserstrahlen aus.
• Der Augenschutz wird normalerweise durch Abwehrreaktionen einschließlich des Blinzelreflexes gewährleistet, sie können jedoch gefährlicher sein, wenn der Benutzer optische Elemente im Strahlengang einsetzt.
• Beispiele: Nivellier- und Orientierungsinstrumente für Anwendungen im Bauingenieurwesen.

Klasse 3R

Laser der Klasse 3R sind bei der direkten Betrachtung im Strahlengang geringfügig unsicher und potenziell gefährlich, das Risiko ist jedoch geringer als bei Lasern der Klasse 3B. Der Grund liegt darin, dass der Grenzwert für zugängliche Strahlung bei Wellenlängen zwischen 400 nm und 700 nm höchstens das Fünffache des AEL-Werts der Klasse 2 und außerhalb dieses Bereichs höchstens das Fünffache des AEL-Werts der Klasse 1 beträgt:

• Die direkte Betrachtung im Strahlengang ist potenziell gefährlich, das Risiko ist jedoch geringer als bei Lasern der Klasse 3B.
• Es gelten weniger Herstellungsanforderungen und Kontrollmaßnahmen für den Benutzer als bei Lasern der Klasse 3B.
• Beispiele: Laserpointer und Justierlaser.

Klasse 3B

Laser der Klasse 3B sind normalerweise gefährlich bei direkter Betrachtung des Strahls, bei der Betrachtung von diffusen Reflexionen hingegen in der Regel sicher. Sie können leichte Hautverletzungen verursachen oder sogar das Risiko der Entzündung brennbarer Materialien bergen:

• Die Ausgangsleistung von Dauerstrichlasern beträgt höchstens 0,5 W.
• Beispiele: Laser für physiotherapeutische Behandlungen.

Klasse 4

Laser der Klasse 4 sind sowohl bei der Betrachtung im Strahlengang als auch bei der Betrachtung von diffusen Reflexionen gefährlich. Sie können zudem Hautverletzungen verursachen und stellen potenzielle Brandgefahren dar:

• Geräte mit hoher Ausgangsleistung.
• Die Ausgangsleistung von Dauerstrichlasern beträgt mehr als 0,5 W.
• Sie können gefährliche Reflexionen erzeugen.
• Sie können Augen- und Hautverletzungen verursachen.
• Sie können eine Brandgefahr darstellen.
• Bei der Verwendung ist äußerste Vorsicht geboten.
• Beispiele: Laserprojektionsdisplays, Geräte für die Laserchirurgie und Lasermetallschneidegeräte.

Die meisten in der Medizin verwendeten Laser gehören zur Klasse 3 oder 4, was bedeutet, dass die Risiken bei jeder Anwendung höher sind.

Gut etablierte Routinen, die diese Risiken berücksichtigen, können Fehler verhindern, wie sie im Folgenden beschrieben werden.

Präventionsmaßnahmen

Präventionsmaßnahmen sind in der Lasersicherheit immer die Methode der Wahl. Die Kontrollmaßnahmen lassen sich in technische, administrative, verfahrensbezogene und schutzausrüstungsbezogene Maßnahmen unterteilen.

Diese Maßnahmen werden im Folgenden aufgelistet und beschrieben:

1. Technische Maßnahmen – Sicherheitsmaßnahmen des Herstellers, die in die Systeme integriert sind, um eine versehentliche Abgabe von Laserstrahlung zu verhindern. Beispiele hierfür sind abgesicherte Fußschalter, Schlüsselschlösser, Gehäuseverriegelungen, akustische und visuelle Strahlungsindikatoren, Strahlfallen, Öffnungsabdeckungen oder Verschlüsse, Standby-Modus, fuß- und handbetätigte Schalter sowie Kontaktschalter und Sensoren.
2. Administrative Maßnahmen – kontinuierliche Überwachung des Sicherheitsprogramms durch den verantwortlichen Arzt, Einhaltung der Lasersicherheitsmaßnahmen sowie Bestellung eines Lasersicherheitsbeauftragten oder Einrichtung eines entsprechenden Ausschusses; formelle Audits; schriftliche Richtlinien (Checklisten für die Sicherheitseinrichtung, Protokollbögen für Eingriffe), Verfahren und Dokumentationswerkzeuge; verpflichtende Aus- und Weiterbildungsprogramme sowie ein Meldesystem für Komplikationen.
3. Verfahrensbezogene Maßnahmen – perioperative Tätigkeiten oder Arbeitsweisen, die alle mit dem Laser arbeitenden Personen zur Vermeidung von Komplikationen anwenden. Dies umfasst den kontrollierten Zugang zum Laserraum; die Vorbereitung eines lasergerechten Operationsgebiets (nicht brennbare Antiseptika und Präparationslösungen, nicht reflektierende Materialien, brandhemmende Abdecktücher, Vermeidung von Sauerstoffquellen in der Nähe der Laseranwendung, Darmvorbereitung bei perinealer und perianaler Laseranwendung); die Kontrolle elektrischer Gefahren; die intraoperative Entfernung von Rauch aus dem Operationsgebiet; Aufbau, Überprüfung und Testung des Lasersystems und der Zubehörgeräte vor der Verwendung (Test der Laserstrahlabgabe an einem Zungenspatel vor der ersten Anwendung des Tages) sowie die Unterstützung von Arzt und Patienten vor, während und nach der Laseranwendung.
4. Schutzausrüstung – Fensterbarrieren, Abdeckung von Spiegeln, Schilder an der Zugangstür des Raums, Kennzeichnungen, Schutzbrillen (Abb. 1, 2 und 3), Zahnschutz (Abb. 3), Feuerlöscher, nicht brennbare Abdecktücher, eloxierte Instrumente, Hautschutz, Masken sowie Rauchabsaugsysteme mit Filtern (Smalley 2011; Smalley und Goldman 1998).

Gefahrenbereich

Es ist dringend empfehlenswert, den Bereich, in dem Lasergefahren bestehen, durch gut sichtbar angebrachte Schilder zu kennzeichnen. In einigen Ländern ist dies gesetzlich vorgeschrieben. Die Schilder machen Personal und Patienten auf den Bereich aufmerksam, in dem Lasersicherheitsmaßnahmen wie kontrollierter Zugang und das Tragen von Schutzbrillen erforderlich sind. Es ist zudem empfehlenswert, dass an jedem Eingang zu diesem Bereich während des Laserbetriebs jederzeit Schutzbrillen für den Notfall eines Betretens verfügbar sind.

Die Türen müssen während der Verwendung des Lasers immer geschlossen, dürfen aber niemals abgeschlossen sein.

Strahlengefahren: Gefahren durch direkten oder reflektierten Auftreff des Laserstrahls auf Gewebe

Augenrisiken

Das menschliche Auge verfügt als einziges Abwehrsystem über den „Blinzelreflex“. Dieser Reflex braucht eine Viertelsekunde, um wirksam zu werden. Da Laser im Milli-, Nano- und Pikosekundenbereich arbeiten, kann der Blinzelreflex keinen Schutz vor ihnen bieten. Darüber hinaus arbeiten einige Laser nicht mit Wellenlängen von hellem sichtbarem Licht – beispielsweise Infrarotlaser –, die den Reflex nicht auslösen.

Selbst bei geschlossenen Augenlidern können einige Laser Augenschäden verursachen, was die Bedeutung des Augenschutzes noch stärker hervorhebt.

Die Augenlinse kann Licht auf einen sehr kleinen Punkt der Netzhaut fokussieren, was das kohärente Licht von Lasern noch gefährlicher macht (Dudelzak und Goldberg 2011). Bekanntermaßen kann bereits ein Laserpointer mit einer Ausgangsleistung von mehr als 5 mW dauerhafte Augenschäden verursachen. Somit sind viele professionelle Lasergeräte und Heimgeräte in der Lage, Augenschäden zu verursachen.

Einige Laserparameter stehen im Zusammenhang mit der Schwere von Augenschäden. Die relevanten Laserparameter sind:

1. Wellenlänge. Laser mit Wellenlängen im ultravioletten Bereich (200–400 nm), im mittleren Infrarotbereich (1400–3000 nm) und im fernen Infrarotbereich (3000–10.600 nm) werden vom vorderen Augenabschnitt absorbiert und schädigen Linse und Hornhaut.

   Laser im sichtbaren Lichtbereich (400–760 nm) und im nahen Infrarotbereich (760–1400 nm) werden im hinteren Augenabschnitt von der Netzhaut und der gefäßreichen Aderhaut absorbiert.

   Wellenlängen über 700 nm und unter 400 nm können photochemische Schäden der Hornhaut und Linsentrübungen (Katarakt) verursachen, Wellenlängen über 1400 nm können Hornhautverbrennungen hervorrufen.

   Auch Gesichtsfeldausfälle und Glaukom durch Schädigung von Netzhautgefäßen und pigmentierter Iris sind möglich.

   Die Chromophore des Auges entsprechen denen, die in der Dermatologie täglich relevant sind: Wasser, Melanin und Hämoglobin.

   Laser wie CO₂-Laser (10.600 nm), Nd:YAG-Laser (1320 und 1064 nm), Alexandritlaser (755 nm), Diodenlaser (810 nm), Er:YAG-Laser (2940 nm) und gütegeschaltete Laser (Alexandrit-, Rubin- und Nd:YAG-Laser) können durch photochemische, photothermische und photoakustische Schädigungsmechanismen mehrere Strukturen des Auges schädigen.

2. Pulsdauer. Die Pulsdauer fast aller in der Dermatologie verwendeten Laser ist kürzer als die Auslösezeit des Blinzelreflexes (0,25 s), sodass fast alle Pulsdauern ein Risiko darstellen. Je kürzer die Pulsdauer, desto schneller wird die in den Parametern festgelegte Energie abgegeben.
3. Energie/Fluenz. Je höher die in den Parametern festgelegte Energie, desto größer ist das Risiko von Augenschäden.
4. Strahlendurchmesser. Der Strahlendurchmesser kann das Ergebnis je nach Wellenlänge und Einfallsposition auf das Auge mehr oder weniger stark beeinflussen.

Die Schädigung wird zudem durch augenbezogene Faktoren beeinflusst. Diese Faktoren sind:

1. Die Position der Schädigung im Auge (Schäden der Fovea sind am schwerwiegendsten).
2. Die Irisfarbe (bei dunkelhäutigen Menschen sind die Schäden am schwerwiegendsten).
3. Ob die Pupille erweitert ist (Schäden bei Nacht oder im Dunkeln können gefährlicher sein als bei Tageslicht).
4. Der Brechungszustand des Auges zum Zeitpunkt der Schädigung (liegt der Fokus vor oder hinter der Netzhaut, kann die Schädigung geringer oder stärker ausfallen) (Barkana und Belkin 2000).

Nachdem das Auge durch einen Laser geschädigt wurde, kann sich die primäre Schädigung zu sekundären Augenschäden entwickeln, die durch Stoßwellen, Hitze und die Freisetzung verschiedener Schadstoffe durch die direkt geschädigten Neuronen verursacht werden (Lee et al. 2011).

Wenn eine Schädigung auftritt, gibt es nur wenige Behandlungsmöglichkeiten. Kortikosteroide sind die primäre Behandlungsoption, es gibt jedoch Fallberichte über den Einsatz von antioxidativen Vitaminen und gefäßerweiternden Medikamenten. Es werden Medikamente entwickelt, die sekundäre Schäden blockieren sollen; diese werden als neuroprotektive Verbindungen bezeichnet. Einige Berichte empfehlen zudem den Einsatz von Wachstumsfaktoren (Lin et al. 2011; Jewsbury und Morgan 2012).

Manchmal kann eine Operation zur Behandlung erforderlich sein.

Aus den genannten Gründen ist der Augenschutz eines der wichtigsten Themen bei der Ausbildung im Laserbereich, der Verwendung von Lasern und der Lasersicherheit.

Der Augenschutz muss für Patienten, Ärzte und Unterstützungspersonal gleichermaßen berücksichtigt werden. Schutzbrillen sind der Hauptbestandteil des Augenschutzes, und Brillen zum Schutz vor den jeweiligen Laserwellenlängen sind speziell für diesen Zweck konzipiert.

Schutzbrillen für Patienten können aus hitzebeständigem Edelstahl mit einer glatt polierten konkaven Oberfläche und einer eloxierten konvexen, vollständig undurchsichtigen Oberfläche bestehen (für äußere oder topische Anwendungen). Schutzbrillen für das Personal bestehen in der Regel aus anderen Materialien wie beschichtetem Glas oder polymeren Werkstoffen mit gezielt eingestellter Lichtdurchlässigkeit. Die Durchlässigkeit wird je nach dem zu verwendenden Laser gewählt, da die Gläser eine zentrale Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich blockieren können. Ein weiteres Merkmal dieser Brillen ist die optische Dichte (OD), die dem Logarithmus der Dämpfung des durch das Glas transmittierten Lichts entspricht. Somit lässt ein Glas mit einer OD von 4 1/10⁴ der Laserenergie durch. Diese Brillen können zudem Seitenschilde aufweisen und keine Reflexion an der Vorderfläche verursachen.

Alle Schutzbrillen sollten dauerhafte Kennzeichnungen mit Angabe der Wellenlängen und der optischen Dichte, Seitenschilde, eine ausreichende Durchlässigkeit für sichtbares Licht sowie einen passenden, bequemen Sitz aufweisen.

Wenn Schutzbrillen Risse, Kratzer oder Verfärbungen aufweisen oder andere Schäden an Gläsern, Gestell oder Bändern zeigen, müssen sie ersetzt werden.

Abrasive Reinigungsmethoden und Reinigungsmittel auf Alkoholbasis können die optische Beschichtung der Gläser beschädigen und die optische Dichte verringern, was zu Augenschäden führen kann.

Da Augenschäden nicht nur durch direkte Strahlung, sondern auch durch reflektiertes Laserlicht verursacht werden können, sollten sämtliche Schmuckstücke entfernt, Fensterscheiben und Spiegel abgedeckt und alle Instrumente eloxiert, aufgerauht oder mit einer fluorpolymeren Beschichtung geschwärzt werden. Die Reflexion hängt nicht von der Farbe des Instruments ab – schwarze Oberflächen können genauso stark reflektieren wie silberne.

Chlorhexidin sollte nicht zur Desinfektion von augenkontaktierenden Schutzbrillen verwendet werden, da diese Substanz Keratitis und Hornhauttrübungen verursachen kann.

Entsprechend den nationalen Vorschriften können Warnschilder an den Türen von Laseroperationssälen angebracht werden, um Besucher auf die Risiken hinzuweisen.

Es wurden einige Technologien vorgeschlagen, um Laser augensicher zu machen – beispielsweise effiziente breitwinklige Vorwärtsstreuer, die die kohärente Eigenschaft von Lasern und intensiven gepulsten Lichtsystemen (IPL) in unkohärentes Licht umwandeln. Dies ist theoretisch begründet, da die biologische Wirkung von Lasern und IPL-Systemen erst eintritt, nachdem das Licht dieser Quellen in der Haut gestreut wurde, bevor es auf sein endgültiges Ziel (die Chromophore) wirkt. Die Kohärenz dieser Lichtquellen ist daher für die Behandlungseffizienz nicht wesentlich. Allerdings ist diese Technologie nicht auf alle Lasertypen anwendbar und muss noch weiterentwickelt werden (Slatkine und Elman 2003).

Es ist wichtig zu beachten, dass der Schutz durch eine Brille auch erforderlich ist, um die Augen vor Spritzern biologischen Materials zu schützen, die beim Auftreffen des Lasers auf Gewebe entstehen können.

Hautrisiken

Hautrisiken stehen im Zusammenhang mit einer ungeeigneten Auswahl von Patienten, Energie, Pulsdauer oder anderen steuerbaren Laserparametern sowie mit einer versehentlichen Auslösung des Lasers.

Zur Vermeidung von Hautrisiken sind kontinuierliche Aus- und Weiterbildungsprogramme unerlässlich, da bereits die falsche Einstellung eines einzigen Laserparameters schwere Hautschäden verursachen kann.

Kenntnisse der Physik, der Laser-Gewebe-Wechselwirkung, der Laserparameter und -variablen sowie der Eigenschaften des jeweils verwendeten Geräts und der Haut des Patienten und die Anpassung dieser Größen an den einzelnen Fall sind die besten Methoden, um versehentliche Hautschäden zu verhindern.

Kühlung ist in einigen Fällen ebenfalls eine gute Methode, um Laserschäden zu verhindern.

Eine vierwöchige Depigmentierung der Haut vor der Lasertherapie mit topischem Hydrochinon kann einige Risiken verringern.

Hautschäden können zu vorübergehenden oder dauerhaften Läsionen wie Erythem, Ödem, Krustenbildung, Blasenbildung, Narbenbildung, Atrophie oder Hyper- bzw. Hypopigmentierung führen (Dudelzak und Goldberg 2011).

Tabelle 1 zeigt, welche Schäden die jeweiligen Strahlungsarten an Haut und Augen verursachen können.

Zahnrisiken

Zahnschmelz ist anfällig für ultraviolettes und infrarotes Licht. Bei der Verwendung eines Lasers in der Nähe des Mundes sollte der Patient angewiesen werden, den Mund geschlossen zu halten. Es kann ein Schutz verwendet werden, beispielsweise angefeuchtete Gaze und eine Schutzschiene (Fader und Ratner 2000).

Mögliche Zahnschäden umfassen Verkohlung, Rissbildung, Abplatzungen und Krater.

Nicht strahlgebundene Gefahren: Sekundäre Gefahren, die nicht direkt mit dem Laserstrahl zusammenhängen

Brandgefahr

Die folgenden brennbaren Materialien bergen das Risiko einer Entzündung, wenn sie bestimmten Lasern ausgesetzt sind:

• Gaze
• Handtücher
• Abdecktücher
• Trockene Schwämme
• Kunststoffe
• Gummi
• Klebebandentferner
• Hautentfetter und Hautpräparationslösungen
• Schaumstoffgeräte
• Atemgeräte (Gesichtsmasken, Nasenkanülen)
• Methangas (im perianalen Bereich)
• Make-up, Haarspray, Mousse oder Gele auf Alkoholbasis, Nagellack
• Augensalben auf Ölbasis
• Alkoholhaltige Produkte
• Lösungen mit Iodophoren
• Behaarte Körperbereiche

Einige dieser gefährdeten Materialien können vor dem Eingriff mit Kochsalzlösung angefeuchtet werden, um das Entzündungsrisiko zu verringern. Andere Materialien sollten außerhalb des Laserraums aufbewahrt werden.

Bei der Verwendung des CO₂-Lasers auf Gewebe ist zu beachten, dass sich während der Anwendung in der Regel eine verkohlte Gewebeschicht bildet. Diese Schicht blockiert das Eindringen des Lasers und erwärmt sich kontinuierlich. Wenn sie nicht entfernt wird, kann sich diese Kohleschicht auf Temperaturen über 1000 °C erwärmen, was Brandentstehung, Verbrennungen und umfangreiche Gewebeschäden ermöglichen kann (Fader und Ratner 2000).

Haare und Baumwolle können durch Laser in einer sauerstoffangereicherten Atmosphäre oder wenn sie nicht mit Kochsalzlösung getränkt sind, entzündet werden.

Für Notfälle bei Arbeiten mit brandgefährdeten Materialien müssen ein Feuerlöscher für übliche elektrische Geräte und ein Behälter mit Wasser verfügbar sein.

Die sauerstoffangereicherte Atmosphäre ist die häufigste Brandursache bei der Verwendung von Lasern (Sheinbein und Loeb 2010). Wie in der Fachliteratur berichtet wird, kann es auch außerhalb des Laserbehandlungsbereichs zu Brandentstehung kommen (Fernbrand) (Waldorf et al. 1996) (Abb. 4).

Elektrische Gefahr

Lasergeräte sind Instrumente mit hoher Spannung und hoher Stromstärke, es besteht ein hohes Risiko von Schaltungsbränden und Stromschlägen. Nur geschultes Personal darf diese Geräte bedienen.

Korrekte Installation und Erdung sind sehr wichtig zur Vermeidung elektrischer Gefahren.

Vor der Verwendung kann die Unversehrtheit von Klemmen, Anschlusskabeln, Netzkabeln, Sicherungen, Leistungsschaltern und Steckern überprüft werden (Dudelzak und Goldberg 2011).

Plumengefahr

Bei der Verwendung von Lasern entstehen häufig Plume und Rauch; die mutagene und krebserregende Wirkung dieser Nebenprodukte ist bereits anerkannt.

Auch die Übertragung von Krankheiten durch Plume und Rauch wurde beschrieben und sollte für medizinisches Fachpersonal und Unterstützungspersonal relevant sein (Sawchuk et al. 1989).

Aus Laserplume wurden rote Blutkörperchen, Zellklumpen, Bakterien, HIV und HPV-DNA isoliert. Es ist nachgewiesen, dass Gewebe nach der thermischen Zellzerstörung durch Laser Kohlenstoffpartikel, Benzol, Formaldehyd, Acrolein und mehr als 41 giftige Gase freisetzt (Andre et al. 1990; Ulmer 2008).

In der Fachliteratur wird von einem Laserspezialisten mit einer Infektion der vorderen Nasenöffnungen und einem weiteren mit Kehlkopfpapillomatose nach der Behandlung von anogenitalen Papillomatosen berichtet (Hallmo und Naess 1991).

Die im Plume enthaltenen Kohlenstoffpartikel und giftigen Verbindungen wie Formaldehyd und Benzol können folgende Erkrankungen verursachen (Ulmer 2008):

• Asthma
• Anämie
• Angststörungen
• Bronchiolitis
• Karzinom
• Kardiovaskuläre Funktionsstörungen
• Koliken
• Stauungsinterstitialpneumonie
• Dermatitis
• Schwindel
• Emphysem
• Augenreizung
• Kopfschmerzen
• Hepatitis
• HIV
• Hypoxie
• Tränenfluss
• Leukämie
• Benommenheit
• Nasopharyngeale Läsionen
• Übelkeit oder Erbrechen
• Niesen
• Rachenreizung
• Schwäche

Herkömmliche Operationsmasken können die sehr kleinen Partikel, die bei der Laseranwendung entstehen, nicht filtern. Lasermasken bestehen aus elektrostatisch aufgeladenen Synthesefasern und müssen regelmäßig ersetzt werden, da der Rauch ihre Polarität nach einiger Nutzungsdauer aufhebt. Allerdings gelten Masken nicht als Schutzausrüstung der ersten Wahl, da ihre Ausfallwahrscheinlichkeit nach 20 Minuten Nutzungsdauer hoch ist. Auch Sitz und Trageweise beeinträchtigen die Wirksamkeit der Maske.

Rauchabsaugung und -beseitigung sind am Anwendungsort und im gesamten Laserraum äußerst erforderlich und stellen die Schutzmaßnahme der ersten Wahl dar (Bigony 2007). Das Gerät sollte über ein Dreifachfiltersystem verfügen. Ein hocheffizienter Schwebstofffilter, der Partikel größer als 0,3 μm entfernt, reicht nicht aus; es wird ein extrem effizienter Schwebstofffilter benötigt, der Partikel bis zu einer Größe von 0,1 μm entfernen kann, zusammen mit einem Aktivkohlefilter zur Entfernung giftiger chemischer Substanzen aus dem Rauch.

Vor der Auswahl eines Rauchabsauggeräts sollten folgende Aspekte geprüft werden:

• Anschaffungs- und Betriebskosten
• Wirksamkeit
• Filter- und Kanisterdesign
• Filterüberwachung
• Fähigkeit zur Flüssigkeitsentfernung
• Fußpedalaktivierung im Vergleich zu automatischer Aktivierung
• Geräuschentwicklung
• Einmalverwendung im Vergleich zu Wiederverwendbarkeit
• Größe

Der empfohlene Abstand zwischen der laserbehandelten Stelle und der Absaugspitze beträgt 1 cm; die Wirksamkeit sinkt von 99 % auf 50 %, wenn sich der Abstand von 1 auf 2 cm erhöht.

Nach der Verwendung des Lasers kann es 20 Minuten dauern, bis die Raumluft wieder eine normale Partikelkonzentration aufweist.

Gütegeschaltete Laser stellen eine besondere Herausforderung dar, da sie hochgeschwindige Gewebefragmente und Partikel erzeugen, die vom Rauchabsauggerät möglicherweise nicht erfasst werden. Für diese Situationen wurden spezielle Sicherheitsmaßnahmen empfohlen, beispielsweise Spritzschutzschilde oder Auffangtrichter, Behandlung durch eine transparente Membran, geeigneter Augenschutz, Handschuhe, Kittel und Laser-Operationsmasken.

Einige Laserspezialisten decken Läsionen mit optisch klaren biologischen Verbänden ab und bestrahlen durch diese; sie nehmen einen Energieverlust von 5–10 % für eine saubere und zuverlässige Schutzbarriere in Kauf.

Die jüngste Anwendung von Lasern zur Behandlung von Pilzinfektionen wie Onychomykose hat die Aufmerksamkeit auf die Möglichkeit lebensfähiger Pilze im Rauch gelenkt (Karsai und Däschlein 2012).

Noch bedeutsamer ist die Annahme einiger Autoren, dass Plume lebensfähige bösartige Zellen wie Melanomzellen auf andere Körperstellen übertragen kann (Lewin et al. 2011).

Die Amerikanische Akademie für Dermatologie empfiehlt die Verwendung von Gesichtsmasken, Augenschutz, Handschuhen, Kitteln, Kopfbedeckungen und Schuhüberzügen (Dover et al. 1999).

Nach der Operation ist zu beachten, dass der Rauch sowohl bedeckte als auch unbedeckte Körperoberflächen kontaminiert haben kann. Es ist daher empfehlenswert, die Hände und andere Körperteile zu waschen.

„Von allen Sicherheitsgefahren ist Selbstzufriedenheit bei weitem die gefährlichste. Unfälle passieren, wenn wir die Einstellung annehmen: ‚Ich arbeite seit Jahren mit Lasern; wir hatten noch nie ein Problem, und hier wird es auch nicht passieren.‘“ — Smalley und Goldman (1998)

Diese Einstellung führt dazu, dass Operateur und Personal die Präventionsmaßnahmen vernachlässigen und Fehler sowie Unfälle begünstigen.

Sicherheit von intensiven gepulsten Lichtsystemen (IPL) und Lasergeräten für den Heimgebrauch

Epilationsgeräte für den Heimgebrauch nutzen dasselbe Prinzip der selektiven Photothermolyse wie professionelle Geräte. Allerdings gibt es bei Heimgeräten einige wichtige Unterschiede zu professionellen Geräten:

• Geringe Energie
• Wenige Energieeinstellungen
• Feste Pulsdauer
• Ein einziger fester Filter
• Kleine Behandlungsbereiche
• Keine parallele Hautkühlung möglich
• Geeignet für weniger Hauttöne

Diese Unterschiede sollten Hersteller und medizinisches Fachpersonal darauf hinweisen, dass klinische Erfahrungen und Erkenntnisse aus veröffentlichten Studien zu professionellen Geräten nicht ohne Weiteres auf Heimgeräte übertragen werden können (Town et al. 2012).

Es ist jedoch davon auszugehen, dass ähnliche Nebenwirkungen auftreten, wenn auch mit unterschiedlicher Häufigkeit bei den beiden Gerätearten.

Die häufigsten Nebenwirkungen, die bei einigen untersuchten Geräten berichtet wurden, waren Erythem, Ödem, Schmerzen, Pigmentveränderungen, Hautabschürfungen, Follikulitis, Hautreizung, Juckreiz, Stechen, Kribbeln, trockene Haut und Blasenbildung.

Obwohl diese Nebenwirkungen nicht allzu häufig auftraten, wählten die Studien Probanden nach Ein- und Ausschlusskriterien aus, um Risiken zu verringern. Sobald die Geräte für die breite Bevölkerung ohne Kontrolle von „Ein- und Ausschlusskriterien“ verfügbar sind, ist mit einer höheren Nebenwirkungshäufigkeit im täglichen Gebrauch zu rechnen.

Heimgeräte: Wünschenswerte Eigenschaften

• Augensicher
• Ohne Ausbildung einfach zu bedienen
• Klinisch wirksam (Verursachung einer biologischen Schädigung der Follikel ohne Schädigung von Epidermis oder Augen)
• Kosteneffizient in der Massenproduktion

Hersteller haben verschiedene Technologien entwickelt, um diese Eigenschaften zu erreichen – beispielsweise Kontaktschalter oder Sensoren, automatischen Standby-Modus und Voreinstellungen mit niedriger Energie. In einigen Ländern streben sie anschließend eine Neuklassifizierung dieser Geräte in die Laserklasse 1 an, für die keine Schutzbrille erforderlich wäre. Die Neuklassifizierung wird derzeit geprüft und ist noch nicht genehmigt (Thaysen-Petersen et al. 2012).

Viele Geräte geben die angegebene Fluenz, Pulsdauer, Wellenlänge und Homogenität bzw. spektrale Ausgangsleistung (bei IPL-Geräten) nicht an, was die Sicherheitsbewertung erschwert.

Einige untersuchte Heimgeräte wiesen unabhängig von den von den Herstellern eingesetzten Sicherheitsmechanismen Risiken für Haut- und Augenschäden auf. Darüber hinaus können Patienten ihren Hautton falsch einschätzen und die Geräte auf gebräunter Haut anwenden, zudem können Sicherheitsmechanismen versagen. All diese Faktoren sollten bei der Klassifizierung der Sicherheit von Heimgeräten berücksichtigt werden (Town und Ash 2010).

In vielen Ländern sind die regulatorischen Normen nicht klar definiert, es sollten einige wichtige Maßnahmen zur Aufklärung der Benutzer ergriffen werden:

• Umfassende Aufklärungsmaterialien (z. B. Bedienungsanleitungen)
• Kundensupport (z. B. telefonische Hotline)
• Detaillierte Gebrauchsanweisungen
• DVDs
• Geschultes Verkaufspersonal im Handel
• Verwendung von Heimgeräten unter ärztlicher Anleitung
• Webbasierte Tutorials

Da Heimgeräte wie Haushaltsgeräte verwendet werden, umfassen die Sicherheitsmaßnahmen Regelungen zur elektrischen Sicherheit, Montage, Wartung, Entsorgung, Kennzeichnung und Kategorisierung des Verbraucherrisikos (beispielsweise für Kinder).

Weitere Aspekte sollten bei der Verwendung von Heimgeräten durch nicht professionelle Benutzer berücksichtigt werden:

• Behandlung von Bereichen mit melanozytären Nävi.
• Behandlung von Bereichen mit Tätowierungen.
• Behandlung von Personen mit polyzystischem Ovarsyndrom oder ovarieller Hyperandrogenämie.
• Behandlung von schwangeren Frauen.
• Behandlung von gebräunter Haut.
• Behandlung von noch heilender Haut.
• Behandlung von Personen, die Photosensibilisatoren oder phototoxische Medikamente verwenden (insbesondere bei IPL-Geräten).
• Behandlung von Gesicht und Augenbrauen.
• Eine Behandlung mit suboptimaler Energie kann bei Heimgeräten, die typischerweise mit niedrigeren Energien arbeiten als professionelle Geräte, paradoxes Haarwachstum auslösen.

Kernbotschaften

1. In der Medizin verwendete Laser können in der Regel Geräte mit hohem Risiko sein.
2. Präventionsmaßnahmen sind wirksam, wenn alle beteiligten Mitarbeiter Sicherheitsroutinen einhalten, die die Risiken berücksichtigen.
3. Das gefährlichste Risiko bei der Betrachtung im Strahlengang ist das Augenrisiko, das zur vollständigen Erblindung führen kann.
4. Die nicht strahlgebundenen Gefahren sind vielfältig, am häufigsten wird über Gefahren durch Plume berichtet.
5. Heimgeräte sind nicht risikofrei, Verbraucher sollten über die bestehenden Risiken aufgeklärt werden.

Querverweise

• CO₂-Laser für weitere Indikationen
• CO₂-Laser zur Narbenbehandlung
• CO₂-Laser zur Behandlung von Dehnungsstreifen
• CO₂-Laser zur Photorejuvenation
• Erbiumlaser zur Photorejuvenation
• Erbiumlaser zur Behandlung von Narben und Dehnungsstreifen (Striae distensae)
• Fraktionierte ablative und nicht ablative Laser für dunkle Hauttypen
• Intensives gepulstes Licht zur Photorejuvenation
• Intensives gepulstes Licht zur Behandlung von Rosazea und weiteren Indikationen
• Laser zur ästhetischen und funktionellen Vaginalverjüngung
• Laser zur Haarwuchsförderung
• Laser zur Haarentfernung
• Laserlipolyse
• Laser zur Behandlung von Onychomykose
• Laserbehandlung von vaskulären Läsionen
• Leuchtdioden zur Behandlung von Akne, Narben und lichtgeschädigter Haut
• Meine persönlichen Erfahrungen mit Laser
• Nicht ablative fraktionierte Laser zur Narbenbehandlung
• Nicht ablative Laser zur Photorejuvenation
• Nicht ablative Laser zur Behandlung von Dehnungsstreifen
• Photodynamische Therapie bei Akne
• Photodynamische Therapie bei lichtgeschädigter Haut
• Gütegeschaltete Laser zur Behandlung von Melasma, Augenringen und zur Photorejuvenation
• Transepidermale Wirkstoffzufuhr durch ablative Verfahren (Laser und Radiofrequenz)

Literaturverzeichnis