Valutazione e protezione dei rischi delle Radiazioni Ottiche Artificiali

Rischio laser in ambito medicale

Michele Saba Dipartimento di Fisica Università di Cagliari

saba@unica.it www.dsf.unica.it/~michele/ROA

DLgs 81/2008 titolo VIII, capo V

Indicazioni operative ISPESL www.ispesl.it

Programma

•  Radiazioni ottiche: caratteristiche principali

•  Sorgenti ed utilizzo di radiazioni ottiche

•  Rischi per la salute

•  Prescrizioni di legge per i rischi da ROA

•  Valutazione del rischio: criteri, linee guida, misure

•  Esempi pratici di valutazione

Programma

•  Radiazioni ottiche: caratteristiche principali •  onde elettromagnetiche •  lunghezza d’onda, frequenza, energia, fotoni •  spettro elettromagnetico •  classificazione delle radiazioni ottiche

•  Sorgenti ed utilizzo di radiazioni ottiche

•  Rischi per la salute

•  Prescrizioni di legge per i rischi da ROA

•  Valutazione del rischio: criteri, linee guida, misure

•  Esempi pratici di valutazione

Lunghezza d’onda e frequenza

€

λ =cν

Spettro elettromagnetico

Radiazioni Ottiche Artificiali

Tutte le radiazioni elettromagnetiche di origine artificiale di lunghezza d’onda compresa tra 1mm e 100 nm

Fotoni ed energia

La luce non è continua, ma quantizzata in pacchetti di energia hν (h costante di Planck, ν frequenza)

€

E = hν = h cλ

Programma

•  Radiazioni ottiche: caratteristiche principali

•  Sorgenti ed utilizzo di radiazioni ottiche •  emissione di radiazione ottica •  sorgenti naturali, il Sole •  sorgenti artificiali, incoerenti e coerenti - laser •  illuminazione •  utilizzo della luce nelle attività produttive e mediche

•  Rischi per la salute

•  Prescrizioni di legge per i rischi da ROA

•  Valutazione del rischio: criteri, linee guida, misure

•  Esempi pratici di valutazione

Sorgenti artificiali

a incandescenza

LED

LASER

a scarica a fluorescenza

INCOERENTI

COERENTI

Stretta banda spettrale di emissione (monocromatica) Emissione direzionale

Programma

•  Radiazioni ottiche: caratteristiche principali

•  Sorgenti ed utilizzo di radiazioni ottiche

•  Rischi per la salute •  esposizione di occhi e cute •  rischio indiretto •  laser: danni oculari e bruciature

•  Prescrizioni di legge per i rischi da ROA

•  Valutazione del rischio: criteri, linee guida, misure

•  Esempi pratici di valutazione

Occhio umano: fisiologia

Occhio umano: risposta spettrale

Rischi per la salute

Base fisica dei rischi per la salute: ionizzazione

La radiazione UV può causare ionizzazione La radiazione IR causa solo riscaldamento

Rischio laser

Confronto tra il sole e un laser: SOLE: Intensità massima luce solare a terra = 1 kW/m2 or 1 mW/mm2

Assumendo un diametro pupillare di 2 mm l’area è circa 3 mm2

Quindi la potenza raccolta dall’occhio è = 3 mW Il sole forma un’immagine ≈ 100 µm di raggio sulla retina (area = 0.03mm2) L’intensità sulla retina (Potenza/Area) = 3 mW/0.03 mm2 = 100 mW/mm2.

Puntatore laser da 1 mW: Potenza (P) = 1 mW, raggio del fascio = 1 mm Forma un’immagine con raggio di 10 µm (area dello spot = 3 10-4 mm2) L’ intensità sulla retina è 1 mW/(3 10-4 mm2) = 3100 mW/mm2

Rischi per la salute: danni oculari

Danni oculari

Lunghezza d’onda Area interessata 200nm - 315nm UV-B/UV-C cornea 315nm - 400nm UV-A cristallino 400nm - 1,400nm VIS/IR-A retina 1,400nm - 3,000nm IR-B cornea/cristallino

Rischio laser

Danno: Fototermico Fotochimico Fotoacustico

Rischi indiretti

Sovraesposizione a luce visibile:

- abbagliamento e accecamento temporaneo

Rischi correlati alla sorgente (specialmente laser):

- surriscaldamento, incendio, shock elettrico, pericolo chimico

Programma

•  Radiazioni ottiche: caratteristiche principali

•  Sorgenti ed utilizzo di radiazioni ottiche

•  Rischi per la salute

•  Prescrizioni di legge per i rischi da ROA •  Decreto Legislativo 81/2008, Titolo VIII, capo V •  grandezze radiometriche •  tabella dei limiti di legge e rischi correlati per radiazioni incoerenti •  tabella dei limiti di legge e rischi correlati per laser

•  Valutazione del rischio: criteri, linee guida, misure

•  Esempi pratici di valutazione

Decreto 81/2008, Titolo VIII, capo V

-  Art. 213 Campo di applicazione: Il presente capo stabilisce prescrizioni minime di protezione dei lavoratori contro i rischi per la salute e la sicurezza che possono derivare, dall’esposizione alle radiazioni ottiche artificiali durante il lavoro con particolare riguardo ai rischi dovuti agli effetti nocivi sugli occhi e sulla cute.

-  Art. 214 Definizioni

-  Art. 215 Valori limite di esposizione

-  Art. 216 Identificazione dell’esposizione e valutazione dei rischi

-  Art. 217 Disposizioni miranti ad eliminare o a ridurre i rischi

-  Art. 218 Sorveglianza sanitaria

-  Capo VI: SANZIONI!

Grandezze radiometriche Valori limite di esposizione: limiti di esposizione alle radiazioni ottiche che sono basati direttamente sugli effetti sulla salute accertati e su considerazioni biologiche. Il rispetto di questi limiti garantisce che i lavoratori esposti a sorgenti artificiali di radiazioni ottiche siano protetti contro tutti gli effetti nocivi sugli occhi e sulla cute conosciuti

Irradianza (E) o densità di potenza: la potenza radiante incidente per unità di area su una superficie (W/m2)

Esposizione radiante (H): integrale nel tempo dell’irradianza (J/m2)

Radianza (L): il flusso radiante o la potenza per unità d’angolo solido per unità di superficie (W/m2/sr)

Livello: la combinazione di irradianza, esposizione radiante e radianza alle quali é esposto un lavoratore.

Allegato XXXVII – parte II – sorgenti coerenti

Programma

•  Radiazioni ottiche: caratteristiche principali

•  Sorgenti ed utilizzo di radiazioni ottiche

•  Rischi per la salute

•  Prescrizioni di legge per i rischi da ROA

•  Valutazione del rischio: criteri, linee guida, misure •  censimento delle sorgenti ROA •  gerarchia della valutazione: sorgenti giustificabili •  valutazione del rischio sulla base delle specifiche della sorgente •  quando e come ricorrere alle misurazioni •  misure di prevenzione e protezione; DPI

•  Esempi pratici di valutazione

Censimento delle sorgenti

Conoscenza delle sorgenti: censire ed acquisire dati fabbricante

Conoscenza delle modalità espositive: valutare attentamente tutte le attività che comportano esposizione a ROA; valutare le distanze, i tempi e le modalità di esposizione (per i laser anche riflessioni)

Giustificazione (art 181, comma 3)

Si può dichiarare che alcune categorie di sorgenti ROA non comportano rischi senza bisogno di approfondimenti

Sorgenti non coerenti giustificabili: Categoria 0 UNI EN 12198:2009 ‘Esente’ CEI EN 62471:2009 ad es: illuminazione standard, monitor, display, fotocopiatrici, lampade, cartelli luminosi

Sorgenti coerenti (laser) giustificabili: Classe 1 e 2

Classificazione dei laser

Classificazione dei laser

Occorre valutare anche i sistemi contenuti all’interno, in caso di apertura/manutenzione

Grandezze fisiche fondamentali

Modalità di emissione (cw, impulsata, flash)

Esposizione massima permessa – EMP

Distanza nominale di rischio oculare – DNRO

Livello massimo di emissione accessibile – LEA

Zona laser controllata - ZLC

Esperti: ERO – ASL - TSL

€

DNRO =

4Pπ

EMP − a

Φ

Sorgenti non giustificabili – misure

NB Chi effettua le misure deve essere qualificato e seguire le buone prassi di laboratorio sulla taratura periodica degli strumenti.

a- power/energy meter per la potenza totale

b- beam profiler per divergenza e dimensione del fascio

c- fotodiodo ed oscilloscopio per la durata degli impulsi

Misure di protezione – laser a- Schermare il fascio alla fine del percorso utile

b- Trattare o proteggere le superfici riflettenti

c- Installare un blocco remoto collegato alla porta d’accesso

d- Inserire una chiave di abilitazione all’utilizzo

e- Installare la segnaletica di sicurezza

f- procedure per l’accesso in sicurezza (ad es tende, no orologi etc)

Laser

-  L’occhiale deve essere adatto al laser (vedi tabelle) e certificato

-  Non devono ostacolare la visione: trasmissione, riconoscimento colori, campo visivo

-  Occhiali aderenti al volto, con protezione laterale, ma ventilati

-  Non fissare il fascio – resistenza limitata

-  Occhiali speciali per operazioni di allineamento e manutenzione

Dispositivi di Protezione Individuale (occhiali e maschere)

Formazione/Informazione In presenza di laser di classe diversa da 1

Sorveglianza sanitaria

- Intervento del Medico Competente ogni volta che sono superati i valori limite

-  Accertamenti sanitari preventivi e periodici per tutti i lavoratori che utilizzano DPI

-  Sorveglianza annuale

-  Il Medico Competente stabilisce controlli e misure protettive per i lavoratori sensibili

Programma

•  Radiazioni ottiche: caratteristiche principali •  onde elettromagnetiche •  lunghezza d’onda, frequenza, energia, fotoni •  spettro elettromagnetico •  classificazione delle radiazioni ottiche

•  Sorgenti ed utilizzo di radiazioni ottiche •  emissione di radiazione ottica •  sorgenti naturali, il Sole •  sorgenti artificiali, incoerenti e coerenti - laser •  illuminazione •  utilizzo della luce nelle attività produttive e mediche

•  Rischi per la salute •  esposizione prolungata a radiazioni incoerenti: rischi per occhi e cute •  esposizione intensa a radiazioni incoerenti: abbagliamento •  laser: danni oculari e bruciature

•  Prescrizioni di legge per i rischi da ROA •  Decreto Legislativo 81/2008, Titolo VIII, capo V •  grandezze radiometriche •  tabella dei limiti di legge e rischi correlati per radiazioni incoerenti •  tabella dei limiti di legge e rischi correlati per laser

•  Valutazione del rischio: criteri, linee guida, misure •  censimento delle sorgenti ROA •  gerarchia della valutazione: sorgenti giustificabili •  valutazione del rischio sulla base delle specifiche della sorgente •  quando e come ricorrere alle misurazioni •  misure di prevenzione e protezione; DPI

•  Esempi pratici di valutazione