Effets biologiques engendrés par les rayonnements laser

Avant de décrire les différents dangers que représente le laser pour certains organes particuliers de l'homme, il est utile de présenter les différents effets qu'il peut engendrer. Il est facile de comprendre que le rayonnement laser, suivant sa puissance confinée sur une section radiale de quelques centimètres voire quelques millimètres, va provoquer, lors de sa rencontre avec un obstacle occultant sa propagation libre dans l'air, des effets physiques secondaires :

• Les effets thermiques se produisent lorsque le rayonnement laser est absorbé par l'obstacle (peau). Ils induisent alors une réaction tissulaire qui est liée à l'évolution de la température de l'organisme et à la durée de l'échauffement. Suivant l'élévation de la température du tissu, il peut se produire différents types de réactions :

  • L'hyperthermie : L'élévation de température du tissu est modérée de l'ordre de quelques degrés. Ainsi, une température de l'ordre de 41°C du tissu pendant plusieurs dizaines de minutes peut entraîner une mort cellulaire.

  • La coagulation : Cette action correspond à une nécrose irréversible sans destruction tissulaire immédiate. Dans cette action, la température du tissu peut atteindre des températures comprises entre 50°C et 100°C pendant environ une seconde. Cette température produit alors une dessiccation, un blanchissement et une rétraction des tissus par dénaturation des protéines et du collagène. Les tissus vont dans un second temps s'éliminer (détersion) puis se cicatriser.

  • La volatilisation : quand à elle correspond à une perte de substance. Ici, on parle d'une température des tissus supérieure à 100°C. Dans ces conditions, les constituants cellulaires sont évaporés pendant un laps de temps relativement bref. On observe au niveau des berges de la zone volatilisée une zone de nécrose de coagulation car la transition thermique entre la zone volatilisée et la zone saine se fait graduellement.

  • Risque dû à l'emploi de bouteilles de gaz sous pression.

• Les effets mécaniques : Ces effets sont induits par la création d'un plasma, d'une vaporisation explosive, ou par un phénomène de cavitation. Ces effets sont principalement liés à l'expansion d'une onde de choc (créée à partir des effets thermiques) qui va engendrer un effet destructif. En effet, lorsque l'on éjecte de la matière du substrat par éclairement, ce dernier va reculer. Cet effet de recul est lié à la conservation d'énergie est au fait que l'énergie lumineuse est transformée en énergie cinétique.

Ces effets jouent un double rôle. En effet, lorsqu'ils sont obtenus par manque de prudence, ils peuvent être néfastes à la santé de l'homme. Néanmoins, losqu'ils sont utilisés en connaissance de cause, ils peuvent avoir un caractère thérapeutique. L'onde de choc peut par exemple trouver des applications en ophtalmologie ou encore dans le domaine industriel.