The risk of retinal injury from Class 2 and visible Class 3R lasers, including medical laser aiming beams

Experimental retinal injury threshold data from the literature and computer model data were used to quantitatively characterize the risk of retinal thermal injury for visible laser radiation that exceeds the exposure limit defined by IEC 60825-1 and the European Directive on Artificial Optical Radiation (AOR). This discussion is of particular relevance for medical laser aiming beams with powers of up to 5 mW. Exposure to 1 mW (Class 2 emissions) does not appear to be able to cause retinal injury for exposure durations of up to about 5 s. Even though there is uncertainty in the experimental threshold data for collimated beams, experience with laser pointers up to 5 mW shows that there is little risk from accidental momentary exposure to these Class 3R lasers. However, injury threshold data indicate that exposure to some pulsed emission Class 3R lasers as well as extended-source Class 3R lasers with powers above 5 mW could induce retinal injury. Recommendations for amendment of the standards IEC 60825-1 and IEC 60601-2-22 are given that should facilitate an agreement of the involved stakeholders on the necessary user safety precautions of Class 3R laser products and medical aiming beams.

ZusammenfassungAnhand experimenteller Schädigungsschwellwerte, die aus der Literatur gewonnen bzw. mittels eines Computer-Modells ermittelt wurden, konnte das Risiko für eine thermische Schädigung der Netzhaut bei Bestrahlung mit sichtbarer Laserstrahlung, die die in der IEC-Norm 60825-1 und der EU-Richtlinie über künstliche optische Strahlung definierten Grenzwerte überschreitet, quantitativ bestimmt werden. Die Diskussion ist besonders für medizinische Pilotlaser mit Leistungen bis zu 5 mW relevant. Eine Strahlungsexposition mit einer Leistung von 1 mW (Klasse 2-Strahlung) mit Bestrahlungsdauern bis zu 5 s scheint demnach nicht zu einer Netzhautschädigung zu führen. Obwohl es bei den experimentellen Schädigungsschwellwerten für kollimierte Strahlen Unsicherheiten gibt, zeigt uns die Erfahrung mit Laserpointern mit Leistungen bis 5 mW, dass das Risiko für Netzhautschädigungen bei einer zufälligen kurzzeitigen Bestrahlung mit solchen Lasern gering ist. Die Schädigungsschwellwerte lassen jedoch den Schluss zu, dass die Bestrahlung mit manchen gepulsten Lasern der Klasse 3R sowie mit Lasern der Klasse 3R, die als ausgedehnte Quellen klassifiziert sind und daher Ausgangsleistungen über 5 mW haben, zur Schädigung der Netzhaut führen können. Es werden Empfehlungen für Änderungen der Normen IEC 60825-1 und IEC 60601-2-22 gegeben, die helfen sollen, eine Einigung der involvierten Parteien über die notwendigen Anwender-Sicherheitsmaßnahmen bei Lasern der Klasse 3R und bei medizinischen Pilotlasern zu erreichen.