ערכי סף לנזקים ביולוגיים

מגוון הסיכונים הביולוגיים שמקורם בחשיפה לאלומת הלייזר, הוצגו בסעיף הקודם בהיבט האיכותי בלבד, מבלי לקשור בין הערכים של פרמטרי אלומת הלייזר (אורך גל, עוצמה וכד') למידת הנזק הצפויה. בעולם הממשי חייבים לכמת את מידת הנזק הצפוי ולקשור אותו לערכי הפרמטרים של אלומת הלייזר. ניתוח כמותי של מידת הנזק, ואופן ההתייחסות לרמות הנזק השונות, נעשה בשלושת השלבים הבאים: 

  1. קביעת רמות חשיפה מותרות שאין בהן כל סיכון.
  2. חלוקת רמות החשיפה הגבוהות יותר למספר דרגות סיכון.
  3. קביעת אמצעי ההגנה הדרושים למניעת החשיפה לדרגות הסיכון השונות.

    רמות החשיפה שאין בהן כל סיכון ביולוגי הן כאלה שלא מותירות את רישומן, במידה  שניתן להבחין בהן באמצעי האבחון המקובלים (אופטלמוסקופ, למשל) מיד לאחר החשיפה לאלומת הלייזר, או בזמנים מאוחרים יותר. בגלל הפיזור הקיים במרכיבים האנטומיים של אנשים שונים (רמת פיגמנטציה שונה של העור, עובי האפידרמיס וכד'), ובגלל התלות של מידת הנזק בערך הממשי של מרכיבים אלה באזור החשיפה, לא ניתן לקבוע רמות חשיפה מותרות שיתאימו לכלל האוכלוסיה. במקום זאת, ניתן להגדיר רמות סף הנעזרות בממוצעים סטטיסטיים. משום כך, הקביעה של רמות הסף המותרות נעשית בשני השלבים הבאים:

  1. קביעת ערך החשיפה Exposure Dose) ED50  ).
  2. קביעת סף החשיפה המותר MPE.

    ערך החשיפה ED50 מציין את רמת החשיפה שעלולה לגרום נזק מינימלי, שניתן להבחין בו, ב- 50% מכלל האוכלוסיה שנחשפה לרמה זו. ערך זה כולל בתוכו את ההתייחסות הסטטיסטית הנובעת מפיזור בערכים של המרכיבים האנטומיים. כמובן שרמת החשיפה הזו מסוכנת למחצית מכלל האוכלוסיה, ולכן כדי להגן על מרבית האוכלוסיה מגדירים רמת חשיפה נמוכה יותר                                     (Maximum Permissible .Exposure)

    MPE, המקיימת את הקשר הבא:

    MPE = (ED50)/10

ערך זה מציין את החשיפה המרבית המותרת בה אין סיכון. ההנחה היא שהגבלת החשיפה לעשירית הערך שמסוגל לגרום נזק מינימלי ב- 50% מהאוכלוסיה, יש בה מקדם בטחון מספיק גדול להגנה על כלל האוכלוסיה. אבל, כבר כאן חשוב להדגיש שלא ניתן לצאת בהנחה גורפת שכזו, ולמעשה חלק (קטן, אמנם)  מהאוכלוסיה עלול להינזק גם בחשיפה לערך המוגדר ע"י MPE. הסיבה לכך קשורה באופן הגדרת הערך MPE, הגדרה המתבססת על ממוצע סטטיסטי. במקרים אלה, לכל רף שיוצב, נמוך ככל שיהיה, תמיד יימצא האינדיבידואל שיינזק גם בערכים הקטנים מהרף שנקבע. כלומר, גם הורדת הרף של MPE למאית ערכו של ED50 (או לפחות מכך) אין בה כדי להבטיח הגנה על כלל האוכלוסיה. מן הצד האחר, קביעת MPE על ערך השווה ל- ED50/100, או קטן יותר, הייתה מקשה מאוד על אפשרויות השימוש בטכנולוגיית הלייזר, מצד אחד, מבלי להבטיח הגנה מלאה לכלל האוכלוסיה, מן הצד האחר. הפשרה בין הסיכונים לצרכים נמצאה בהגדרת ערכו של MPE בתוספת ההוראה הכללית, האומרת: "לא לנקוט בפעולות שאינן נחוצות, גם אם הן כרוכות בחשיפה לערכים נמוכים יותר מהמותר".