بررسی اثرات گرمایی امواج بر روی چشم با گسترش روزافزون تجهیزات ارتباطات بی‌سیم و بهره‌گیری از فرکانس‌های بالاتر مخابراتی، اهمیت مضاعفی در دانش بیولوژی ساختمان و سلامت محیط یافته است. چشم انسان به دلیل ساختار آناتومیکی ویژه، محتوای بالای آب و جریان خون محدود در بخش‌های قدامی (مانند قرنیه و عدسی)، توانایی کمتری در دفع سریع حرارت دارد و در برابر افزایش موضعی دما ناشی از جذب میدان‌های الکترومغناطیسی فرکانس بالا آسیب‌پذیرتر است.
در طیف فرکانس‌های بسیار بالا و امواج میلی‌متری (۱۰ GHz تا ۳۰۰ GHz)، عمق نفوذ امواج الکترومغناطیس کاهش یافته و جذب انرژی عمدتاً در لایه اپیدرمی پوست، بافت زیرجلدی و بخش‌های بیرونی چشم متمرکز می‌شود. مطالعات آزمایشگاهی نشان می‌دهد که پرتوگیری در فرکانس ۶۰ GHz با چگالی توان بالا به مدت ۶ دقیقه، علاوه بر سطح قرنیه، می‌تواند گرما را به عنبیه و عدسی چشم نیز منتقل کند.
از دیدگاه تاریخی، پژوهشگر برجسته Goldmann در سال ۱۹۳۳ مطرح کرد که بروز کدورت عدسی (آب‌مروارید حرارتی) ارتباط نزدیکی با تغییرات دمایی در ناحیه عنبیه دارد. در پرتوگیری با امواج میلی‌متری (MMW)، گرمای جذب‌شده در سطح قرنیه و مایع زلالیه می‌تواند به لایه‌های عمقی‌تر از جمله عنبیه و عدسی هدایت شود.
در پژوهش‌های مرجع انجام‌شده توسط تیم تحقیقاتی دکتر کوجیما و دکتر ساساکی (Kojima & Sasaki)، اثرات حرارتی پرتوهای فروسرخ نزدیک (IR-A: 808 nm) و امواج میلی‌متری در دو فرکانس ۴۰ گیگاهرتز و ۹۵ گیگاهرتز بر روی چشم مدل حیوانی (خرگوش) در چگالی‌های توان مختلف بررسی شده است. در ادامه، نتایج ارزیابی آسیب اپیتلیوم، کدورت و ورم قرنیه پس از یک روز از تابش آورده شده است:
| چگالی توان تابش | مدت زمان (دقیقه) | دمای قرنیه (°C) | آسیب اپیتلیوم قرنیه | کدورت قرنیه | ورم قرنیه |
|---|---|---|---|---|---|
| ۳۰۰ mW/cm² | ۶ | ۴۶٫۵ ± ۱٫۰۳ | + (۲/۳) | + (۲/۳) | + (۲/۳) |
| ۲۰۰ mW/cm² | ۶ | ۴۳٫۵ ± ۱٫۰۹ | + (۱۳/۱۴) | + (۶/۱۴) | + (۶/۱۴) |
| ۱۰۰ mW/cm² | ۶ | ۳۶٫۴ ± ۲٫۹ | + (۰/۶) | + (۱/۹) | + (۱/۹) |
| ۵۰ mW/cm² | ۶ | ۳۴٫۱ ± ۲٫۳ | – | ۰ | – |
| ۱۰ mW/cm² | ۶ | ۳۲٫۵ ± ۱٫۵ | – | ۰ | – |
| ۲۰۰ mW/cm² | ۳۰ | ۴۳٫۷ ± ۲٫۶ | + (۱۰/۱۰) | + (۱۰/۱۰) | + (۱۰/۱۰) |
* نکته پژوهشی: در چگالی توان ۲۰۰ mW/cm²، رسیدن به تعادل دمایی سریع رخ داده و تفاوت چشمگیری در دمای نهایی قرنیه بین مدت‌زمان تابش ۶ دقیقه و ۳۰ دقیقه مشاهده نشد، هرچند بروز آسیب در زمان ۳۰ دقیقه در تمامی نمونه‌ها تثبیت گردید.
| چگالی توان تابش | مدت زمان (دقیقه) | دمای قرنیه (°C) | آسیب اپیتلیوم قرنیه | کدورت قرنیه | ورم قرنیه |
|---|---|---|---|---|---|
| ۶۰۰ mW/cm² | ۶ | ۴۹٫۷ | + (۱/۱) | + (۱/۱) | + (۱/۱) |
| ۵۰۰ mW/cm² | ۶ | ۴۵٫۰ ± ۲٫۶ | + (۲/۲) | + (۲/۲) | + (۲/۲) |
| ۴۰۰ mW/cm² | ۶ | ۴۳٫۷ ± ۳٫۷ | + (۶/۸) | + (۵/۸) | + (۵/۸) |
| ۳۰۰ mW/cm² | ۶ | ۴۱٫۷ ± ۱٫۷ | + (۶/۸) | + (۵/۸) | + (۵/۸) |
| ۲۰۰ mW/cm² | ۶ | ۴۱٫۴ ± ۱٫۱ | + (۳/۶) | – | – |
| ۱۰۰ mW/cm² | ۶ | ۳۷٫۲ ± ۲٫۹ | + (۲/۸) | – | – |
| ۵۰ mW/cm² | ۶ | ۳۳٫۶ ± ۱٫۸ | + (۱/۷) | – | – |
| ۱۰ mW/cm² | ۶ | ۳۲٫۹ ± ۱٫۳ | – | – | – |
پژوهش‌های ساساکی و همکاران (Sasaki et al.) در بازه فرکانسی ۲۶٫۵ GHz تا ۹۵ GHz نشان داد که توزیع نرخ جذب ویژه (SAR) و الگوی گرم شدن بافت به شدت تابع فرکانس موج است. با افزایش فرکانس در محدوده امواج میلی‌متری، انرژی الکترومغناطیس در لایه سطحی‌تر قرنیه متمرکز شده و دمای موضعی را سریع‌تر بالا می‌برد؛ بنابراین فرکانس موج و سرعت انتقال گرمای جذب‌شده دو فاکتور تعیین‌کننده در بروز آسیب‌های حرارتی چشم محسوب می‌شوند.
هرچند چگالی توان به کار رفته در آزمایش‌های حیوانی بسیار بالاتر از سطح تابش وسایل خانگی متعارف است، اما مواجهه تجمعی و نزدیک با فرستنده‌های رادیویی، رادارها، تجهیزات صنعتی و دکل‌های مخابراتی نیازمند رعایت اصول ایمنی و شیلدینگ است:
شماره تماس مشاور تخصصی: ۰۹۳۵۸۸۸۷۳۴۱
