旋轉(zhuǎn)人體模型皮膚紫外線暴露規(guī)律研究.pdf

1、前言: 研究表明，過量的紫外線暴露能增加皮膚癌發(fā)生的危險(xiǎn)性，還可誘導(dǎo)其他皮膚損傷與病變，加速皮膚的老化過程。為此，許多學(xué)者致力于紫外線暴露與皮膚相關(guān)疾病的量效關(guān)系研究，而其中關(guān)鍵問題是對(duì)個(gè)體皮膚紫外線的暴露進(jìn)行定量。 早期用區(qū)域的環(huán)境紫外線劑量來代表個(gè)體暴露，存在很大誤差。近期有學(xué)者采用聚砜薄膜法、調(diào)查問卷法等方法，使評(píng)估個(gè)體皮膚短時(shí)期的紫外線暴露狀況成為可能，而這些方法只能通過短期的監(jiān)測(cè)來推算特定地區(qū)和人群中長(zhǎng)期的紫外

2、線暴露狀況，存在一定的局限性。 為了探求一種能更科學(xué)地定量個(gè)體皮膚紫外線暴露的方法，本研究利用旋轉(zhuǎn)人體模型這種全新的監(jiān)測(cè)方式來評(píng)價(jià)沈陽地區(qū)個(gè)體皮膚紫外線暴露的基本規(guī)律，為個(gè)體紫外線防護(hù)提供一定參考。同時(shí)建立相應(yīng)的暴露比關(guān)系，解決面部皮膚紫外線監(jiān)測(cè)難題，明確今后研究方向，為實(shí)際人群中的紫外線暴露定量奠定基礎(chǔ)。 儀器與方法: 一、旋轉(zhuǎn)人體紫外線暴露模型 根據(jù)人體皮膚的解剖特點(diǎn)，將紫外線監(jiān)測(cè)儀(Model：SU

3、T-T,Tolay Techno Inst,日本產(chǎn))分別固定在旋轉(zhuǎn)人體模型各部位，分別是額、頰、肩和胸部，從而建立旋轉(zhuǎn)人體紫外線暴露模型。其中額部、頰部和胸部的監(jiān)測(cè)儀與垂直方向的夾角大致為15°、5°、10°，而肩部的監(jiān)測(cè)儀基本處于水平位置。 二、紫外線監(jiān)測(cè)方法 本研究選擇2004～2007年春分、夏至、秋分和冬至前后一周內(nèi)相對(duì)晴好的天氣下，在沈陽地區(qū)空曠無遮攔處進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 完成紫外線監(jiān)測(cè)儀的內(nèi)部誤差校對(duì)后，調(diào)整

4、旋轉(zhuǎn)人體紫外線暴露模型使其處于水平，以10轉(zhuǎn)/分鐘的速度自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。每隔15分鐘記錄各部位監(jiān)測(cè)儀數(shù)值，單位為KJ/m2。同時(shí)將一紫外線監(jiān)測(cè)儀置于地面水平位置，獲得同背景下的環(huán)境紫外線水平。另外選擇部分日期給模型戴上寬沿的草帽進(jìn)行監(jiān)測(cè)，了解帽子的保護(hù)作用。 三、數(shù)據(jù)處理與分析方法 在處理原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，按監(jiān)測(cè)部位分季節(jié)各自作散點(diǎn)圖，觀察15分鐘紫外線累積劑量的變化曲線。根據(jù)專業(yè)知識(shí)剔除天氣變化較大的數(shù)據(jù)，并結(jié)合圖形的穩(wěn)定性和

5、數(shù)據(jù)的完整性，篩選出天氣相對(duì)晴好的最佳代表性數(shù)據(jù)。從而描述旋轉(zhuǎn)人體模型紫外線暴露與環(huán)境紫外線輻射的變化規(guī)律，分析異同。 進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性篩選后，計(jì)算9:00～15:00時(shí)間段各部位紫外線暴露累積劑量，分別與該時(shí)間段對(duì)應(yīng)的環(huán)境紫外線累積劑量相比，得到個(gè)體-環(huán)境暴露比(PAERs)，簡(jiǎn)稱暴露比。同時(shí)將面部各部位的紫外線累積劑量分別與肩部、胸部相比，得到不同比值，實(shí)現(xiàn)面部與其他部位數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。 另外比較戴帽前后和下雪前后的監(jiān)測(cè)數(shù)

6、據(jù)，分析帽子和雪反射對(duì)各部位接受紫外線的影響情況。 結(jié)果: 本研究選出的四季代表性日期中，環(huán)境紫外線與太陽高度角變化規(guī)律之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性，兩者在整體趨勢(shì)上相一致，變化曲線均呈拋物線型，夏季的數(shù)值和其變化幅度均最大，冬季最小，春秋兩季相似。 旋轉(zhuǎn)人體模型各部位紫外線暴露與環(huán)境紫外線輻射的日間變化規(guī)律有所不同，無論是在劑量上還是四季的變化特點(diǎn)上都存在差異。其中肩部、胸部和額部紫外線暴露規(guī)律與環(huán)境規(guī)律較接近，主要

7、差異在于數(shù)值上基本小于環(huán)境，在早晚和冬季太陽高度角較小的情況下，四者之間的差距較小。而頰部紫外線變化規(guī)律較為特殊：累積劑量普遍較小，春、秋和冬季變化曲線勉強(qiáng)呈不平滑拋物線，夏季則整體類似“M”型。 模型各部位紫外線暴露比計(jì)算結(jié)果顯示，年暴露比不穩(wěn)定、數(shù)值變化跨度較大。多因素方差分析表明各部位的四個(gè)季節(jié)暴露比數(shù)據(jù)之間存在顯著差異。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，各暴露比在按季節(jié)分層后集中趨勢(shì)更明顯，標(biāo)準(zhǔn)差較小，均值代表性好。各部位的季節(jié)暴露比中，

8、一般冬季最高，夏季最低，春秋兩季相差較??；從變化幅度來看，肩部四季差異不大，其它部位四季變化幅度較大。不同部位間的比例轉(zhuǎn)換顯示，額/胸的比值最穩(wěn)定，全年基本在1.3左右，其他的比值存在一定的季節(jié)差異。 對(duì)比數(shù)據(jù)表明，雪反射使模型各部位接受的紫外線顯著增加，具體的影響程度不同，對(duì)肩部的影響最小，但也能使累積劑量增加約五分之一。另外戴帽子明顯減少了模型各部位的紫外線劑量，其中對(duì)額部的保護(hù)作用最強(qiáng)，能達(dá)到90％以上。 結(jié)論:

9、 1、在沈陽地區(qū)，旋轉(zhuǎn)人體模型紫外線暴露與環(huán)境紫外線輻射呈現(xiàn)不同的四季日間變化特點(diǎn)，其中肩部、胸部和額部紫外線暴露變化規(guī)律與環(huán)境較接近，而頰部的夏季日間變化曲線呈現(xiàn)類似“M”型。在暴露劑量大小上，基本表現(xiàn)為環(huán)境>肩部>額部>胸部>頰部。 2、在沈陽地區(qū)，旋轉(zhuǎn)人體模型各部位的紫外線暴露比適宜采用分季節(jié)表達(dá)的方式，冬季的暴露比較大；在暴露轉(zhuǎn)換比例關(guān)系中，額/胸的比值最穩(wěn)定，其他部位間的比值存在一定的季節(jié)性差異。 3、研