旋轉(zhuǎn)人體模型不同解剖部位紫外線暴露規(guī)律研究.pdf

1、前言：
　　 日光紫外輻射(ultraviolet radiation,UVR)一直是人類生存環(huán)境的一部分,是人們每天接觸的重要環(huán)境因子。適度紫外線具有促進(jìn)維生素D合成、防癌等作用,過(guò)量的紫外線暴露會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生許多直接和間接的影響,例如皮膚癌、白內(nèi)障、免疫抑制和光老化等。WHO報(bào)告指出,全球每年因過(guò)度紫外線暴露損失150萬(wàn)傷殘調(diào)整壽命年(相當(dāng)于全球疾病負(fù)擔(dān)的0.1％)。其中主要的兩個(gè)公共健康問(wèn)題是皮膚癌和白內(nèi)障。
　　

2、 由于臭氧層的破壞,人們預(yù)期壽命的延長(zhǎng),行為生活方式的轉(zhuǎn)變等等使得人們紫外線終生暴露似乎要比以前多,對(duì)紫外線暴露的定量和防護(hù)提出了更高的要求。水平面日光紫外線日間變化規(guī)律已眾所周知,但更為有效的定量和防護(hù)要建立在了解個(gè)體各解剖部位紫外線暴露日間變化規(guī)律的基礎(chǔ)之上。因此,為了闡明各解剖部位目光紫外線暴露日間分布的變化,本研究采用旋轉(zhuǎn)人體模型模擬額部、眼部、頰部、肩部以及胸部的解剖結(jié)構(gòu),在沈陽(yáng)(北緯41°51’,東經(jīng)123°27’)和三亞

3、(北緯18°19’,東經(jīng)109°42')地區(qū)的日間每問(wèn)隔15min進(jìn)行了各季節(jié)日間紫外線暴露的監(jiān)測(cè),獲得這些部位的紫外線暴露劑量及其在日間分布的變化,進(jìn)而闡明各個(gè)解剖部位日間紫外線暴露狀況及其高暴露時(shí)間段,以有利于引導(dǎo)人們合理安排戶外活動(dòng)時(shí)間,或針對(duì)不同時(shí)段的高暴露部位采取相應(yīng)的防護(hù)措施,更有效的避免紫外損傷。
　　 公共衛(wèi)生當(dāng)局在過(guò)去的幾十年已作出了很大努力,旨在向公眾宣傳過(guò)度日光紫外暴露的危害。但考慮到地理位置、季節(jié)、個(gè)體行

4、為等信息時(shí),還要發(fā)展有針對(duì)性的太陽(yáng)紫外線健康指導(dǎo)方針。為了探討一種簡(jiǎn)單有效的防護(hù)措施,本研究對(duì)沈陽(yáng)和三亞地區(qū)旋轉(zhuǎn)人體模型在(0,360°]范圍內(nèi),每30°間隔不同朝向角度下的額部、眼部、頰部、肩部和胸部的日間紫外線暴露進(jìn)行了實(shí)地監(jiān)測(cè),以闡明特定朝向作用對(duì)人體具體部位接受太陽(yáng)紫外輻射的影響,提升公眾尋找陰影的防護(hù)意識(shí),改變公眾以往忽視回避戶外活動(dòng)中紫外線過(guò)度暴露的行為,倡導(dǎo)公眾合理回避直射陽(yáng)光,積極正確使用太陽(yáng)防護(hù)措施,有效避免紫外損傷。

5、
　　 本研究還建議在個(gè)體定量研究中,不同季節(jié)、不同日間時(shí)段的暴露比率不同,分時(shí)間段、季節(jié)進(jìn)行個(gè)體UV累積暴露的評(píng)估可能更有針對(duì)性,更為細(xì)致,特別是對(duì)于在早晚時(shí)段進(jìn)行戶外活動(dòng)為主的特殊暴露人群,UV累積暴露評(píng)估更為如此。希望通過(guò)對(duì)包括眼部在內(nèi)的不同解剖部位紫外線暴露劑量的定量,對(duì)紫外線暴露劑量與相關(guān)疾病間劑量反應(yīng)關(guān)系的評(píng)價(jià)提供幫助。
　　 材料與方法：
　　 一、旋轉(zhuǎn)人體模型
　　 旋轉(zhuǎn)人體模型分為兩部分

6、:上半部分為人體模型,除眼部SUB-T紫外線監(jiān)測(cè)儀貼合在右眼眼眶內(nèi),其它SUB-T紫外線監(jiān)測(cè)儀緊密貼合固定在額部、左頰部、左右兩個(gè)肩部和前胸部各解剖位置表面以進(jìn)行紫外線監(jiān)測(cè);下半部分是裝有電源的底座,穩(wěn)定模型并為其旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。電源開(kāi)啟后模型能以其垂直中心為軸水平自動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度為6秒/轉(zhuǎn)。電源未開(kāi)啟時(shí)可人工手動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
　　 二、監(jiān)測(cè)方法
　　 本研究在遼寧省沈陽(yáng)市(北緯41°51’,東經(jīng)123°27’,平均海拔5

7、0m)的冬至、春、秋分和夏至前后一周,以及海南省三亞市(北緯18°19’,東經(jīng)109°42’,平均海拔3.55-4.5m)的5月中下旬以及冬至前后,每間隔15min進(jìn)行各解剖部位全天日間紫外線暴露的監(jiān)測(cè),所有監(jiān)測(cè)均在晴朗少云天氣下進(jìn)行。此外,兩個(gè)紫外線監(jiān)測(cè)儀分別水平放置和垂直吊掛于離旋轉(zhuǎn)人體模型不遠(yuǎn)的無(wú)遮擋處(全天監(jiān)測(cè)期間太陽(yáng)不被遮擋),以測(cè)量在相同時(shí)段的水平環(huán)境日光紫外線輻射劑量及垂直面日光紫外線暴露劑量作為比較。其中旋轉(zhuǎn)人體模型不同

8、解剖部位日光紫外線暴露日間分布研究?jī)傻毓脖O(jiān)測(cè)112個(gè)監(jiān)測(cè)日,相對(duì)太陽(yáng)不同朝向角度下旋轉(zhuǎn)人體模型不同解剖部位的紫外線暴露研究?jī)傻毓脖O(jiān)測(cè)12個(gè)監(jiān)測(cè)日。此外,為了比較擬合計(jì)算的結(jié)果,在浙江省紹興市馬山鎮(zhèn)(北緯30°01’,東經(jīng)120°58’,平均海拔5～6m)的2009年9月秋分前后進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè),方式如上兩個(gè)地區(qū)。
　　 三、數(shù)據(jù)處理與分析
　　 利用SPSS13.0、Microsoft Excel2003對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分

9、析及相應(yīng)的圖表處理。
　　 研究結(jié)果：
　　 1、額部、肩部的日光紫外線暴露日間變化規(guī)律與對(duì)照的水平環(huán)境紫外線日間變化規(guī)律相似,都在當(dāng)?shù)卣缜昂筮_(dá)到單峰值。
　　 2、眼部和頰部除沈陽(yáng)地區(qū)的冬季與對(duì)照的水平環(huán)境紫外線日間變化規(guī)律相似仍為單峰值外,在其余各監(jiān)測(cè)時(shí)段與垂直面紫外線日間變化規(guī)律相近,均呈現(xiàn)雙峰值分布或近似平臺(tái)分布。
　　 3、胸部除三亞地區(qū)的夏季出現(xiàn)顯著的雙峰分布外,其余各監(jiān)測(cè)時(shí)段與對(duì)照的水平環(huán)

10、境紫外線日間變化規(guī)律相似,都在當(dāng)?shù)卣缜昂筮_(dá)到單峰值。
　　 4、在全部太陽(yáng)高度角范圍內(nèi),額部和肩部的日光紫外線暴露隨太陽(yáng)高度角升高而增加,胸部最高暴露出現(xiàn)在太陽(yáng)高度角60°左右,眼部和頰部的最高暴露分別出現(xiàn)在太陽(yáng)高度角約30°和40°左右。
　　 5、額部、肩部和水平環(huán)境紫外線均在正午前后最強(qiáng),在正午前后2小時(shí),額部、肩部和水平環(huán)境最低接受全天8小時(shí)紫外線暴露總量的54.79％。而眼部和頰部及垂直面在早晚一段時(shí)間的暴露

11、相對(duì)較高。
　　 6、除了冬季一天中額部日光紫外線暴露略高于肩部以外,各解剖部位的日光紫外線暴露嚴(yán)重程度依次為:眼部＜頰部＜胸部＜額部＜肩部。各解剖部位目光紫外線日累積暴露比率大小關(guān)系也依次為:眼部＜頰部＜胸部＜額部＜肩部。
　　 7、沈陽(yáng)地區(qū)各季節(jié)暴露比率大小為:冬季＞春、秋季＞夏季,三亞地區(qū)暴露比率為:冬季(一月)＞夏季(五月)。暴露比率存在顯著季節(jié)差異,冬季最大,夏季較低,個(gè)體紫外線暴露評(píng)估中應(yīng)采用不同季節(jié)的暴露比

12、率。
　　 8、在正面對(duì)太陽(yáng)的一定朝向角度范圍內(nèi),眼部紫外線暴露在太陽(yáng)高度角約30°時(shí)達(dá)到峰值,而在背對(duì)太陽(yáng)的一定朝向角度范圍內(nèi),其紫外線暴露在全太陽(yáng)高度角范圍內(nèi)隨高度角升高而增加。
　　 9、朝向角度顯著影響不同解剖部位的紫外線暴露,對(duì)于眼部,偏離正對(duì)太陽(yáng)30°將有效降低眼部紫外線暴露。
　　 結(jié)論：
　　 1、旋轉(zhuǎn)人體模型的額部、肩部紫外線暴露各季日間變化特點(diǎn)與水平環(huán)境紫外輻射相近,呈單峰鐘型曲線分布

13、;胸部紫外線暴露各季日間變化,除三亞地區(qū)夏季呈顯著雙峰型曲線分布外,其余各季日間變化特點(diǎn)也與水平環(huán)境紫外輻射相近,呈單峰鐘型曲線分布;而眼部和頰部紫外線暴露與環(huán)境紫外輻射各季日間變化特點(diǎn)不同,其更接近于垂直面紫外輻射的日間變化,除沈陽(yáng)地區(qū)冬季呈單峰鐘型曲線分布外,其余各季日間變化特點(diǎn)為雙峰型曲線分布。
　　 2、額部和肩部紫外線暴露隨太陽(yáng)高度角升高而增加,胸部紫外線暴露峰值出現(xiàn)在太陽(yáng)高度角約為60°時(shí),眼部和頰部紫外線暴露峰值分

14、別出現(xiàn)在日間早晚時(shí)段太陽(yáng)高度角約為30°和40°時(shí)。
　　 3、各解剖部位的紫外線暴露比率存在顯著季節(jié)差異,冬季最大,夏季較低,個(gè)體紫外線暴露評(píng)估中應(yīng)采用不同季節(jié)的暴露比率。
　　 4、朝向角度顯著影響眼部紫外線暴露,個(gè)體主觀回避日光UV,偏離正對(duì)太陽(yáng)30°將有效降低眼部UV暴露。
　　 5、地理位置、季節(jié)等因素決定了當(dāng)?shù)靥?yáng)高度角范圍,進(jìn)而影響了個(gè)體不同解剖部位紫外線暴露日間和季節(jié)間的分布,應(yīng)根據(jù)各地實(shí)際情況制