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LED燈光輻射對人皮膚的影響
摘要: 目的:產生評價演播室中使用的一種LED 光源對人皮膚顏色和皮膚屏障功能的影響。方法: 選擇了30 名健康女性志愿者,以照度為2800lxLED 光源照射上臂屈側的皮膚,照射時間15 分鐘,每天照射一次,連續照射30天。比較照射前后反應皮膚顏色的L* a* b* 值、M 和E 值以及角質層含水量和經皮水分丟失。結果:照射前后L* a* b* 值、M 和E 值以及角質層含水量和經皮水分丟失均無統計學差異。結論:演播室中使用的此種LED 光源短期照射對人體膚色和皮膚含水量無影響。
Abstract:
Key words :

  1 引言

  將LED 光源應用于照明,是科學技術發展的一大進步。與傳統光源的燈具相比,由于它是固態半導體材料,不存在汞的污染,具有環保的特性,順應了節能減排的潮流。由于LED 燈應用于照明將可能對人體長時間產生照射作用,因此對LED 燈的人體輻射安全測試顯得尤為重要。本實驗擬*價演播室中使用的一種LED 光源對人皮膚顏色和皮膚屏障功能的影響。

  2 方法與材料

  2. 1 受試者

  本試驗共選擇了30 名年齡在20 ~ 50 歲的健康女性志愿者。受試者入選標準為: 受試部位膚色均勻、年齡在20 ~ 50 歲的健康人; 無嚴重系統性疾病、無免疫缺陷或自身免疫性疾病者; 無活動性過敏性疾病者; 近一月內未曾全身使用激素類藥物及免疫抑制劑者; 本試驗期間未參加其他臨床試驗者;志愿參加本試驗,簽署知情同意書并能按試驗要求完成規定內容者; 一月內試驗部位無日光暴曬史。

  排除標準如下: 懷孕或哺^^^期婦女; 在過去12 個月內被診斷有皮膚腫瘤,并在接受治療; 患有遺傳過敏性皮炎、濕疹、銀屑病或其它慢性皮膚疾病會影響到試驗觀察; 有其它和色素相關的皮膚疾病如白癜風、惡性黑素瘤、日光角化等; 有對化妝品、香料或其它皮膚護理產品或其成分的過敏史; 正在使用抗炎類藥物如皮質類固醇、阿斯匹林( 每周使用超過四天) ,免疫抑制劑等; 患有糖尿病、紅斑狼瘡、風濕性關節炎等。

  2. 2 試驗相關儀器和設備

  2. 2. 1 LED 燈具

  采用電視臺演播室實際使用的LED 燈具( LED50W 新聞燈, 北京星光集團) , 照度為2800lx。

  2. 2. 2 CM2500d chromameter

  CM2500d chromameter ( Minolta Camera Co,Japan) 是CIE 推薦的測量顏色的儀器,其結果輸出以L* a* b * 表示,L* 值表示從白色到黑色的平衡,L* 值越大,越靠近白色,L* 值越小,越靠近黑色。a* 值表示從紅色到綠色的平衡,正值表示紅色方向,負值表示綠色方向。b* 值表示從$到藍色的平衡,正值表示$方向,負值表示藍色方向。

  2. 2. 3 Maxmeter MX18

  Mexameter MX18 ( Courage + Khazaka, 德國)是針對皮膚的兩種主要色基黑色素和血紅素而設計的,其結果輸出以色素指數(M) 和紅斑指數( E)表示。

  2. 2. 4 皮膚水分測試儀Corneometer

  皮膚水分測試儀Corneometer ( Courage +Khazaka,德國) ,測試原理: 由于水具有很高的介電常數( 大約為81) ,遠遠高于其他物質,通過測試探頭與皮膚接觸后,電容值( F) 的變化可以反映皮膚角質層中的含水量,角質層含水量越高,其電容量也越高; 反之亦然。

  2. 2. 5 Tewameter TM300

  Tewameter TM300 ( Courage + Khazaka, 德國) ,為反映角質層屏障功能的標準方法。它不能直接表示角質層的水分含量,而是表明角質層水分散失的情況,TEWL 值越高,表明經皮膚散失的水分越多,角質層的屏障功能越差。

  2. 3 方法

  2. 3. 1 照射部位: 選擇非曝光部位———上臂屈側作為照射區域,每次照射在同一部位。

  2. 3. 2 照射劑量: 試驗中選用的照度為2800lx,照射時間15 分鐘,每天照射一次,連續照射30 天。

  2. 3. 3 皮膚生理物理指標的測定: 在受試者接受LED 燈具照射前和照射30 次后分別測定皮膚L* a* b* 值、M、E 值、角質層含水量和TEWL 值。上述指標的測定在恒溫、恒濕的條件下進行,要求室溫25℃、相對濕度為45% ~ 55% , 被測試者提前30 分鐘進入測試環境中安靜待測,在測定前10min將測試部位暴露。在LED 光源照射前后分別測定3次,取平均值。

  2. 4 統計學處理

  對LED 光源照射前后L* a* b* 值、M、E 值、角質層含水量、TEWL 采用配對t 檢驗進行處理。

  3 實驗結果

  3. 1 受試者一般情況

  本試驗共選用受試者30 名, 均為女性, 年齡25 ~ 48 歲, 平均年齡36. 67 歲, 皮膚類型II - IV型。

 

  3. 2 照射前后皮膚顏色L* a* b 值的變化

  分別比較照射前、后反映皮膚顏色指標的L* a* b 值的變化( 表1,圖1 - 1,2,3) ,結果照射前后的L * 、a * 、b 值相比均無統計學差異( P >0. 05)。

表1 照射前后L* a* b 值的變化

照射前后L* a* b 值的變化

  3. 3 照射前后皮膚顏色M 和E 值的變化

  分別比較照射前、后反映皮膚顏色指標的M、E 值( 表2,圖2) 的變化,結果照射前后的M、E值均無統計學差異(P > 0. 05)。

表2 照射前后ME 值的變化

 照射前后ME 值的變化
 

 照射前后L 值的變化( P > 0. 05)
 

圖1 照射前后L 值的變化( P > 0. 05)

照射前后a 值的變化( P > 0. 05)
 

圖2 照射前后a 值的變化( P > 0. 05)

 照射前后a 值的變化
 

圖3 照射前后a 值的變化

照射前后M 和E 值的變化( P > 0. 05)
 


圖4 照射前后M 和E 值的變化( P > 0. 05)

  3. 4 照射前后皮膚角質層含水量的變化

  比較照射前后皮膚角質層含水量( 表3,圖3)的變化,兩者之間無統計學差異(P > 0. 05)。

表3 照射前后皮膚角質層含水量的變化

照射前后皮膚角質層含水量的變化
 

照射前后角質層含水量的變化( P > 0. 05)
 圖5 照射前后角質層含水量的變化( P > 0. 05)

  3. 5 照射前后皮膚TEWL 含水量的變化

  比較照射前后皮膚TEWL 的變化( 表4, 圖4) ,兩者之間無統計學差異(P > 0. 05)。

表4 照射前后TEWL 的變化

照射前后TEWL 的變化
照射前后TEWL 的變化
圖6 照射前后TEWL 的變化

  3. 6 不良反應

  實驗過程中有三例受試者分別在照射第10 次(2 例)、第11 次自述被照射皮膚有干燥、刺痛感,但皮膚并沒有出現肉眼可見的紅斑、丘疹、水皰、脫屑等異常反應。在結束照射后10 余分鐘上述不適感消失。三例受試者未退出本實驗。

  4 討論

  由于LED 燈應用于照明將可能對人體長時間產生照射作用,因此對LED 燈的輻射安全測試顯得尤為重要。在歐洲,雖然LED 不是激光產品,但是歐洲人仍然認為照明用LED 產品存在著安全隱患,要求照明產品中的LED 應符合IECPEN 60825 - 1 《激光產品安全要求第1 部分: 設備分類,要求和使用者指南第1 章- 通用要求》標準的要求。IEC 組織已經制定出版了IEC *71 : 2006 《燈和燈系統的光生物安全性》。我國出版了國家標準GB20145 - 2006 《燈和燈系統的光生物安全性》,對LED 燈造成皮膚和眼睛的光化學危害、眼睛的近紫外危害、視網膜藍光光化學危害、視網膜無晶狀體光化學危害、視網膜熱危害和皮膚熱危害等危害的曝輻限值做出了規定。但上述標準的制定只是在實驗室條件下進行的測量,尚缺乏在人體皮膚上的實際研究工作。

  在本實驗中采用電視臺演播室實際使用的LED燈具,模擬實際使用的情況照射人體皮膚,觀察照射前后皮膚顏色的變化。為了更準確的記錄皮膚顏色的改變, 在使用中使用了CM2500d chromameter和Mexameter MX18 記錄皮膚的顏色。CM2500dchromameter 是CIE 推薦的測量顏色的儀器,其結果輸出以L* a* b* 表示,L* 值表示從白色到黑色的平衡,純黑色為0,純白色為100,L* 值越大,越靠近白色,L* 值越小,越靠近黑色。a* 值表示從紅色到綠色的平衡,其變化范圍為+ 60 ~ - 60,正值表示紅色方向,負值表示綠色方向。b* 值表示從$到藍色的平衡,其變化范圍為+ 60 ~ - 60,正值表示$方向, 負值表示藍色方向。MexameterMX18 是針對皮膚的兩種主要色基黑色素和血紅素而設計的,其結果輸出以色素指數(M) 和紅斑指數(E) 表示。在本實驗中采用的LED 燈具連續照射30 次后,反應皮膚顏色指標的L* 、a* 、b 值和M、E 值均未發生明顯的變化。提示在本實驗短期測定的情況下,此LED 燈具對于人體皮膚膚色無不良影響。

  同時在實驗中還測定了反應皮膚屏障功能和保濕功能的兩個指標: 角質層含水量和經皮水分流失( TEWL) ,結果在本實驗的短期照射過程中,LED光源對上述兩個指標均無明顯影響。

  LED 作為一種新型光源,將其運用于照明是一種嶄新的嘗試一種新產品的出現,首先我們應該考核其安全性。對于LED 燈而言,用于照明是否會對人體產生傷害,這將是人們最為關注的問題,也是LED 燈能否廣泛推廣使用較為關鍵的一項因素。而*價一個新型光源對人體皮膚的安全性需要一個長期的累積的過程,本實驗中由于條件有限只進行了小劑量的短期照射,只是對LED 光源對人體皮膚安全性的初步探討,在今后的工作中我們將深入研究LED 長時間照射對人體安全性的*估。 

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