不同防护措施对紫外辐射致角膜、晶状体生物有效光谱变化的影响研究

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目的:日光紫外辐射(UV)一直是人类生存环境的一部分,是人们每天接触的重要环境因子。但眼过度暴露紫外线易引起急性损伤如日光性眼炎,雪盲等,慢性损伤如翼状胬肉、白内障、视网膜黄斑变性等。基于紫外线的眼损伤效应,我们应该积极采取防护措施,保护眼睛免受紫外线过度暴露的危害。本文综合比较何种防护措施效果最好,从而客观评价防护措施对眼部生物效应的影响,为人们夏季日常出行对眼睛的防护,提供一定的科学参考依据  研究方法:本研究通过夏天在海南省三亚市海棠湾镇(18.4°N,109.7°E,海拔约18m)应用旋转式人体模型,采用微型光纤光谱仪监测无防护的眼部(裸眼)、近视镜、太阳镜、鸭舌帽、渔夫帽、草帽和遮阳伞的眼部紫外线暴露,并与国际发光照明委员会(Commission Internationale de lEclairage,CIE)提供的角膜、晶状体生物有效作用光谱相加权构建对应的生物有效强度。以此为基础,比较裸眼和防护措施下角膜、晶状体生物有效光谱辐射变化分布;将太阳高度角分成中高低三段,分析与无防护裸眼比较,不同防护措施下角膜、晶状体生物有效紫外辐射单波长削减率随太阳高度角的变化情况;计算不同防护措施下,眼部生物有效紫外辐射防护比率。  结果:晴天裸眼与戴近视镜、太阳镜下眼部紫外UVA、UVB辐射强度最大值出现的太阳高度角相同,与戴帽子和遮阳伞有差异。随着太阳高度角变化,防护措施下角膜、晶状体生物有效辐射强度与UVA、UVB辐射强度分布不同;裸眼和防护措施下角膜、晶状体生物有效光谱分布不一致,防护措施下角膜和晶状体紫外辐射生物有效强度值大小基本符合波长越大强度值越小的规律。裸眼角膜和晶状体生物有效辐射强度最大值分别出现在311和307nm波长段,防护措施下最大值出现在300nm;不同防护措施下角膜、晶状体单波长生物有效紫外辐射削减率均随着波长的增加而增加。在中高度太阳高度角时近视镜和太阳镜下,角膜、晶状体整波长段均有一定的削减,而帽子和遮阳伞下对小波长没有削减;不同防护措施对眼睛的防护效果综合比较,防护比率最高的是太阳镜、其次是草帽、渔夫帽、鸭舌帽、遮阳伞。未加权UVB紫外辐射物理量在防护措施作用下的防护比率与角膜和晶状体有所差异:防护比率最高的是太阳镜(角膜减少81.2%、晶状体减少82.3%、未加权眼部暴露uvb减少90.7%)、其次是近视镜(角膜减少44.3%、晶状体减少45%、未加权眼部暴露uvb减少50.9%)、草帽(角膜减少34%、晶状体减少37.2%、未加权眼部暴露uvb减少64.8%)、渔夫帽(角膜减少33.6%、晶状体减少36.8%、未加权眼部暴露uvb减少63.1%)、鸭舌帽(角膜减少28.3%、晶状体减少31.2%、未加权眼部暴露uvb减少55.5%)和遮阳伞(角膜减少17.0%、晶状体减少20.2%、未加权眼部暴露uvb减少45.4%)。在低太阳高度角太阳镜对眼睛的防护比率略低于鸭舌帽、渔夫帽、草帽。在中高度太阳高度角太阳镜的防护比率是最高的,遮阳伞的防护比率最低。  结论:1、随着太阳高度角的变化,晴天时裸眼与不同防护措施比较,眼角膜、晶状体生物有效辐射最强效应波长不同;角膜、晶状体紫外辐射生物有效光谱分布存在差异;随着太阳高度角的增加,防护措施对小波长削减率低,对大波长削减率高。2、不同防护措施综合比较,太阳镜遮挡眼部日光紫外辐射的效率最高,其次是近视镜、帽子,遮阳伞最低。
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