1 引言
將LED 光源應(yīng)用于照明，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一大進(jìn)步。與傳統(tǒng)光源的燈具相比，由于它是固態(tài)半導(dǎo)體材料，不存在汞的污染，具有環(huán)保的特性，順應(yīng)了節(jié)能減排的潮流。由于LED 燈應(yīng)用于照明將可能對(duì)人體長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生照射作用，因此對(duì)LED 燈的人體輻射安全測(cè)試顯得尤為重要。本實(shí)驗(yàn)擬*價(jià)演播室中使用的一種LED 光源對(duì)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(yàn)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(biāo)準(zhǔn)為: 受試部位膚色均勻、年齡在20 ～ 50 歲的健康人; 無(wú)嚴(yán)重系統(tǒng)性疾病、無(wú)免疫缺陷或自身免疫性疾病者; 無(wú)活動(dòng)性過(guò)敏性疾病者; 近一月內(nèi)未曾全身使用激素類藥物及免疫抑制劑者; 本試驗(yàn)期間未參加其他臨床試驗(yàn)者;志愿參加本試驗(yàn)，簽署知情同意書并能按試驗(yàn)要求完成規(guī)定內(nèi)容者; 一月內(nèi)試驗(yàn)部位無(wú)日光暴曬史。
排除標(biāo)準(zhǔn)如下: 懷孕或哺^^^期婦女; 在過(guò)去12 個(gè)月內(nèi)被診斷有皮膚腫瘤，并在接受治療; 患有遺傳過(guò)敏性皮炎、濕疹、銀屑病或其它慢性皮膚疾病會(huì)影響到試驗(yàn)觀察; 有其它和色素相關(guān)的皮膚疾病如白癜風(fēng)、惡性黑素瘤、日光角化等; 有對(duì)化妝品、香料或其它皮膚護(hù)理產(chǎn)品或其成分的過(guò)敏史; 正在使用抗炎類藥物如皮質(zhì)類固醇、阿斯匹林( 每周使用超過(guò)四天) ，免疫抑制劑等; 患有糖尿病、紅斑狼瘡、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等。
2. 2 試驗(yàn)相關(guān)儀器和設(shè)備
2. 2. 1 LED 燈具
采用電視臺(tái)演播室實(shí)際使用的LED 燈具( LED50W 新聞燈， 北京星光集團(tuán)) ， 照度為2800lx。
2. 2. 2 CM2500d chromameter
CM2500d chromameter ( Minolta Camera Co，Japan) 是CIE 推薦的測(cè)量顏色的儀器，其結(jié)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(fù)值表示綠色方向。b* 值表示從$到藍(lán)色的平衡，正值表示$方向，負(fù)值表示藍(lán)色方向。
2. 2. 3 Maxmeter MX18
Mexameter MX18 ( Courage + Khazaka， 德國(guó))是針對(duì)皮膚的兩種主要色基黑色素和血紅素而設(shè)計(jì)的，其結(jié)果輸出以色素指數(shù)(M) 和紅斑指數(shù)( E)表示。
2. 2. 4 皮膚水分測(cè)試儀Corneometer
皮膚水分測(cè)試儀Corneometer ( Courage +Khazaka，德國(guó)) ，測(cè)試原理: 由于水具有很高的介電常數(shù)( 大約為81) ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他物質(zhì)，通過(guò)測(cè)試探頭與皮膚接觸后，電容值( F) 的變化可以反映皮膚角質(zhì)層中的含水量，角質(zhì)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(guó)) ，為反映角質(zhì)層屏障功能的標(biāo)準(zhǔn)方法。它不能直接表示角質(zhì)層的水分含量，而是表明角質(zhì)層水分散失的情況，TEWL 值越高，表明經(jīng)皮膚散失的水分越多，角質(zhì)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(cè)作為照射區(qū)域，每次照射在同一部位。
2. 3. 2 照射劑量: 試驗(yàn)中選用的照度為2800lx，照射時(shí)間15 分鐘，每天照射一次，連續(xù)照射30 天。
2. 3. 3 皮膚生理物理指標(biāo)的測(cè)定: 在受試者接受LED 燈具照射前和照射30 次后分別測(cè)定皮膚L* a* b* 值、M、E 值、角質(zhì)層含水量和TEWL 值。上述指標(biāo)的測(cè)定在恒溫、恒濕的條件下進(jìn)行，要求室溫25℃、相對(duì)濕度為45% ～ 55% ， 被測(cè)試者提前30 分鐘進(jìn)入測(cè)試環(huán)境中安靜待測(cè)，在測(cè)定前10min將測(cè)試部位暴露。在LED 光源照射前后分別測(cè)定3次，取平均值。
2. 4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
對(duì)LED 光源照射前后L* a* b* 值、M、E 值、角質(zhì)層含水量、TEWL 采用配對(duì)t 檢驗(yàn)進(jìn)行處理。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3. 1 受試者一般情況
本試驗(yàn)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(biāo)的L* a* b 值的變化( 表1，圖1 － 1，2，3) ，結(jié)果照射前后的L * 、a * 、b 值相比均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異( P >0. 05)。
表1 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(biāo)的M、E 值( 表2，圖2) 的變化，結(jié)果照射前后的M、E值均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P > 0. 05)。
表2 照射前后ME 值的變化
圖1 照射前后L 值的變化( P > 0. 05)
圖2 照射前后a 值的變化( P > 0. 05)
圖3 照射前后a 值的變化
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(zhì)層含水量的變化
比較照射前后皮膚角質(zhì)層含水量( 表3，圖3)的變化，兩者之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P > 0. 05)。
表3 照射前后皮膚角質(zhì)層含水量的變化
圖5 照射前后角質(zhì)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P > 0. 05)。
表4 照射前后TEWL 的變化
圖6 照射前后TEWL 的變化
3. 6 不良反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)過(guò)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(méi)有出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的紅斑、丘疹、水皰、脫屑等異常反應(yīng)。在結(jié)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(shí)驗(yàn)。
4 討論
由于LED 燈應(yīng)用于照明將可能對(duì)人體長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生照射作用，因此對(duì)LED 燈的輻射安全測(cè)試顯得尤為重要。在歐洲，雖然LED 不是激光產(chǎn)品，但是歐洲人仍然認(rèn)為照明用LED 產(chǎn)品存在著安全隱患，要求照明產(chǎn)品中的LED 應(yīng)符合IECPEN 60825 － 1 《激光產(chǎn)品安全要求第1 部分: 設(shè)備分類，要求和使用者指南第1 章－ 通用要求》標(biāo)準(zhǔn)的要求。IEC 組織已經(jīng)制定出版了IEC *71 : 2006 《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性》。我國(guó)出版了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB20145 － 2006 《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性》，對(duì)LED 燈造成皮膚和眼睛的光化學(xué)危害、眼睛的近紫外危害、視網(wǎng)膜藍(lán)光光化學(xué)危害、視網(wǎng)膜無(wú)晶狀體光化學(xué)危害、視網(wǎng)膜熱危害和皮膚熱危害等危害的曝輻限值做出了規(guī)定。但上述標(biāo)準(zhǔn)的制定只是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的測(cè)量，尚缺乏在人體皮膚上的實(shí)際研究工作。
在本實(shí)驗(yàn)中采用電視臺(tái)演播室實(shí)際使用的LED燈具，模擬實(shí)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(zhǔn)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(cè)量顏色的儀器，其結(jié)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(fù)值表示綠色方向。b* 值表示從$到藍(lán)色的平衡，其變化范圍為+ 60 ～ － 60，正值表示$方向， 負(fù)值表示藍(lán)色方向。MexameterMX18 是針對(duì)皮膚的兩種主要色基黑色素和血紅素而設(shè)計(jì)的，其結(jié)果輸出以色素指數(shù)(M) 和紅斑指數(shù)(E) 表示。在本實(shí)驗(yàn)中采用的LED 燈具連續(xù)照射30 次后，反應(yīng)皮膚顏色指標(biāo)的L* 、a* 、b 值和M、E 值均未發(fā)生明顯的變化。提示在本實(shí)驗(yàn)短期測(cè)定的情況下，此LED 燈具對(duì)于人體皮膚膚色無(wú)不良影響。
同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中還測(cè)定了反應(yīng)皮膚屏障功能和保濕功能的兩個(gè)指標(biāo): 角質(zhì)層含水量和經(jīng)皮水分流失( TEWL) ，結(jié)果在本實(shí)驗(yàn)的短期照射過(guò)程中，LED光源對(duì)上述兩個(gè)指標(biāo)均無(wú)明顯影響。
LED 作為一種新型光源，將其運(yùn)用于照明是一種嶄新的嘗試一種新產(chǎn)品的出現(xiàn)，首先我們應(yīng)該考核其安全性。對(duì)于LED 燈而言，用于照明是否會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害，這將是人們最為關(guān)注的問(wèn)題，也是LED 燈能否廣泛推廣使用較為關(guān)鍵的一項(xiàng)因素。而*價(jià)一個(gè)新型光源對(duì)人體皮膚的安全性需要一個(gè)長(zhǎng)期的累積的過(guò)程，本實(shí)驗(yàn)中由于條件有限只進(jìn)行了小劑量的短期照射，只是對(duì)LED 光源對(duì)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(zhǎng)時(shí)間照射對(duì)人體安全性的*估。