防曬指數(shù)測(cè)試中預(yù)測(cè)最小紅斑量的三種方法的比較

李慧怡　謝嘉穎　陳媛

【摘 要】防曬化妝品中防曬指數(shù)測(cè)試中預(yù)測(cè)受試者最小紅斑量目前有三種方法：根據(jù)Fizpatrick皮膚分型判斷MED、預(yù)先曝光法預(yù)測(cè)MED值和根據(jù)ITA°預(yù)測(cè)MED。本文對(duì)三種方法的理論和實(shí)際操作的差別分別進(jìn)行闡述，三種方法中ITA°似乎是安全預(yù)測(cè)用于確定MED的紫外線劑量范圍的最準(zhǔn)確方法，也是目前世界范圍內(nèi)比較重視的一種方法，本文對(duì)此進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】最小紅斑量；ITA°；Fizpatrick皮膚分型

中圖分類號(hào)： R751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）30-0301-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.134

隨著人們生活物質(zhì)水平的提高，人們對(duì)日光紫外線輻射造成人體皮膚的危害的認(rèn)識(shí)不斷的增加，防曬意識(shí)逐漸增強(qiáng)，防曬化妝品作為特殊用途的化妝品產(chǎn)品已經(jīng)變成生活的必需品。市場(chǎng)上防曬產(chǎn)品琳瑯滿目，其防曬性能的優(yōu)劣是產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)，無論是消費(fèi)者還是生產(chǎn)企業(yè)都十分關(guān)心。隨著國家關(guān)于化妝品宣稱功效的政策出臺(tái)，防曬品功效評(píng)價(jià)需求日益增多，建立一個(gè)經(jīng)濟(jì)、高效、快速的評(píng)價(jià)方法顯得很有必要。

防曬化妝品的功效評(píng)價(jià)主要包括三個(gè)方面的指標(biāo)：防曬化妝品防曬指數(shù)（Sun Protection Factor，SPF值）測(cè)定、防水性能測(cè)試以及長(zhǎng)波紫外線防護(hù)指數(shù)（Protection Factor of UVA，PFA值）的測(cè)定。其中SPF值是指引起被防曬化妝品防護(hù)的皮膚產(chǎn)生紅斑所需要的MED與未被防護(hù)的皮膚產(chǎn)生紅斑所需的MED之比。MED（Minimal Erythema Dose）即最小紅斑量，是指引起皮膚清晰可見的紅斑，起范圍達(dá)到照射點(diǎn)大部分區(qū)域所需要的紫外線照射最低劑量（J/m2）或最短時(shí)間（秒）。

SPF=■

因此，測(cè)試化妝品防曬指數(shù)（SPF值）時(shí)首先需要確定受試者的最小紅斑量（MED），目前，國內(nèi)外主要通過以下幾種方法確定MED。

1 根據(jù)Fizpatrick皮膚分型判斷MED

Fizpatrick皮膚分型又稱日光反應(yīng)性皮膚分型，日光反應(yīng)性是指皮膚對(duì)日光照射的反應(yīng)特點(diǎn)以及反應(yīng)程度。是由美國哈佛醫(yī)學(xué)院皮膚科醫(yī)生Fizpatric于1975年首次提出。將皮膚分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型。根據(jù)Fizpatrick-Pathak皮膚分型預(yù)測(cè)MED值，國內(nèi)外已經(jīng)有不少相關(guān)的研究。

影響Fizpatrick皮膚分型和MED關(guān)聯(lián)性的因素大概有以下幾個(gè)：首先，F(xiàn)itzpatrick皮膚分型是一種建立在主觀的自我評(píng)估基礎(chǔ)上的皮膚分型，并未對(duì)皮膚日曬后出現(xiàn)的燒灼感和曬黑的情況進(jìn)行定量，缺乏客觀的依據(jù)。其次Fizpatrick皮膚分型來源于歐洲，在皮膚分型和預(yù)測(cè)MED值相關(guān)性研究中，相比于棕色和黃種人更適合用于白種人。Gambichler[1]等對(duì)白人、亞洲人、印度人和黑人的研究顯示，不同人種對(duì)紫外線的紅斑反應(yīng)有遺傳基礎(chǔ)，即遺傳因素可能對(duì)MED值有決定性的作用，相同的MED值會(huì)在不同皮膚類型的人中出現(xiàn)，說明不同類型的人可出現(xiàn)相同的光敏性。戚東衛(wèi)[2]等人對(duì)重慶市人群皮膚類型調(diào)查和相關(guān)性研究中得出結(jié)論，II型～I(xiàn)V型MED值逐漸增加，在各型之間差異均有統(tǒng)計(jì)意義；劉瑋[3]等對(duì)北京、上海、廣州、成都等4個(gè)城市的404例正常受試者進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)MED值和皮膚類型有較好的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系，從II型到IV型MED值逐漸增加。但是也有不少研究表明，MED值和皮膚類型之間只有有限的相關(guān)性，并非適用于各種人種的皮膚類型中。

這種種原因標(biāo)明，利用Fizpatrick-Pathak皮膚分型來預(yù)測(cè)MED值是不可靠的，缺乏客觀依據(jù)。

2 預(yù)先曝光法預(yù)測(cè)MED值

依據(jù)ISO24444：2010及《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》（2007年版）關(guān)于防曬化妝品防曬指數(shù)測(cè)定方法中，選用預(yù)先曝光發(fā)預(yù)測(cè)受試者M(jìn)ED值。在測(cè)試產(chǎn)品24小時(shí)以前，在受試者背部皮膚選取一照射區(qū)域，取5點(diǎn)用不同劑量的紫外線照射，16-24小時(shí)后觀察結(jié)果。以皮膚出現(xiàn)紅斑的最低照射劑量或最短照射時(shí)間為該受試者正常皮膚的MED。通過使用日光模擬器，用不同劑量的紫外線照射受試者后背，能客觀地反映人體對(duì)紫外線的敏感性，有效評(píng)價(jià)皮膚的光敏感性。此方法相對(duì)可靠，但是同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)。

首先，確定起始照射劑量，需要有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)人員對(duì)受試者的皮膚類型進(jìn)行觀察，再根據(jù)當(dāng)?shù)卣Ｗ钚〖t斑量參考值來確定。其次，MED值的紅斑的界定受個(gè)體經(jīng)驗(yàn)影響較大。對(duì)判定人員的要求也相對(duì)比較高，不同的判定人員在判斷結(jié)果時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生差異，臨床測(cè)定中由有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)人員共同觀測(cè)，取照射24h后出現(xiàn)剛可察覺的紅斑所用劑量為測(cè)定結(jié)果。在具體紅斑的確定上，目前有取邊界清晰與無明顯邊界兩種選擇。Leslie[4]等認(rèn)為選取剛剛可見的紅斑所得的MED值更為準(zhǔn)確；李秀麗[5]等取邊界明顯紅斑所得結(jié)果；王麗英[6]等取無明顯邊界紅斑所測(cè)得MED值。由于照射功率并非為連續(xù)而是間隔一定數(shù)值遞增，故臨床測(cè)定的MED值加上紅斑界定只能是一個(gè)大致的范圍。最后，在測(cè)定相關(guān)產(chǎn)品的防曬指數(shù)（SPF值）時(shí)，受試者必須在測(cè)試產(chǎn)品24小時(shí)以前完成MED的預(yù)測(cè)試驗(yàn)，耗費(fèi)大量時(shí)間和金錢，延長(zhǎng)了檢測(cè)周期，增加了檢測(cè)成本。

3 根據(jù)ITA°預(yù)測(cè)MED

在ISO24444：2010關(guān)于防曬化妝品防曬指數(shù)測(cè)定方法中規(guī)定，可根據(jù)測(cè)定ITA°快捷準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)受試者的MED，因此參考引用ISO24444：2010修改的《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》（2015年版）也明確提出“可以根據(jù)受試者膚色I(xiàn)TA°預(yù)測(cè)受試者M(jìn)ED值”。

人類可以區(qū)分?jǐn)?shù)百種顏色，但不同的人通常會(huì)使用不同的參考，并用不同的詞語表達(dá)完全相同的顏色，在美容學(xué)和描述性皮膚病學(xué)中難以傳達(dá)特定顏色或顏色之間的差異。近年來，人們嘗試通過數(shù)學(xué)方法定義光類型。1976年由國際照明學(xué)會(huì)（CIE）推薦CIE 1976 L*a*b*色空間（CIE LAB 色空間）均勻色度空間。該空間是三維直角坐標(biāo)系統(tǒng)，是目前最受廣用的測(cè)色系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在RGB模式的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換得到。該空間由一個(gè)明度L*和亮色顏色（a*、b*）軸組成，表示顏色在色空間中的位置。明度L*是一種表示灰度的尺度；a*是從紅色至綠色之間的顏色飽和度；b *表示黃色至藍(lán)色之間的顏色飽和度。有研究表明在不同的種族、不同皮膚類型的人群中，表皮中的黑素含量不同，與L*值呈明顯的指數(shù)負(fù)相關(guān)。真皮中的血紅蛋白是皮膚中紅色（a*）的主要來源。另外不同的種族間，b*值（黃色）也有不同，膚色較深的種族b*值較高，在膚色較淡的皮膚類型中，黑色素含量和b*值之間存在著強(qiáng)的線性正相關(guān)，這可能和黑色素反射黃色光有關(guān)。

皮膚顏色分型由Chardon等于1991年提出，采用國際照明學(xué)會(huì)CIE規(guī)定的L*a*b*色度空間測(cè)量皮膚顏色。皮膚膚色個(gè)體類型角（individual typological angle ，ITA°）是被測(cè)個(gè)體的膚色在L*值和b*值構(gòu)成的幾何平面中所處的位置角度，根據(jù)此角度確定皮膚膚色，角度越大膚色越淺，越小膚色越深。有研究表明，構(gòu)成性膚色（非曝光部位的皮膚顏色）與MED的相關(guān)性很好，用來評(píng)價(jià)皮膚對(duì)紫外線的敏感性較為理想。同時(shí)，采用膚色I(xiàn)TA°來確定MED，不僅可以縮短受試者進(jìn)行測(cè)試的時(shí)間，還可以減少因操作人員造成的主觀誤差。

近年來，利用儀器測(cè)量受試者的膚色的L*、a*、b*，得出數(shù)字化的受試者的膚色最好的特征，即個(gè)人類型學(xué)角度（ITA°）：ITA=ArcTangent[（L*-50）=b*）]×180×π-1。

皮膚顏色對(duì)美容醫(yī)學(xué)、皮膚科學(xué)的臨床性研究越來越重要，世界各地均已有不少文獻(xiàn)提出用皮膚顏色預(yù)測(cè)MED，兩個(gè)有比較明顯的相關(guān)性，皮膚顏色變化的定量在皮膚科臨床和美容護(hù)膚工作中具有重要的意義。Wee LKS[7]等人對(duì)90個(gè)亞洲人的膚色和紫外線輻射的皮膚反應(yīng)研究中得出結(jié)論，皮膚顏色參數(shù)（來自身體覆蓋部位的L和b）與UVA和UVB的最小紅斑劑量（MED）相關(guān)性很好，膚色測(cè)量比皮膚類型對(duì)于光敏性的評(píng)估更客觀。Lee JH[8]等人對(duì)80名韓國受試者皮膚對(duì)紫外線輻射敏感性的評(píng)估中得出，年輕組中受試者組成性皮膚顏色與MED值有很好的相關(guān)性，是皮膚紫外線敏感性的客觀和充分的預(yù)測(cè)因子。據(jù)Andreassi[9]等人對(duì)白人的研究，隨著MED的增加，組成性皮膚顏色（L*）顯著下降。Kawada報(bào)道了日本組成性皮膚顏色的值和MED有很好地相關(guān)。Leenutaphong V.[10]等對(duì)43名泰國人皮膚顏色與皮膚對(duì)紫外線的反應(yīng)中研究指出，組成性皮膚顏色是皮膚紫外線反應(yīng)的更好預(yù)測(cè)因子。

歐洲化妝品及其他商品有效性評(píng)估專家機(jī)構(gòu)（EEMCO）關(guān)于皮膚顏色評(píng)估指導(dǎo)指出，計(jì)算ITA°似乎是安全預(yù)測(cè)用于確定MED的紫外線劑量范圍的最準(zhǔn)確方法。數(shù)字顏色比語言更精確地表達(dá)顏色，目前的儀器方法已被證明既敏感又可靠。而目前ITA°與MED的相關(guān)性數(shù)據(jù)但在世界范圍內(nèi)已經(jīng)引起重視，但在中國人群特別是南方人群中目前文獻(xiàn)還比較少，數(shù)據(jù)來源于外國，我們將具有非常大的局限性，極大地限制了該方法在我國SPF值檢測(cè)工作中的實(shí)際應(yīng)用。因此，十分有必要進(jìn)行中國人群皮膚膚色與最小紅斑量的相關(guān)性的研究，并建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，將有助于更快速、更經(jīng)濟(jì)、更準(zhǔn)確地進(jìn)行防曬化妝品防曬指數(shù)SPF值的檢測(cè)。

4 結(jié)語

MED值并不是一個(gè)精確的測(cè)定值，其測(cè)定受個(gè)人皮膚防護(hù)能力、不同測(cè)試方法、測(cè)試時(shí)個(gè)人的狀態(tài)、測(cè)試環(huán)境等諸多因素共同影響。在目前MED值的相關(guān)研究中，尚缺乏一標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)定方案，目前國內(nèi)對(duì)MED值的測(cè)定最多的是根據(jù)Fizpatrick皮膚類型或者預(yù)先曝光法進(jìn)行預(yù)測(cè)，雖然各地區(qū)均有較豐富的結(jié)果，但由于所使用的上述兩種方法均存在不客觀、不適用以及耗時(shí)較多，均在實(shí)際測(cè)試防曬產(chǎn)品防曬指數(shù)中存在各種問題，而且各地區(qū)所得結(jié)果均有所不同，相互之間缺乏足夠的可比性，已經(jīng)成為行業(yè)的發(fā)展的羈絆。固需要一種科學(xué)的、可靠的標(biāo)準(zhǔn)化方案，ITA°在目前看來，是三種方法中最可行并且客觀的科學(xué)方法。由此意外，我們需要通過實(shí)踐得出適合中國人群的數(shù)據(jù)大樣本、以進(jìn)一步明確個(gè)人皮膚類型角ITA°用于預(yù)測(cè)MED值的相關(guān)性，該研究在中國人群中還有待完善。但相信在未來，利用ITA°預(yù)測(cè)MED值將不僅在防曬產(chǎn)品SPF值測(cè)試中有高效的運(yùn)用，也將會(huì)在臨床上有廣泛的應(yīng)用，并在其它疾病的診斷、治療及后續(xù)預(yù)防等方面均起著重要的作用。

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