CIE 207-2014 SENSITIVITY OF HUMAN SKIN TO ULTRAVIOLET RADIATION EXPRESSED AS MINIMAL ERYTHEMA DOSE (MED).pdf

1、 SENSITIVITY OF HUMAN SKIN TO ULTRAVIOLET RADIATION, EXPRESSED AS MINIMAL ERYTHEMA DOSE (MED) CIE 207:2014 UDC: 612.014.481-06 Descriptor: Optical radiation effects on humans ISBN 978-3-902842-34-3 THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an

2、organization devoted to international co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in about 40 countries. The objectives of the CIE are: 1. To provide an internationa

3、l forum for the discussion of all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To pro

4、vide guidance in the application of principles and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in

5、the fields of light and lighting. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organizations concerned with matters related to the science, technology, standardization and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by seven Divisions each

6、with about 20 Technical Committees. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four year

7、s at which the work of the Divisions and Technical Committees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognized as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organizations. LA COMMISSION INTERNATIONAL

8、E DE LECLAIRAGE La Commission Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentan

9、t environ 40 pays. Les objectifs de la CIE sont: 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de bas

10、e pour la mtrologie dans les domaines de la lumire et de lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres t

11、extes, concernant toutes matires relatives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la norm

12、alisation et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques

13、labors par ces Divisions Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute auto

14、rit en ce qui concerne tous les aspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen

15、 Zusammenarbeit und dem Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind: 1. Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen aller F

16、ragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Messtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzi

17、pien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5.

18、Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese

19、Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind auf der ganzen Welt anerkannt. Alle vier Jahre findet eine Session statt, in der die Arbei

20、ten der Divisionen berprft, berichtet und neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMIS

21、SION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Babenbergerstrasse 9, A-1010 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 e-mail: ciecbcie.co.at WWW: http:/www.cie.co.at/ CIE 2014 - All rights reserved SENSITIVITY OF HUMAN SKIN TO ULTRAVIOLET RADIATION, EXPRESSED AS MINIMAL ERYTHEMA DOSE (MED) CIE 207:

22、2014 UDC: 612.014.481-06 Descriptor: Optical radiation effects on humans ISBN 978-3-902842-34-3 CIE 207:2014 II This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 6-48 of Division 6 “Photobiology and Photochemistry“ and has been approved by the Board of Administration as well as by D

23、ivision 6 of the Commission Internationale de lEclairage. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of

24、 this document is advisory and not mandatory. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 6-48 de la Division 6 “Photobiologie et Photochimie“ et a t approuv par le Bureau et Division 6 de la Commission Internationale de lEclairage. Le document expose les connaissances et lexprience ac

25、tuelles dans le domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Dieser Technische Bericht ist vom Technischen Komitee CIE 6-48 der Divisi

26、on 6 “Photobiologie und Photochemie“ ausgearbeitet und vom Vorstand sowie Division 6 der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung dur

27、ch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Any mention of organizations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, u

28、p to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder

29、 Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, besteht die Mglichkeit, dass diese nicht vollstndig sind. CIE 2014 - All rights reserved CIE 207:2014 III The following members of TC

30、 6-48 “Typical Minimal Erythemal Doses“ took part in the preparation of this Technical Report. The committee comes under Division 6 “Photobiology and Photochemistry”. Authors: Beer, J. USA (Chair) Cesarini, J.-P. France Cestari, T. Brazil Diffey, B. United Kingdom Miller, S. USA (Co-Chair) van der L

31、eun, J. Netherlands Acknowledgements: The committee expresses special appreciation for contributions to this Technical Report by the TC Chair Janusz Beer, who passed away on October 17, 2013. The committee would like to acknowledge the efforts of Ms. Gwendolyn Halford, Librarian at the Food and Drug

32、 Administration, who performed numerous literature searches and excellent analyses of the published material in support of this Technical Report. Special thanks go also to S. Coelho (USA), F. de Gruijl (Netherlands), V. Hearing (USA), N. Kollias (USA) and G. Stamatas (France) for their careful revie

33、w of the document and their useful feedback. CIE 207:2014 IV CONTENTS Summary. V Rsum V Zusammenfassung. V Scope 1 1 Introduction 1 2 Terms and Definitions .1 3 Predicting UVR Sensitivity.2 3.1 Predicting Sensitivity to UVR Using Clinical Parameters Fitzpatrick Phototypes 2 3.2 An Attempt to Relate

34、Skin Typing to Melanogenesis 2 3.3 Predicting Sensitivity to UVR Using Individual Typological Angle (ITA) Derived from Chromametric Measurements of Unexposed Skin 3 4 Measuring UVR Sensitivity 4 4.1 Erythema (Sunburn) Induction and its Time Course .4 4.2 Minimal Erythema Dose (MED) and Minimal Perce

35、ptible Erythema Dose (MPED) .4 4.3 Anatomical, Gender and Age-Related Differences in Erythemal Sensitivity5 4.4 Visual Estimation of Erythema and the Effects of Types and Levels of Illumination and of Temperature .6 4.5 Difficulties in Erythema Evaluation in Dark Skin .6 4.6 Dependency of Human UVR

36、Response on Skin Colour 6 4.6.1 Melanin 7 4.6.2 Race/Ethnicity, Skin Colour and Pigmentation 7 4.7 Colour Comparison Charts .8 4.8 Red-Coloured Optical Filters 8 4.9 Reflectance Spectrophotometry 8 4.10 Computer-Assisted Digital Image Analysis (CADIE) .9 4.11 The Importance of Spectral Analysis and

37、Wavelength Weighting in Quantification and Standardization of Erythemal Response 9 5 Examples of MED Values 11 5.1 MED Distribution by Phototype . 11 5.2 MED Distribution by Race/Ethnicity . 11 5.3 MED and MPD . 12 6 Predicting UVR Sensitivity vs. Measuring UVR Sensitivity . 13 7 Proposal for Catego

38、rizing UVR Sensitivity of Human Skin by Typical MEDs (T-MEDs) . 13 8 The Use of MED and T-MED . 14 8.1 MED and T-MED in UVR Therapy . 14 8.2 MED and T-MED in Sunscreen Testing . 15 8.3 Indoor Tanning 15 8.4 Occupational UVR Exposure 15 8.5 Education 16 9 Concluding Remarks . 16 References . 17 CIE 2

39、07:2014 V SENSITIVITY OF HUMAN SKIN TO ULTRAVIOLET RADIATION, EXPRESSED AS MINIMAL ERYTHEMA DOSE (MED) Summary Sensitivity of human skin to ultraviolet radiation (UVR) varies dramatically depending on its colour and also varies within each colour band. Yet, public health policies regarding UVR expos

40、ure of human skin are mostly based on our knowledge of the UVR effects in only one skin type class: fair-skinned White Caucasians. This report gives a review of the different approaches to predicting and measuring UVR sensitivity using the Minimal Erythema Dose (MED). The MED is defined as the small

41、est amount of radiation that causes a noticeable reddening of the skin in an individual after a single exposure (evaluated 1 day post-exposure). Ultraviolet radiation is used to diagnose and treat skin conditions in patients with a broad range of complexions (skin colour) from very fair to very dark

42、. Occupational UVR exposures also concern workers representing all types of skin. A sizable proportion of the population in Western countries uses UVR-emitting indoor tanning equipment. Environmental UVR can induce damage in human skin of all complexions. This report recommends a new and simplified

43、approach for categorization of human skin, based on their predisposition to sunburn (UVR-induced erythema). This categorization scheme is expected to facilitate modernization of public health policies. SENSIBILIT DE LA PEAU HUMAINE AU RAYONNEMENT ULTRAVIOLET, EXPRIM EN QUALIT DE DOSE ERYTHMALE MINIM

44、ALE (DEM) Resume La sensibilit de la peau humaine au rayonnement ultraviolet (UV) varie normment selon la couleur de la peau et, galement, en fonction des bandes spectrales du rayonnement UV. Ainsi, les recommandations de sant publique concernant lexposition aux UV de la peau humaine sont bases esse

45、ntiellement sur nos connaissances des effets du rayonnement UV sur un seul type de peau: les blancs caucasiens peau claire. Ce rapport propose une revue de diffrentes mthodes pour prdire et mesurer la sensibilit UV individuelle en utilisant la Dose Erythmale Minimale (DEM). La DEM est dfinie comme l

46、a plus petite quantit de rayonnement qui dclenche une rougeur dcelable de la peau chez un individu aprs une seule exposition (valuation pratique 24 heures aprs lexposition). Le rayonnement ultraviolet est utilis pour diagnostiquer et traiter certaines conditions cutanes chez des patients prsentant u

47、ne large gamme de teints (couleur de la peau) de trs clair trs sombre. Les expositions lUV, dans le cadre du travail, concernent galement des travailleurs prsentant tous les types de peau. Une proportion notable de la population des pays occidentaux utilise des quipements mettant des UV pour bronzer

48、 en intrieur. Le rayonnement UV environnemental peut induire des lsions dans la peau humaine de toutes les couleurs. Ce rapport recommande une mthode nouvelle et simplifie pour classer la peau humaine, mthode base sur la prdisposition au coup de soleil (rythme induit par lUV). Ce schma catgoriel dev

49、rait faciliter la mise en uvre moderne des directives de sant publique. EMPFINDLICHKEIT DER MENSCHLICHEN HAUT HINSICHTLICH UV-STRAHLUNG, AUSGEDRCKT ALS MINIMALE ERYTHEMDOSIS (MED) Zusammenfassung Die Empfindlichkeit der menschlichen Haut hinsichtlich ultravioletter (UV-) Strahlung ist erheblich von ihrer Farbe abhngig und variiert ebenfalls innerhalb jedes Farbbandes. Dessen ungeachtet sind f