我國(guó)不同緯度地區(qū)人群紫外線暴露評(píng)價(jià)及皮膚老化特征研究.pdf

1、前言：世界衛(wèi)生組織2006年發(fā)布“太陽(yáng)紫外線輻射的全球疾病負(fù)擔(dān)”報(bào)告,指出過(guò)度的紫外線輻射暴露會(huì)產(chǎn)生9個(gè)不良健康結(jié)果,皮膚光老化便是其中之一。
　　 日光中紫外線長(zhǎng)期反復(fù)的照射是環(huán)境因素中導(dǎo)致皮膚外源性老化的最主要因素,因此皮膚外源性老化又被稱為光老化。根據(jù)皮膚老化過(guò)程中的變化,研究者們建立了多種皮膚老化評(píng)價(jià)方法。其中有簡(jiǎn)單易行的半定量的皮膚老化評(píng)價(jià)方法,但是這些方法不能精確定量,也無(wú)法反映皮膚老化連續(xù)漸進(jìn)的過(guò)程。而常用的皮膚老

2、化定量評(píng)價(jià)方法,如皮膚輪廓測(cè)量技術(shù),由于涉及多項(xiàng)指標(biāo)、多個(gè)檢測(cè)點(diǎn),各項(xiàng)指標(biāo)之間又存在錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系,無(wú)法對(duì)個(gè)體的皮膚老化程度做出綜合的判定,也不便于個(gè)體間皮膚老化的比較,而且技術(shù)要求高,花費(fèi)時(shí)間多。近20年來(lái),隨著數(shù)字成像和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在臨床診斷及生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用,使用數(shù)字圖像處理技術(shù)分析識(shí)別手背部皮膚形態(tài)學(xué)特征逐漸成為可能。
　　 另一方面,紫外線的生物學(xué)效應(yīng)是個(gè)體長(zhǎng)期暴露于日光紫外線的結(jié)果,在量效關(guān)系研究中,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)個(gè)

3、體長(zhǎng)期累積紫外線暴露狀況十分重要。
　　 為了解中國(guó)人紫外線暴露狀況及皮膚老化的狀況,建立方便、快捷的皮膚老化綜合評(píng)價(jià)方法,本課題在我國(guó)不同緯度地區(qū),通過(guò)流行病學(xué)調(diào)查和皮膚圖像采集,計(jì)算個(gè)體日光及紫外線暴露狀況,測(cè)量皮膚紋理形態(tài)學(xué)指標(biāo),建立皮膚老化程度的綜合性指標(biāo),并探索能夠利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量皮膚老化的方法。這將為客觀評(píng)價(jià)皮膚老化奠定基礎(chǔ),對(duì)皮膚老化精確定量,對(duì)判斷皮膚美容效果具有應(yīng)用意義。
　　 內(nèi)容與方法：根據(jù)我國(guó)緯

4、度梯度,在遼寧省鞍山市龍?zhí)舵?zhèn)(40°N)、浙江省紹興市斗門鎮(zhèn)(30°N)和海南省三亞市崖城鎮(zhèn)(18°N),通過(guò)整群抽樣的方法,選擇長(zhǎng)期居住在三地農(nóng)村地區(qū)的當(dāng)?shù)鼐用褡鳛檎{(diào)查對(duì)象。由調(diào)查人員詢問(wèn)并記錄調(diào)查對(duì)象的自然狀況及不同生活階段中戶外活動(dòng)時(shí)間等。收集個(gè)體手背部和上臂內(nèi)側(cè)皮膚圖像。
　　 結(jié)合當(dāng)?shù)厝照瞻俜致屎蛦?wèn)卷調(diào)查,計(jì)算出個(gè)體各年齡段和終生的累積日光暴露時(shí)間。并根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局網(wǎng)站提供的紅斑熱曝光量,將個(gè)體日光暴露時(shí)間轉(zhuǎn)換

5、成個(gè)體的紫外線暴露量。依據(jù)Beagley-Gibson手部皮膚老化分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),判定樣本手部皮膚老化級(jí)別。
　　 使用Image-Pro Plus5.0圖像分析軟件,手動(dòng)測(cè)量紋理間距、紋理形成的角度個(gè)數(shù)和角度值,以及網(wǎng)格數(shù)等皮膚紋理形態(tài)學(xué)指標(biāo)。使用主成分、主因子及最大似然法對(duì)所獲得的紋理指標(biāo)進(jìn)行因子分析,構(gòu)建皮膚老化綜合評(píng)分模型。
　　 對(duì)紹興地區(qū)被調(diào)查人群的手背部和上臂內(nèi)側(cè)圖像,使用MATIAB編程,利用數(shù)字圖像處理技術(shù),

6、程序化測(cè)量皮膚紋理形態(tài)學(xué)指標(biāo),即紋理間距、交叉點(diǎn)、網(wǎng)格數(shù)和網(wǎng)格面積。同時(shí),提取皮膚紋理特征指標(biāo),即頻譜特征、灰度變異特征和灰度共生矩陣特征。
　　 使用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)分析軟件,比較不同緯度地區(qū)人群日光、紫外線暴露情況,分析不同地區(qū)人群手背部皮膚老化級(jí)別差異及手背部皮肽老化的影響因素,構(gòu)建皮膚老化綜合評(píng)分因子分析模型,分析程序化皮膚紋理形態(tài)學(xué)指標(biāo)、紋理特征與年齡、累積紫外線暴露量及皮膚老化級(jí)別的關(guān)系,檢驗(yàn)程序化皮膚紋理形態(tài)學(xué)

7、指標(biāo)與手動(dòng)測(cè)量的相應(yīng)紋理指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系。
　　 結(jié)果：
　　 被調(diào)查人群的累積日光暴露時(shí)間和累計(jì)紫外線暴露量均隨著年齡的增加而增大,在每一年齡段內(nèi)均表現(xiàn)為崖城地區(qū)的累積日光暴露時(shí)間最大,斗門其次,龍?zhí)蹲钚　?0歲開始,鞍山地區(qū)與三亞地區(qū)被調(diào)查人群的累積日光暴露時(shí)間相差超過(guò)了10年。從60歲開始,紹興地區(qū)與三亞地區(qū)被調(diào)查人群的累積日光暴露時(shí)間相差10年。
　　 三地區(qū),青年、中年和老年人每年齡段內(nèi)日光暴露時(shí)問(wèn)均是

8、6～20歲的學(xué)齡期最低。學(xué)齡期后,中、老年人每年齡段內(nèi)日光暴露時(shí)間逐年增加,龍?zhí)兜貐^(qū)青年人的每年齡段日光暴露時(shí)間的變化趨勢(shì)與中、老年人一致,并逐漸增加向中、老年人靠近。斗門地區(qū)青年人學(xué)齡期后每年齡段日光暴露時(shí)間則一直維持在一個(gè)較低的水平。
　　 被調(diào)查人群的手背部皮膚老化級(jí)別隨著年齡、累積日光暴露時(shí)間和累積紫外線暴露量的增加而逐漸增大。在年齡組相同或累積日光暴露時(shí)間相同時(shí),鞍山、紹興和三亞三地被調(diào)查人群的手背部皮膚老化級(jí)別仍有差

9、異。
　　 皮膚老化級(jí)別的影響因素分析發(fā)現(xiàn),皮膚老化主要受年齡、地區(qū)和日光暴露的影響。與低累積日光暴露時(shí)間組相比,中等暴露和高暴露組的人群手背部皮膚老化增加一級(jí)的可能性分別為46％和57％。與龍?zhí)兜貐^(qū)相比,斗門地區(qū)人群皮膚老化增加一級(jí)的可能性為48％,崖城地區(qū)人群皮膚老化增加一級(jí)的可能性為6.4倍。
　　 三地區(qū)人群手背部皮膚紋理間距、角度最大值和角度差值均隨年齡和皮膚老化級(jí)別增加而增加,皮膚紋理網(wǎng)格數(shù)和平均角度個(gè)數(shù)均隨

10、年齡和老化級(jí)別增加而減小。其中,角度最大值和角度差值主要受目光暴露的影響,其他指標(biāo)則主要受到年齡的影響。通過(guò)比較主成分法、主因子法和極大似然法求解并分別應(yīng)用正交最大方差旋轉(zhuǎn)、斜交旋轉(zhuǎn)和四次方最大旋轉(zhuǎn)三種因子旋轉(zhuǎn)方法產(chǎn)生的9種因子載荷矩陣發(fā)現(xiàn),對(duì)于本研究中的皮膚紋理形態(tài)學(xué)指標(biāo),使用主因子法求解并應(yīng)用正交最大方差旋轉(zhuǎn)獲得的結(jié)果,最適合構(gòu)建皮膚老化綜合評(píng)分。獲得的皮膚老化綜合評(píng)分隨著年齡、累積日光暴露時(shí)間和皮膚老化級(jí)別的增加而逐漸增加,并能夠

11、定量評(píng)價(jià)光老化和自然老化。
　　 程序化測(cè)量暴露部位(手背部)皮膚的紋理間距、交叉點(diǎn)、網(wǎng)格數(shù)和網(wǎng)格面積等紋理形態(tài)學(xué)指標(biāo),以及頻譜特征、灰度變異特征和灰度共生矩陣特征等紋理特征與年齡、累積紫外線暴露量和皮膚老化相關(guān)。這些指標(biāo)在非暴露部位(上臂內(nèi)側(cè))的測(cè)量結(jié)果與年齡相關(guān)。對(duì)個(gè)體的暴露部位和非暴露部位的皮膚紋理指標(biāo)進(jìn)行配對(duì)比較發(fā)現(xiàn),多數(shù)皮膚形態(tài)學(xué)指標(biāo)和皮膚紋理特征指標(biāo)在暴露部位和非暴露部位均有顯著差異。
　　 結(jié)論：
　

12、　 1、緯度分別相差10°的鞍山龍?zhí)丁⒔B興斗門和三亞崖城地區(qū)中相同累積紫外線暴露量被調(diào)查人群之間的年齡分別相差10年。
　　 2、學(xué)齡期后青年人的累積日光暴露時(shí)間和累積紫外線暴露量低于中老年人。
　　 3、與高緯度、低日光暴露地區(qū)相比,低緯度、高日光暴露地區(qū)人群皮膚老化級(jí)別增加的危險(xiǎn)性更大。三亞崖城地區(qū)人群與紹興斗門和鞍山龍?zhí)断啾?手部皮膚老化程度會(huì)提前至少10年。
　　 4、本研究建立皮膚老化綜合評(píng)分,能客觀