视网膜部位生物光谱有效蓝光暴露定量及其危险性评价

To illustrate the quantity and risk of actual biologically effective Blue Light (BLeff) exposure on the eye, the retina BLeff exposure under daylight is measured based on a rotatable manikin with a pig eye at Shenyang and Sanya, China. The retina BLeff exposure is calculated on account of the action spectra and the measured retina BL spectral irradiance at wavelength. Meanwhile, we construct the mathematical model for the distribution of BLeff change by Solar elevation angle (SEA) and time. Combined with the crowd outdoor time and percentage of sunshine in 31 provinces (autonomous regions and municipalities), China, we quantify the dose of retina exposure to biological effective blue light (Heff), which divided by the Exposure Limits (EL) to get the Risk Ratio (RR). At the same time, we probe into the geographical features, gender composition, urban-rural composition ratio and other factors affecting on the risk of retinal damage in our country. By investigating the crowd Video Display Terminal (VDT, included mobile phones, computers and television) using time, we monitor the retina BLeff exposure under the condition of VDT exposure and calculate its RR based on a jointed manikin with a pig eye. Furthermore, we can make a risk assessment on it. All these information will be significant for the research on rationing the retina BL protection objectively and providing scientific basis for ocular protection strategy.

为了阐明视网膜部位的生物光谱有效蓝光暴露并评价其危险性，本研究基于旋转式眼生物组织光暴露模型，开展视网膜部位日光蓝光光谱暴露监测，监测数据结合视网膜损伤作用光谱，计算生物光谱有效蓝光暴露强度，构建其随太阳高度角分布的数学模型。结合我国31个省（自治区、直辖市）人群四季户外活动时间和日照百分率，定量生物光谱有效蓝光暴露剂量，并与暴露限值对比计算相对危险度，从地理特点、性别构成和城乡差别等方面对我国不同地域人群户外视网膜蓝光暴露进行危险性评价。同时，基于视频显示终端（VDT）眼生物组织光暴露模型，开展视网膜部位手机等多种VDT蓝光光谱暴露监测，结合人群VDT暴露时间问卷调查结果，定量被调查对象生物光谱有效VDT蓝光暴露剂量，经与暴露限值对比计算相对危险度，对VDT蓝光致视网膜损伤进行危险性评价。本研究将为蓝光的客观暴露定量、危险性评价以及防护策略提供科学依据。

蓝光导致的视网膜光损伤是年龄相关性黄斑变性（Age-related Macular Degeneration， AMD）发生发展的重要病理过程。目前 AMD 依然是一种不可治愈的致盲性眼病。因此，开展蓝光致视网膜光损伤暴露定量和危险性评价是目前公共卫生面临的重要课题，也是预防 AMD 的重要依据。为了阐明视网膜部位的生物光谱有效蓝光暴露并评价其危险性，本研究基于旋转式眼生物组织光暴露模型，开展视网膜部位日光蓝光光谱暴露监测。同时，基于视频显示终端（VDT）眼生物组织光暴露模型，开展视网膜部位手机等多种VDT蓝光光谱暴露监测，结合户外活动时间和人群VDT暴露时间定量生物光谱有效蓝光暴露剂量，经与暴露限值对比计算相对危险度并进行危险性评价。结果发现：1.环境蓝光辐射日间分布呈钟形分布，辐射最大值出现在中午12:15 CST，可以达到16159.3μW cm-2nm-1。眼部蓝光辐射日间分布呈双峰分布，峰值分别出现在9:32 和15:45 CST，辐射最大值分别为7131和7805μW cm-2nm-1。眼部蓝光辐射日间分布与环境蓝光辐射分布不同。2.网页、视频界面眼部暴露蓝光辐射强度要远大于word和Excel工作界面；身体直立时眼部暴露蓝光辐射强度要远大于身体前倾；距离计算机距离越近眼部暴露蓝光辐射强度越大。3.无论开关灯手机距离眼表面距离与暴露强度成反比；护眼模式与非护眼模式对眼部暴露强度影响不明显；开灯情况下到达眼表面蓝光辐射暴露强度是关灯情况下的2倍左右；24小时手机在开灯情况下眼部生物光谱有效蓝光最小和最大暴露剂量分别为4.05和8.32Kj m-2，24小时手机在关灯情况下眼部生物光谱有效蓝光最小和最大暴露剂量分别为2.37和6.64Kj m-2；24小时手机在开灯情况下眼部生物光谱有效蓝光最小和最大危险暴露倍数分别为0.17和0.35，24小时手机在关灯情况下眼部生物光谱有效蓝光最小和最大危险暴露倍数分别为0.10和0.28；开灯情况下危险暴露系数正好达到1时的最小和最大暴露时间分别为96.16和4442.05小时，关灯情况下危险暴露系数正好达到1时的最小和最大暴露时间分别为109.57和3508.61小时。本研究将为蓝光的客观暴露定量、危险性评价以及防护策略提供科学依据。