防晒指数测试中预测最小红斑量的三种方法的比较

李慧怡　谢嘉颖　陈媛

【摘 要】防曬化妆品中防晒指数测试中预测受试者最小红斑量目前有三种方法：根据Fizpatrick皮肤分型判断MED、预先曝光法预测MED值和根据ITA°预测MED。本文对三种方法的理论和实际操作的差别分别进行阐述，三种方法中ITA°似乎是安全预测用于确定MED的紫外线剂量范围的最准确方法，也是目前世界范围内比较重视的一种方法，本文对此进行综述。

【关键词】最小红斑量；ITA°；Fizpatrick皮肤分型

中图分类号： R751 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）30-0301-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.134

随着人们生活物质水平的提高，人们对日光紫外线辐射造成人体皮肤的危害的认识不断的增加，防晒意识逐渐增强，防晒化妆品作为特殊用途的化妆品产品已经变成生活的必需品。市场上防晒产品琳琅满目，其防晒性能的优劣是产品质量的关键点，无论是消费者还是生产企业都十分关心。随着国家关于化妆品宣称功效的政策出台，防晒品功效评价需求日益增多，建立一个经济、高效、快速的评价方法显得很有必要。

防晒化妆品的功效评价主要包括三个方面的指标：防晒化妆品防晒指数（Sun Protection Factor，SPF值）测定、防水性能测试以及长波紫外线防护指数（Protection Factor of UVA，PFA值）的测定。其中SPF值是指引起被防晒化妆品防护的皮肤产生红斑所需要的MED与未被防护的皮肤产生红斑所需的MED之比。MED（Minimal Erythema Dose）即最小红斑量，是指引起皮肤清晰可见的红斑，起范围达到照射点大部分区域所需要的紫外线照射最低剂量（J/m2）或最短时间（秒）。

SPF=■

因此，测试化妆品防晒指数（SPF值）时首先需要确定受试者的最小红斑量（MED），目前，国内外主要通过以下几种方法确定MED。

1 根据Fizpatrick皮肤分型判断MED

Fizpatrick皮肤分型又称日光反应性皮肤分型，日光反应性是指皮肤对日光照射的反应特点以及反应程度。是由美国哈佛医学院皮肤科医生Fizpatric于1975年首次提出。将皮肤分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型。根据Fizpatrick-Pathak皮肤分型预测MED值，国内外已经有不少相关的研究。

影响Fizpatrick皮肤分型和MED关联性的因素大概有以下几个：首先，Fitzpatrick皮肤分型是一种建立在主观的自我评估基础上的皮肤分型，并未对皮肤日晒后出现的烧灼感和晒黑的情况进行定量，缺乏客观的依据。其次Fizpatrick皮肤分型来源于欧洲，在皮肤分型和预测MED值相关性研究中，相比于棕色和黄种人更适合用于白种人。Gambichler[1]等对白人、亚洲人、印度人和黑人的研究显示，不同人种对紫外线的红斑反应有遗传基础，即遗传因素可能对MED值有决定性的作用，相同的MED值会在不同皮肤类型的人中出现，说明不同类型的人可出现相同的光敏性。戚东卫[2]等人对重庆市人群皮肤类型调查和相关性研究中得出结论，II型～IV型MED值逐渐增加，在各型之间差异均有统计意义；刘玮[3]等对北京、上海、广州、成都等4个城市的404例正常受试者进行了研究，发现MED值和皮肤类型有较好的对应变化关系，从II型到IV型MED值逐渐增加。但是也有不少研究表明，MED值和皮肤类型之间只有有限的相关性，并非适用于各种人种的皮肤类型中。

这种种原因标明，利用Fizpatrick-Pathak皮肤分型来预测MED值是不可靠的，缺乏客观依据。

2 预先曝光法预测MED值

依据ISO24444：2010及《化妆品卫生规范》（2007年版）关于防晒化妆品防晒指数测定方法中，选用预先曝光发预测受试者MED值。在测试产品24小时以前，在受试者背部皮肤选取一照射区域，取5点用不同剂量的紫外线照射，16-24小时后观察结果。以皮肤出现红斑的最低照射剂量或最短照射时间为该受试者正常皮肤的MED。通过使用日光模拟器，用不同剂量的紫外线照射受试者后背，能客观地反映人体对紫外线的敏感性，有效评价皮肤的光敏感性。此方法相对可靠，但是同时也存在一些缺点。

首先，确定起始照射剂量，需要有经验的实验人员对受试者的皮肤类型进行观察，再根据当地正常最小红斑量参考值来确定。其次，MED值的红斑的界定受个体经验影响较大。对判定人员的要求也相对比较高，不同的判定人员在判断结果时可能会产生差异，临床测定中由有经验的实验人员共同观测，取照射24h后出现刚可察觉的红斑所用剂量为测定结果。在具体红斑的确定上，目前有取边界清晰与无明显边界两种选择。Leslie[4]等认为选取刚刚可见的红斑所得的MED值更为准确；李秀丽[5]等取边界明显红斑所得结果；王丽英[6]等取无明显边界红斑所测得MED值。由于照射功率并非为连续而是间隔一定数值递增，故临床测定的MED值加上红斑界定只能是一个大致的范围。最后，在测定相关产品的防晒指数（SPF值）时，受试者必须在测试产品24小时以前完成MED的预测试验，耗费大量时间和金钱，延长了检测周期，增加了检测成本。

3 根据ITA°预测MED

在ISO24444：2010关于防晒化妆品防晒指数测定方法中规定，可根据测定ITA°快捷准确地预测受试者的MED，因此参考引用ISO24444：2010修改的《化妆品安全技术规范》（2015年版）也明确提出“可以根据受试者肤色ITA°预测受试者MED值”。

人类可以区分数百种颜色，但不同的人通常会使用不同的参考，并用不同的词语表达完全相同的颜色，在美容学和描述性皮肤病学中难以传达特定颜色或颜色之间的差异。近年来，人们尝试通过数学方法定义光类型。1976年由国际照明学会（CIE）推荐CIE 1976 L*a*b*色空间（CIE LAB 色空间）均匀色度空间。该空间是三维直角坐标系统，是目前最受广用的测色系统。该系统是在RGB模式的基础上，用数学方法转换得到。该空间由一个明度L*和亮色颜色（a*、b*）轴组成，表示颜色在色空间中的位置。明度L*是一种表示灰度的尺度；a*是从红色至绿色之间的颜色饱和度；b *表示黄色至蓝色之间的颜色饱和度。有研究表明在不同的种族、不同皮肤类型的人群中，表皮中的黑素含量不同，与L*值呈明显的指数负相关。真皮中的血红蛋白是皮肤中红色（a*）的主要来源。另外不同的种族间，b*值（黄色）也有不同，肤色较深的种族b*值较高，在肤色较淡的皮肤类型中，黑色素含量和b*值之间存在着强的线性正相关，这可能和黑色素反射黄色光有关。

皮膚颜色分型由Chardon等于1991年提出，采用国际照明学会CIE规定的L*a*b*色度空间测量皮肤颜色。皮肤肤色个体类型角（individual typological angle ，ITA°）是被测个体的肤色在L*值和b*值构成的几何平面中所处的位置角度，根据此角度确定皮肤肤色，角度越大肤色越浅，越小肤色越深。有研究表明，构成性肤色（非曝光部位的皮肤颜色）与MED的相关性很好，用来评价皮肤对紫外线的敏感性较为理想。同时，采用肤色ITA°来确定MED，不仅可以缩短受试者进行测试的时间，还可以减少因操作人员造成的主观误差。

近年来，利用仪器测量受试者的肤色的L*、a*、b*，得出数字化的受试者的肤色最好的特征，即个人类型学角度（ITA°）：ITA=ArcTangent[（L*-50）=b*）]×180×π-1。

皮肤颜色对美容医学、皮肤科学的临床性研究越来越重要，世界各地均已有不少文献提出用皮肤颜色预测MED，两个有比较明显的相关性，皮肤颜色变化的定量在皮肤科临床和美容护肤工作中具有重要的意义。Wee LKS[7]等人对90个亚洲人的肤色和紫外线辐射的皮肤反应研究中得出结论，皮肤颜色参数（来自身体覆盖部位的L和b）与UVA和UVB的最小红斑剂量（MED）相关性很好，肤色测量比皮肤类型对于光敏性的评估更客观。Lee JH[8]等人对80名韩国受试者皮肤对紫外线辐射敏感性的评估中得出，年轻组中受试者组成性皮肤颜色与MED值有很好的相关性，是皮肤紫外线敏感性的客观和充分的预测因子。据Andreassi[9]等人对白人的研究，随着MED的增加，组成性皮肤颜色（L*）显着下降。Kawada报道了日本组成性皮肤颜色的值和MED有很好地相关。Leenutaphong V.[10]等对43名泰国人皮肤颜色与皮肤对紫外线的反应中研究指出，组成性皮肤颜色是皮肤紫外线反应的更好预测因子。

欧洲化妆品及其他商品有效性评估专家机构（EEMCO）关于皮肤颜色评估指导指出，计算ITA°似乎是安全预测用于确定MED的紫外线剂量范围的最准确方法。数字颜色比语言更精确地表达颜色，目前的仪器方法已被证明既敏感又可靠。而目前ITA°与MED的相关性数据但在世界范围内已经引起重视，但在中国人群特别是南方人群中目前文献还比较少，数据来源于外国，我们将具有非常大的局限性，极大地限制了该方法在我国SPF值检测工作中的实际应用。因此，十分有必要进行中国人群皮肤肤色与最小红斑量的相关性的研究，并建立相关的数据库，将有助于更快速、更经济、更准确地进行防晒化妆品防晒指数SPF值的检测。

4 结语

MED值并不是一个精确的测定值，其测定受个人皮肤防护能力、不同测试方法、测试时个人的状态、测试环境等诸多因素共同影响。在目前MED值的相关研究中，尚缺乏一标准化的测定方案，目前国内对MED值的测定最多的是根据Fizpatrick皮肤类型或者预先曝光法进行预测，虽然各地区均有较丰富的结果，但由于所使用的上述两种方法均存在不客观、不适用以及耗时较多，均在实际测试防晒产品防晒指数中存在各种问题，而且各地区所得结果均有所不同，相互之间缺乏足够的可比性，已经成为行业的发展的羁绊。固需要一种科学的、可靠的标准化方案，ITA°在目前看来，是三种方法中最可行并且客观的科学方法。由此意外，我们需要通过实践得出适合中国人群的数据大样本、以进一步明确个人皮肤类型角ITA°用于预测MED值的相关性，该研究在中国人群中还有待完善。但相信在未来，利用ITA°预测MED值将不仅在防晒产品SPF值测试中有高效的运用，也将会在临床上有广泛的应用，并在其它疾病的诊断、治疗及后续预防等方面均起着重要的作用。

【参考文献】

[1]Gambichler T ， Moussa G ， Tomi N S ， et al. Reference Limits for Erythema UV Doses[J]. Photochemistry and Photobiology， 2006， 82（4）：6.

[2]戚东卫，吕静，龚娟，刘毅.重庆市人群皮肤类型调查及最小红斑量和最小持续黑化量测定[J].实用皮肤病学杂志，2014，7（06）：411-413.

[3]刘玮，王学民，赖维，李利，张萍，吴琰瑜，吕瑛，李艳，田燕，吴艳，陈力.四城市407例女性皮肤颜色测定和分级[J].中华皮肤科杂志，2005（12）：772-773.

[4]Leslie K S， Lodge E， Garioch J J. A comparison of narrowband（TL-01）UVB-induced erythemal response at different body sites[J].Clinical & Experimental Dermatology， 2010， 30（4）：337-339.

[5]李秀丽，廖万清，卢忠.上海地区100例正常人紫外线最小红斑值测定[J].中国麻风皮肤病杂志，2008，24（5）：356-357.

[6]王丽英，陈昆，常宝珠，等.118例志愿者紫外线最小红斑量值测定[J].中华皮肤科杂志，2005，38（2）：80-82.

[7]Wee LKS.

[8]Lee J H， Kim T Y. Relationship between constitutive skin color and ultraviolet light sensitivity in Koreans[J]. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine， 2010， 15（6）：231-235.

[9]Andreassi L，Casini L，Simoni S，et al.Measurement of cutaneous colour and assessment of skin type[J].Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine，1990，7（1）：20.

[10]Leenutaphong V.Relationship between skin color and cutaneous response to ultraviolet radiation in Thai[J].Photodermatol Photoimmunol Photomed，2011，11（5-6）：198-203.