晴好天气下高加索、蒙古和尼格罗三人种眼紫外线暴露强度函数计算模型构建

作     者：王铁婷 

作者单位：中国医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘扬

授予年度：2021年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100212[医学-眼科学] 10[医学] 

主      题：高加索人种 蒙古人种 尼格罗人种 眼紫外线暴露 函数计算模型 

摘      要：目的:白内障是世界范围内致盲和致视力损伤的主要原因,严重影响患者的生活质量。紫外线辐射是引起白内障发生发展的主要原因之一。根据全球疾病负担(Global Burden of Disease,GBD)调查数据发现,不同地区不同人种白内障伤残调整寿命年(Disability-adjusted Life Years,DALYs)有所不同,以高加索人种为主的美国和欧洲地区最低,以蒙古人种为主的亚洲地区和以尼格罗人种为主的非洲地区均较高。除了纬度、地面反射率和海拔等影响眼部紫外线暴露强度的因素外,太阳高度角(Solar Elevation Angle,SEA)和面部解剖结构也起着至关重要的作用。本研究通过建立SEA与眼紫外线暴露强度的函数关系模型,充分表达了高加索、蒙古和尼格罗三人种在不同SEA范围内眼紫外线暴露强度水平,为后续眼部紫外辐射剂量定量评估提供参考依据。方法:构建高加索、蒙古和尼格罗三人种3D面部模型,构建眼紫外线暴露监测模型,于2018年4-5月在中国海南省三亚市(北纬18.25°,东经109.51°,海拔8米)进行眼紫外线暴露实地监测,从7:00-17:00以各模型正对太阳为旋转起始位置,调节转盘旋转速度使其顺时针匀速旋转一周获取60个紫外辐射强度瞬时数据,采用“Ava Soft 7.6 for USB2.0软件计算得到整波长紫外辐射强度数据,最后对315-400nm和300-315nm波段积分求得UVA和UVB波段紫外辐射强度值。应用IBM SPSS22.0软件运用方差分析对高加索、蒙古和尼格罗三人种眼紫外线暴露强度差异进行比较;构建高加索、蒙古和尼格罗三人种眼紫外线暴露强度函数计算模型;对各模型利用实测数据进行验证,运用方差分析和相关性分析检验模型计算值与实测值的差异。结果:高加索、蒙古和尼格罗三人种面部模型眼部UVA、UVB最大和平均暴露强度日间变化均表现为随SEA增加先增大后减小的趋势。其中UVA变化更为明显,UVB变化趋势相对平缓。UVA、UVB最大和平均暴露强度水平均表现为女性大于男性。经过方差分析发现高加索、蒙古和尼格罗三人种面部模型眼紫外线最大和平均暴露强度在人种及性别间均存在统计学差异,人种层面表现为高加索人种暴露强度最小,蒙古人种大于高加索人种,暴露强度最大的是尼格罗人种;性别层面均表现为女性暴露强度大于男性。高加索、蒙古和尼格罗三人种面部模型眼紫外线暴露强度旋转一周变化规律显示两性在正对太阳180°范围内差异明显,鼻侧的变化较颞侧更为剧烈,在大SEA范围内时男性先于女性面部眼眶结构遮挡效应消失。对高加索、蒙古和尼格罗三人种及其两性在UVA、UVB波段下的最大和平均暴露强度分别建立函数计算模型,根据SEA日间变化规律划分为三个部分,第一部分模型为斜率为正的线性模型,第二部分为开口向下的抛物线模型,第三部分为开口向上的抛物线模型。对所构建的各模型进行方差分析和相关性分析,结果显示模型计算值与实测值无统计学差异,相关性较大。结论:根据监测数据构建的高加索、蒙古和尼格罗三人种眼紫外线暴露强度函数计算模型具有可靠性,可用于全球不同纬度地区高加索、蒙古和尼格罗三人种眼紫外线暴露强度比较研究。