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本期,我们邀请到浙江大学教授、浙江智慧健康研究中心主任牟同升带来了“紫外线剂量和光生物安全评价”的精彩主题分享。

一、           紫外线的光生物效应

光非常丰富,具有两个非常重要的特性,一个是波动,一个是粒子,不管是可见光,还是红光、绿光、蓝光都有相应的波长。对于波长,大家认识比较清晰,对于光子能量,可能相对会陌生一些。资料显示,2.5eV以上的光的化学生物作用会比较显,所以超过3eV的紫外线属于光子能量作用比较显的一种波长。

光的光子能量


紫外线波长:200nm~400nm

光子能量:6.2eV ~ 3.1eV

紫外“光”


紫外线分类

国际委员会(CIE)分类:

UV-A:长波紫外线 315nm400nm;

UV-B:中波紫外线 280nm315nm

UV-C:短波紫外线 200nm280nm+真空紫外线,约100nm200nm

 

光与人体健康

光辐射对人体健康影响的光谱范围:200180nm3000nm。益处是产生维生素D3、释放一氧化氮保护心脏;害处:白内障、皮肤癌、皮肤老化。

二、           紫外线光生物剂量

光的波段是中性,其影响取决于如何应用,紫外线的平衡应用非常重要,这其中,剂量非常关键。

紫外线的健康“平衡”

一天当中,紫外线的剂量有不同的变化,对人的影响不同,也需要根据情况采取不同的保护措施。

 

眼晴

可到达人眼视网膜的波长:380nm ~1400nm;紫外线(200nm-400nm),会不同程度的被人的眼角膜、晶状体吸收。长时过量会对人产生影响。设计产品时要考虑近紫外的影响。

 

皮肤

紫外线200nm-400nm,基本是被角质层吸收,考虑对人体安全的光时,200nm左右的光,对皮肤的危险不是很显。从光子的角度来看,波长越短,从能量角度讲,效率会下降,与光子数、光子密度有关。光疗、杀菌等效用时,考虑的另一个角度。

维生素D3生成

280nm310nm是节点,紫外线在日常生活中的应用与平衡,也非常重要。


病毒(流感PR8)

下图来自美国的研究图片,如何选择对应的波长进行有效杀菌、消毒,要做的更加精细化,就要仔细研究杀灭的对象是谁,结构如何。进行紫外产品进行杀菌和病毒杀灭时,考虑吸收谱线以及杀灭所需的剂量。

紫外线视网膜损伤

380nm以内的紫外光基本会被眼角膜、晶状体吸收,但对于婴儿或者眼部疾病,更换人工晶体的人,需要特别注意。尤其,医院眼科中,要考虑紫外线视网膜损伤的问题。

 最近,WHO发布提醒认为紫外杀菌灯不能作为手持的杀菌消毒,认为可能会产生危害。国内已经有相关产品在使用,对于安全部分的考量需要注意,不希望WHO的提醒会影响到卫生领域,尤其是公共领域,比如学校、医院、甚至家庭的一些产品的应用,如何做好这方面的防控措施,非常值得关注。



 三、           紫外线光生物量评测

紫外线辐射度测量

不同的生物效应或者评价紫外线光对我们眼睛的影响时,要考虑几个因素,包括立体角,测量方位等。 

紫外线光生物量

光生物安全目前有标准,要考虑紫外有效辐度,还涉及眼睛和皮肤UV危害、近紫外线眼睛危害、紫外视网膜危害等的计算。

紫外线辐射测量


紫外线光生物量测试设备

紫外线光生物量测试会用到很多设备,紫外线光生物安全有两个考量,一个是工作现场,紫外线强度,有效辐是否有效达到所需要的剂量,或者是在规定的应用曝光时间里要达到有效作用,有效辐度是否达到需要的。波段范围,有效辐,涉及到皮肤的光生物损伤,它的值是否超过国际标准里规定的限值,要有相关的仪器。

其中,紫外光谱功率密度计可以计算200-400nm,紫外线辐计在很多卫生机构有使用,使用要非常小心。紫外线灯具分布光度计,测量空间不同紫外灯具的分布强度。

四、光生物安全相关标准

1.国际组织

国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP

发布非相干光源和激光束的光生物安全阈值、指导方针和声

 

国际委员会(CIE

发布光生物效应及安全规范性报告和标准

 

国际电工委员会(IEC

定光辐射安全标准、产品安全标准

 

2.国际非电离辐射防护委员会ICNIRP

WHO官方认可的非政府国际组织;由独立的国际科学顾问组成。针对紫外线、可见光、红外线对人体健康的损伤,根据科学研究定人体允许的光辐射曝辐射限值(180nm-3000nm)。

3.IEC TC76标准-已发布

IEC 62471:2006 Edition 1.0 (2006-07-26)

Photobiological safety of lamps and lamp systems

 

IEC TR 62471-2:2009 Edition 1.0 (2009-08-06)

Photobiological safety of lamps and lamp systems - Part 2: Guidance on manufacturing requirements relating to non-laser optical radiation safety

 

IEC TR 62471-3:2015 Edition 1.0 (2015-01-20)

Photobiological safety of lamps and lamp systems - Part 3: Guidelines for the safe use of intense pulsed light source equipment on humans

 

IEC 62471-5:2015 Edition 1.0 (2015-06-09)

Photobiological safety of lamps and lamp systems - Part 5: Image projectors

 

4.IEC TC76标准-待发布

IEC 62471-1 Ed. 1.0

Photobiological safety of lamps and lamp systems

 

IEC/TR 62471-4 Ed. 1.0

Photobiological Safety of Lamps and Lamp Systems: Measuring Methods

 

IEC 62471-6 Ed. 1.0

Photobiological Safety of Ultraviolet Lamp Products

 

IEC 62471-2 GLS/LED)

 

5.紫外线产品安全等级分类

6.曝露于紫外线辐射对健康的风险

行业需要建立一些相应的措施,来防范可能发生的安全问题。比如工程控措施,个人防护装置,一定的安全培训等,将安全机建立好,保障健康安全,那么紫外光在卫生领域将会有非常好的应用。


点击视频回看

 

 

(文字根据直播内容摘要整理,仅供参考,更多详情内容可参见直播回放)

 
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