Summary
최소 홍반 복용량 (MED) 테스트는 자외선 방사선 광선 요법에 대 한 복용량 일정을 설정 하는 데 사용 됩니다. 그것은 선동적인 반응에 있는 개별적인 변이를 평가할 수 있습니다 그러나 재현가능한 결과를 달성하기위한 방법론이 결여됩니다. 여기에서, 우리는 MED의 정밀한 구현을 제시하고 선동적인 반응에 있는 개별적인 변이를 붙잡는 그것의 기능을 보여줍니다.
Abstract
최소 홍반 투여량 (MED) 테스트는 피부 표면에 홍반 (염증성 홍조)을 생성하는 데 필요한 최소한의 자외선 (UV) 조사를 결정하기위한 임상 설정에서 자주 사용됩니다. 이러한 맥락에서, MED는 건선과 습진과 같은 일반적인 피부 조건에 대한 UV 광선 요법에 대한 시작 복용량을 결정하는 핵심 요소로 간주됩니다. 연구 설정에서, MED 테스트는 또한 염증 반응에 있는 사람 내 그리고 사이 변이를 평가하기 위한 강력한 공구가 될 가능성이 있습니다. 그러나, MED 시험은 널리 연구 조정에서 사용을 위해 채택되지 않았습니다, 이 분석실험에서 재현 가능한 결과를 얻기에 장벽인 간행된 지침의 부족 때문에 확률이 높습니다. 또한 MED 를 구축하기 위한 프로토콜과 장비는 매우 다양하므로 실험실 전체에서 결과를 비교하기가 어렵습니다. 여기서, 우리는 다른 장비 및 실험실 환경에 쉽게 적응할 수 있는 새로 설계된 프로토콜 및 방법을 사용하여 표면 홍반을 유도하고 측정하는 정밀하고 재현 가능한 방법을 설명합니다. 여기에 설명된 방법에는 이 프로토콜이 임의의 UV 방사선 소스에 적응될 수 있도록 다른 장비에 표준화된 투여 스케줄의 추정을 허용하는 절차에 대한 세부 사항이 포함되어 있습니다.
Introduction
최소 홍반 투여량(MED) 검사는 FDA가 승인한 절차로, 일반적으로 UVB 범위에서 방사선에 대한 종인 감도를 평가하지만, MED는 UV 및 가시 스펙트럼1의다른 파장에서 결정될 수 있다. 홍반은 모세 혈관의 engorgement에 기인한 피부의 표면에 표면 적색으로 정의됩니다 (홍반의 나중 단계는 더 일반적으로 일광화상으로 알려져 있습니다). MED 시험은 피부의 발적에 있는 측정 가능한 변경의 가장 작은 단위를 생성할 것이다 자외선 (UV) 방사선의 최소한의 양을 확인하기 위하여 피부과 문헌 및 임상 광선 요법 조정에서 광범위하게 이용되었습니다. MED 테스트는 대부분의 상업용 태닝 시설에서 사용되는 것과 동등한 시판되는 UV 램프로 수행 될 수 있습니다.
MED 테스트는 주로 피부의 색소 침착과 방사선의 강도와 유형에 따라 투여 일정과 함께, 시간의 소정의 길이에 대한 피부의 표면에 가시 스펙트럼에서 UV 방사선 이나 빛의 지속적인 분산을 포함한다 . 이 절차는 건선과 습진과같은 피부 조건에 대한 UV 방사선 요법을 받는 환자에 대한 투여 일정을 결정하기 위해 임상 설정에서 일반적으로 사용된다2,3. 임상 설정에서 MED를 결정하기 위한 기본 절차는다른곳에서 4에 기술되었으며, 피부 민감도의 개별 변화에 따라 UV 방사선의 총 투여량을 상향 또는 하향 조정하는데 사용될 수 있다.
피부 색소 침착은 아마도 MED 절차6에서결과를 수행하고 측정하는 데 가장 중요한 주제 별 변수일 것입니다. 이는 최소한의 홍반 반응을 불러일으키는 데 필요한 자외선 노출 기간이 주로 참가자의 Fitzpatrick 피부 유형(FST)에 의해 정의된 바와 같이 참가자의 피부의 가벼움 또는 어둠에 의해 결정되기 때문입니다. FST7은 인간의 피부 색을 분류하기 위한 수치 구성표입니다. Fitzpatrick 규모는 인간의 피부 색소침착에피부과 연구를위한 인식 도구 입니다8,9,그리고 가장 밝은에서 여섯 범주 중 하나로 인간의 피부를 분류 (FST I) 어두운 (FST VI).
어두운 FST 티폴로지는 더 긴 UV 지속 시간을 필요로 하므로 FST의 정확한 분류가 중요합니다. 자기 보고, 피부과 면접 및 계측 기지를 둔 평가를 포함하여 접근의 다양한 를 사용하여 FST의 정확한 평가를 위한 방법에 광대한 문헌이 있습니다. FST의 관찰자 등급은 현재와 상관 관계가 있는 것으로 나타났지만 자연 피부 색10은아니지만 FST는 설문지12 및 /또는 객관적 평가를 통해 자체 보고를 사용하여 주관적으로11을 결정할 수 있습니다. 분광광도법. 분광광도법에 의한 Fitzpatrick 타이핑은 다수의 연구10,13,14,15에서참가자 자기 보고와 밀접한 상관관계를 보이는 것으로 나타났다.
임상 서비스에서 MED 테스트의 유용성과 광범위한 사용에도 불구하고,이 절차는 널리 프로 염증 성 자극에 대한 응답에서 개별 변화의 측정을위한 실험실 설정에서 채택되지 않았습니다. 여기에 설명된 방법론의 목적은 MED 테스트 절차의 정밀도와 재현성을 높이는 기술과 단계별 절차를 제공하여 세분화된 실험실 환경에서 향후 작업을 용이하게 하기 위한 것입니다. 염증 반응에서 개체 내 가변성의 정량화. 우리는 또한 정확하게 염증에 있는 사람 대 사람 변이를 포착하기 위하여 이 표준화한 프로토콜의 기능을 설명하는 대표적인 결과를 제공합니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
인간 자원 봉사자의 사용을 포함하여 아래에 설명 된 모든 방법은 지역 기관 검토 위원회 (IRB)에 의해 검토 및 승인되었으며 헬싱키 및 벨몬트 보고서의 선언에 따라 입니다. 모든 참가자(N=72)는 IRB 프로토콜에 의해 규정된 정보에 입각한 동의서에 서명했습니다. 포함/배제 기준 및 중단 절차는 참가자의 안전을 극대화하도록 설계되었으며, 이러한 절차의 편차는 위험에 미치는 영향과 인체 대상에 대한 내약성에 비추어 고려해야 합니다. 여기에 제시 된 작품의 맥락에서, 배제 기준은 염증 조건의 개인 또는 가족 역사가없는 개인에 참여를 제한, 또는 어떤 부인 또는 불법 물질. 이렇게 하는 정당화는 이 요인이 MED 시험 절차에 대한 응답에 영향을 미칠 수 있다는 것입니다.
1. 참가자 선정
- 다음 포함 기준을 사용하십시오: 18-55세; 의학 증상 체크리스트 (MSCL)에 의해 결정 된 좋은 일반 건강5; 영어로 제시된 실험실 안전 프로토콜을 이해하고 전달할 수 있습니다. 서면 동의를 제공할 수 있습니다.
- 다음 제외 기준을 사용: Fitzpatrick 피부 유형 I, 자기 보고서에 의해 결정; 상업용 태닝 장비를 정기적으로 사용; 노출의 계획된 사이트에 피부 상처 또는 병변; 현재 피부암, 또는 피부암의 개인 역사; 피부암의 가족사; 당뇨병; 건선 또는 다른 염증성 피부 상태; 말초 혈관 질환, 말초 동맥 질환, 레이노 병, 또는 기타 진단 된 순환 장애; 비자발적 운동 장애; 접착제 테이프에 알레르기; 천식에 대 한 흡입 된 스테로이드를 걸립니다 (예를 들어, 플루티카손); 어떤 코르 티 코 스테로이드를 걸립니다.; 다음 중 2 개 이상 (진단 된 고혈압, 고지혈증, 높은 콜레스테롤, 연기 담배, 관상 동맥 또는 죽상 경화성 질환의 가족력 (55 세 이전의 부모 / 형제 자매)); 활성 물질 의존성 - 법적 또는 불법; 회복에 새로운 물질 의존성을 가진 사람들 (1 년 미만); CNS 기능에 영향을 미치는 약물의 사용, 향정신성 포함, 아편 약물 또는 코르 티 코 스테로이드, 지난 동안 3 개월; 모든 처방 된 향정신성 약물, 현재 또는 마지막 동안 3 개월 (이들은 불안에 대 한 약물을 포함, 우울증, 또는 다른 심리적 문제).
2. MED 일정 및 준비
- 첫 번째, MED 노출 이벤트(약 45분), 두 번째 약속(약 10분)의 두 가지 약속에 대한 참가자 일정을 예약합니다. 첫 번째 약속 후 24 시간 동안 후속 약속을 예약하십시오.
- 참가자가 도착하기 전에 두 개의 용량 테스트 커프와 안전 장비를 포함한 필수 장비를 배치하고 설정하십시오. 참가자와 연구원이 UV에 노출된 모든 피부를 커버할 수 있도록 다양한 UV 보호 복(자외선 보호 용 소매, 자외선 차단 장갑, 긴소매 의료 용 스크럽, UV 보호 시트 및 테이프 부착)을 준비하십시오. 방사선.
- 제조업체 사양에 따라 분광광도계를 보정합니다. 각 주제와 각 세션에 대해 이 작업을 수행합니다.
3. 피츠패트릭 피부 타입 결정 (FST)
- 참가자가 MED 노출 이벤트(방문 1)를 위해 도착하면 자체 보고 또는 분광광도측정을 통해 FST를 식별합니다. 참가자의 안전을 극대화하기 위해 FST 1로 분류된 참가자에 대해 MED 테스트를 수행하지 마십시오. 다른 모든 Fitzpatrick 스킨 유형(2-6)의 경우 FST 점수를 사용하여 사용할 노출 일정을 결정합니다.
4. 커프 1 응용 프로그램
- 진행하기 전에 MED 테스트가 어떻게 작동하는지 참가자에게 설명하고 질문을 요청합니다.
- 일반적으로, 비 지배적 인 팔뚝의 내부에 MED 절차를 수행합니다.
- 주근깨, 두더지, 흉터, 머리카락 (가능한 한) 및 피부에 상처, 타박상 또는 병변을 피하면서 커프 1 (모든 조리개 덮개를 제거한 경우)을 놓습니다. 커프 1의 측면(중앙이 아닌) 부분에서 보호 왁스 용지 백업만 제거합니다. 겨드린체가 기준선 판독 후 벗겨질 때 피부를 자극할 가능성이 강하기 때문에 커프 1의 중앙 부분에서 왁스 종이를 제거하지 않는 것이 중요합니다.
-
커프 1을 의도한 노출 부위에 배치한 후 영구 마커를 사용하여 랜드마크를 배치하여 커프 2가 정확히 동일한 위치에 위치하도록 합니다. 커프 1의 각 측면 플랩, 오른쪽 위, 왼쪽 위, 오른쪽 아래 및 왼쪽 아래 점의 주름 바깥쪽에 있는 네 개의 지점에 피부를 표시합니다.
- 그들은 또한 후속 약속 24 시간 후 정확한 동일한 위치에 커프 3를 배치하는 데 사용됩니다으로, 약 24 시간 살아남을 수있을만큼 이 마크를 어둡게합니다.
5. 기준 선 읽기 : 커프 1 응용 프로그램
- 제조업체 사양에 따라 보정된 분광광도계를 사용하여 6개의 열린 조리개 각각에서 연속적으로 판독값을 획득하고 영구적으로 기록합니다.
- 분광광도계가 두더지, 흉터 또는 기타 결점을 가능한 범위까지 피하면서 커프 조리개 중앙에 배치되었는지 확인합니다.
- 모든 "SCI" 값(L, A, B)을 영구적으로 기록합니다. 동일한 교정 지점으로 일관된 판독값을 보장하려면 MED 시술 기간 동안 분광광도계를 ON에 보관하고 노출 후 판독이 완료될 때까지 꺼지지 마십시오.
- 기준선 분광도측정치 측정이 기록된 후 커프 1을 제거합니다. 참가자의 불편함을 최소화하기 위해, 팔의 모발을 아프게 제거하는 것을 방지할 수 있는 커프 1의 둘레에 의료용 접착제 용매를 발라주세요.
6. 사전 노출 읽기 : 커프 2 응용 프로그램
- 커프 1을 제거 한 후, 커프 1의 피부에 그려진 랜드 마크를 사용하여 같은 위치에 커프 2를 배치하십시오. 전체 접착 백킹은 피부에 대한 접착력이 부족하여 조리개 간에 교차 노출을 방지하기 위해 커프 2가 충분히 밀봉되어 있는지 확인하기 위해 노출되고 적용될 수 있습니다.
- 참가자와 연구원 모두 자외선 차단 복과 안전 액세서리를 가지고 있다. 최소한, 참가자, 절차를 관리하는 기술자 및 방에있는 다른 당사자는 UV 보호 안경을 착용해야합니다. 기술자는 긴 소매를 착용하거나 UV 보호 슬리브를 사용해야 합니다.
- 램프를 활성화하기 전에, 기술자가 패치 의 측면에 노출 될 수있는 패치, 패치 아래의 팔과 손목, 손 및 팔의 전면 또는 후면 부분을 포함하여 노출 된 모든 피부를 덮는 참가자를 지원하게하십시오 (UV- 보호 시트와 테이프를 부착하는 것이 도움이 될 수 있습니다). 또한, 목선이 열린 셔츠를 입은 일부 참가자는 이 부위가 UV 소스에 가까우면 목과 가슴에 자외선 보호 천을 드레이프할 수 있습니다.
- 참가자의 팔 아래에 UV 보호 천을 펴십시오(테이블 표면의 반사도를 줄이기 위해).
7. MED 절차 : 사전 노출
참고: 램프의 광선은 노출 부위에 수직이어야 합니다. 일반적으로 램프의 물리적 움직임은 참가자의 팔 각도의 움직임이나 배열보다 덜 가능합니다.
- 램프를 활성화하기 전에 참가자의 팔을 정렬하여 램프의 UV 광선이 참가자의 팔에 커프 2 의 각도에 수직이 되도록 합니다.
- 참가자의 팔에 램프와 커프 2 사이의 적절한 거리를 식별합니다. 방사계 센서를 피부 표면에 평행하게 비추고 커프 2의 위치에 최대한 가깝게 놓습니다.
-
참가자의 팔을 UV 증거 천으로 덮어 노출을 방지하고 램프를 잠시 활성화하여 방사계 센서가 270 μW/cm2를읽을 때까지 커프 2까지의 거리를 조정합니다.
- 이 판독값을 얻으려면 방사계가 270 μW/cm2(±10 μW)를 읽을 때까지 램프와 피부 표면 사이의 거리를 조정합니다. 적절한 거리가 결정되면 램프를 비활성화하십시오.
참고: 여기서 는 방사계의 각도에 작은 차이가 판독값에 큰 영향을 미친다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 방사계의 각도는 가능한 한 피부 표면에 평행하게 가깝습니다.
- 이 판독값을 얻으려면 방사계가 270 μW/cm2(±10 μW)를 읽을 때까지 램프와 피부 표면 사이의 거리를 조정합니다. 적절한 거리가 결정되면 램프를 비활성화하십시오.
- 팔의 위치에서 드리프트를 방지하기 위해 노출 세션 전반에 걸쳐 거리를 추가로 조정하십시오. 각 판독값에서 거리를 확인하고 필요에 따라 약 270 μW/cm 2(±10 μW)로 방사계 판독값을 재조정합니다.
8. MED 절차: 노출
- 스톱워치를 사용하여 MED 일정을 구현합니다. UV 소스를 활성화하기 전에 첫 번째 조리개를 제거합니다. 소스와 스톱워치를 동시에 활성화하고 FST에 따라 아래 일정에 따라 커프 2의 각 조리개를 제거합니다.
- 각 조리개 덮개에 대한 제거 지점에서 방사계가 피부 표면에 평행하게 유지되고 램프를 가리킬 때 방사계 판독값을 기록합니다. 거리가 변경된 경우 램프까지의 거리를 조정하여 방사계가 다시 270(±10)μW/cm2를읽도록 합니다.
- 기술자가 참가자의 팔을 모니터링하여 일관된 포지셔닝을 보장하도록 합니다. 특히 팔이 회전하면 팔을 재조정하면 많은 참가자가 팔을 회전시므로 팔을 다시 재조정합니다. 조정 후 방사계가 270 μW/cm 2(±10 μW)를 판독하고 있는지 다시 확인합니다.
- 제1표의투여량 스케줄에 의해 지정된 정확한 시간에 램프를 끄십시오. 아래에 설명된 바와 같이 램프의 비활성화 후 정확히 7분 후에 추가의 분광광도계 판독값을 수집해야 하므로 스톱워치를 비활성화하지 마십시오.
9. 7 분 노출 후 읽기
- 램프의 비활성화 후 정확히 7 분, 커프 2의 각 조리개에서 최종 분광광도측 판독값을 기록합니다. 노출 절차 직후에 데이터를 수집하는 목적은 먼저 UV 방사선에 대한 불리한 반응을 확인하지 않고, 두 번째는 초기 반응을 평가하는 것이며, 이는 경우에 따라 약간 다를 수 있지만 기준선과 는 현저하게 다를 수 있습니다. 노출 전) 값입니다. 7 분 후에 발적의 어떤 증가는 열 효력이 아니라 홍반일 것입니다.
참고: 7 분 후에 UV 방사선 노출에 불리한 반응은 태양 두드러기의 최소 두드러기 복용량, 취득한 감광성 무질서와 관련이 있습니다. 감광성 장애는 MED 절차 이전에 평가되며 이러한 장애를 가진 과목은 배제되어야합니다. 그러나, 이것이 시험 하는 동안 임의의 시점에서 관찰 되는 경우 노출 프로토콜 즉시 중단 해야 합니다. - UV 방사선에 노출 된 후, 커프 2제거하기가 특히 어려울 수 있습니다. 필요한 경우 의료용 접착제 용매를 사용하여 커프 2를 제거하는 동안 참가자의 불편함을 최소화하십시오. 특히 다모성 또는 기타 민감한 피부를 가진 참가자는 패치를 천천히 제거하기 때문에 올리브 오일이나 알코올 기반 접착제 제거제를 커프 2 의 가장자리 아래에 바르는 것이 도움이 될 수 있습니다. 커프 2가 제거된 후 참가자는 피부에 잔류 접착제를 가질 수 있으며, 이는 또한 올리브 오일 또는 의료용 접착제 용매로 제거 될 수있다.
- 노출 세션에서 출발하기 전에, 참가자에게 랜드 마크를 씻지 말고 노출 사이트에 로션을 바르지 않도록 하십시오.
10. 후속 약속 : 커프 3 응용 프로그램
- 참가자가 도착하기 전에 제조업체 사양에 따라 분광광도계를 교정하십시오.
- 조리개 덮개를 모두 제거하여 커프 3을 준비합니다(패치의 중앙 부분에 흰색 왁스 용지를 백업합니다). 참가자의 팔에 커프 3을 놓을 때 패치의 두 쪽 플랩에서 흰색 왁스 용지를 제거합니다. 참가자의 팔뚝에 있는 랜드마크를 사용하여 커프 3을 이전 두 패치와 같은 위치에 놓습니다.
- 6개의 열린 조리개 각각에서 순서대로 판독합니다. 또한 각 조리개를 시각적으로 검사하고 6개의 개구면에서 홍반 반응의 시각적 증거가 나타나는지 기록합니다(빨간색 또는 분홍색 피부는 홍반을 나타냅니다). 분광광도계 판독값을 영구적으로 기록한 후 필요한 경우 용매를 사용하여 커프 3을 제거합니다.
- 참가자의 편안함과 안전성을 더욱 향상시키기 위해 4-6 일회용 화상 젤 또는 알로에 베라를 제공하고 노출 부위가 가려워지거나 불편해지면 카운터 제품에 비해 햇볕에 타거나 이와 유사한 것으로 취급될 수 있음을 참가자에게 표시하십시오.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
표 1에 제시된 타이밍 스케줄은 각 FST에 대한 노출 이벤트(즉, 개구부 3 또는 4)의 중간 지점에서 평균적으로 MED를 캡쳐하도록 계산된 새로운 투여 스케줄이다. 계산된 일정의 기초는 다음과 같습니다.
이전 연구는 FST 2를 가진 개별을 위해, UVB 범위에 있는 방사선을 위한 중앙값 MED는 cm2당 66.9 밀리와트 (mW), FST 3를 위한 77.429 mW/cm2 및 FST 416를위한 85.0이었다는 것을 설치했습니다. 270 μW/cm2의상수 UVB 에너지를 가정하에, 우리는 이러한 중앙값에 기초하여 각 FST에 대한 주어진 투여 스케줄의 중간 지점에서 MED를 포착하는 데 필요한 초 수를 결정하기 위해 이 상수를 시간적 도메인으로 추정했습니다. 값. 우리는 또한 각 조리개 (2에서 6)가 MED 테스트에서 일반적으로 사용되는 확장 비율 시리즈와 원칙적으로 유사, 이전보다 25 % 더 많은 에너지를 수신하도록 확장 일정을 통합했다. FST 5 및 6 내에서 MED에 대한 기준 범위는 존재하지 않지만, 확장 타임 시리즈의 곱셈에 대한 상수를 결정하기 위해 2에서 4사이의 기준 범위 간의 차이를 추정하여 이러한 피부 유형에 대한 일정을 계산했습니다. 이론적으로 필요한 에너지의 정확한 추정이 개인에 있는 MED에 도달하는 경우에, 존재하는 경우에. 또한 선행 연구는 FST I과 FST IV20을비교할 때만 MED에서 통계적으로 유의한 차이가 나타날 수 있음을 보여 주었다는 점에 유의해야 한다. 따라서 여기에 설명된 메서드의 컨텍스트에서 연속 FST 범주 간의 통계적으로 유의한 차이가 반드시 나타날 것으로 예상되는 것은 아닙니다.
그림 1은 평가 기간(사전 노출, 7분 후 노출 및 24시간 후속)으로 세분화된 단일 대표 주제에 대한 전체 데이터를 도시합니다. 그림 2는 발생할 가능성이 있는 개별 패턴 및 변형에 대한 포괄적인 개요를 제공하기 위해 본 연구의 모든 과목에 대한 전체 데이터를 제공합니다. 그림 3은 각 조리개 내의 전체 적인 가변성 패턴을 설명하기 위해 모든 과목에 대한 집계된 결과를 나타내는 요약 통계를 제공합니다. 이 절차의 원시 데이터는 여기에 설명된 바와 같이 정밀 MED 테스트를 사용하는 연구 응용 프로그램의 맥락과 특성에 따라 과학적 관심의 다른 변수와 상관 관계가 있을 수 있습니다.
| 각 피츠패트릭 피부 타입(FST)에 대한 MED 일정 | ||||
| FST 2 | FST 3 | FST 4 | ||
| 패치 2 제거 | 1:22 | 1:38 | 1:55 | |
| 패치 제거 3 | 3:05 | 3:42 | 4:19 | |
| 패치 제거 4 | 5:13 | 6:16 | 7:19 | |
| 패치 제거 5 | 7:54 | 9:29 | 11:03 | |
| 패치 제거 6 | 11:14 | 13:29 | 15:44 | |
| 램프 종료 | 15:25 | 18:31 | 21:36 | |
| 7m 노출 후 | 22:25 | 25:31 | 28:36 | |
표 1: FST에 따라 계산된 투여 량 스케줄. 단위는 최소 노출 기간을 나타냅니다.
그림 1: 한 주제에 대한 대표적인 결과. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 기준선에서 후속 으로의 A* 변화를 설명하는 72명의 과목에 대한 집계된 결과. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 기준선에서 후속 으로의 A* 변화를 설명하는 72개 과목에 대한 가변성을 요약한 상자 플롯 결과입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
여기에 설명된 바와 같이 MED 테스트의 정밀한 구현은 대중적인 사용을 달성한 그밖 현존하는 실험실 기지를 둔 선동적인 도전결과 에 비해 몇몇 이점을 제안할 수 있었습니다. 예를 들어, 흡입 블리스터 프로토콜17,18,19는 사이토카인 미세 환경에 직접 접근하기 위해 주사기로 흡입되는 피부에 유체가 채워진 블리스터를 올립니다. 피부 물집은 피부 면역학 및 염증(20)을연구하기위한 잘 알려진 도구이지만, 세포와 단백질(21)의희귀 인구에 대한 액세스를 얻기위해 특히 효과적 일 수있다, 이러한 절차는 전문 인력을 필요로 그리고 종종 엄청나게 침략적이고 따라서 윤리적 및 실용적인 도전을 제시 연구 과목에서 일반적인 사용에 대한 불편. 이 같은 라인을 따라, capsaicin 크림 유도 혈관 확장과 같은 피상적 인 염증 도전 절차는 피부 염증을 자극에 효과적이지만, 국부적 인 염증 반응의 정량화 (플레어) 수동에 의존 추적 및 오류의 대상이 될 수있는 인간의 등급, 따라서 실험실에서이 절차의 신뢰성을 감소.
광선 요법 설정에서 UVB 광선 요법 전에 MED를 결정하는 목적은 UV 방사선 프로토콜에 대한 개별 시작 용량을 계산하는 것입니다. 여기에 설명된 방법의 경우, 우리는 이 목적을 위해 MED를 식별하는 것을 추구하지 않고, 대신 UV 방사선에 대한 응답에서 개별적인 변화를 평가하기 위한 복제 가능한 방법을 제공한다. 비슷한 의미에서, 이 절차의 결과는 태양 아래 의 홍반 임계값계산에 사용될 수 없다는 점에 유의해야하며, 대신 태양 시뮬레이터가 아닌 UV 램프가 필요합니다. 이 와 같은 라인을 따라, 시험 장에서 이전 태닝 및 태양 노출 상태를 평가하는 것이 중요합니다. 이 연구에서는 상업용 태닝 장비의 일관된 사용을 보고한 대상을 제외했습니다. 이러한 요인에 대해 설명하지 않으면 피부 광형의 정확한 결정을 방해할 수 있습니다.
우리는 노출 전에 기준선 피부 색을 객관적으로 정의하고 UV 방사선에 의해 유도 된 피부 색상의 변화를 측정하기 위해 핸드 헬드 분광광도계를 사용했습니다. 분광광도계는 색조 또는 빨간색과 녹색(a* 눈금), 가벼움 또는 검은색 대 흰색(L* 눈금), 채도 또는 노란색과 파란색(b* 눈금)을 측정하는 경량 핸드헬드 장치입니다. 이전 연구는 b*의 증가와 L* 스케일 성분의 감소가 누적 UV 노출22로인한 피부 어둡게 함을 더 잘 나타내는 반면, a* 척도는 피부 홍반 또는 발적(즉, 일광화상)을 측정한다는 것을 입증했습니다. MED는, 정의에 의해, 눈에 보이는 홍반의 증가이지만, 분광광도정의 사용은 노출 부위의 육안 검사를 보완하는 추가적인 정량적 메트릭을 제공한다. 홍반을 측정하는 분광광도학의 사용은 동시에 피험자의 위험을 감소시키고 홍반 측정의 정밀도를 증가시킵니다. 분광광도계는 시각적 관측만보다 훨씬 정밀하게 피부 발적의 변화를 측정할 수 있기 때문입니다. 분광광도와 같은 계측을 사용하여 UV 방사선에 대한 표면적 반응을 측정하면 지각 가능한 변화를 생성하는 데 필요한 UV 방사선의 양을 줄이는 추가적인 이점이 있습니다. 홍반을 측정하는 관측 등급 (일반적으로 리커트 형 시각적 등급 척도로 수행)23 매우 주관적이며 MED 테스트의 유용성을 제한합니다. 임상 설정4에대한 MED 절차를 수립한 이전 작업과 일치하여 분광광도계에서 직접 표시되는 a* 메트릭을 보고합니다. 피부 홍반을 측정하기위한 분광 광도법 (특히 a * 인자)의 사용은 과학 문헌4,14,24,25에서실질적인 선례를 가지고 있으며, 더 많은 것으로 간주됩니다. 시각적 인 평가보다 정확합니다.
또한 UVB 범위에서cm2당 마이크로와트를 측정할 수 있는 방사계를 사용해야 합니다. UV 방사선의 강도를 모니터링하고, 피험자 들 간에 투여량을 일관되게 유지하도록 하기 위해, 실시간 방사계는 항상 피험자의 피부 노출 부위 에 바로 인접시켜야 한다. 방사계를 사용하는 다른 이점 들(예: 시간이 지남에 따라 전구 피로를 모니터링할 때)은 전구와 피부 사이의 거리가 피사체 간에 일관된 결과를 생성하도록 보장합니다. 이것은 또한 또한 또한 피부에 투영된 UV 방사선을 증가할 것이다 근원이 피부에 너무 가까이 두지 않는다는 것을 보장해서, 피사체를 위한 안전의 추가 정도를 제공합니다. 실험자는 전체 노출 이벤트에 걸쳐 분산의 일관성을 확인하기 위해, 실시간으로, 또는 용량 테스트 패치 (커프)에 덮여 조리개를 제거 할 때마다 적어도 UV 강도를 기록해야합니다. 강도 일정 하 게 유지 되도록 함으로써, 더 여기에 제공 된 복용량 일정에 설명 된 것 보다 더 큰 UV 복용량을 방지 하 여 안전성 증가.
홍반과 관련된 염증의 평가와 염증의 다른 유형의 연구를위한 그것의 유용성은 미래 연구를위한 주제남아있다. 구체적으로, 향후 연구에 는 여기에 설명된 MED 테스트 절차에 의해 인덱싱된 상피 반응과 필요한 개념적 및 이론적 근거를 확립하기 위해 이를 생성하는 생물학적 과정 사이의 관계를 검토해야 합니다. 이러한 링크에 대한 추가 검사. 이와 같이, 우리는 강하게 전신 염증의 일반적인 마커로 MED 테스트의 사용에주의를 권장하고, UV 방사선에 대한 세포 반응을 조절하는 요인을 조사하기 위해이 방법을 사용하여 추가 작업을 권장합니다.
MED 테스트는 위험이 없는 것은 아닙니다. 노출 부위가 다음 24-48 시간에서 가려움증이나 불편해질 수 있다는 연구 참가자의 위험이 있습니다. 이 결과의 가능성을 최소화하기 위해 몇 가지 단계를 수행 할 수 있습니다. 먼저, MED 절차를 수행하기 전에 FST 타이핑을 실시하여 참가자가 UV 방사선에 노출되는 시간을 결정해야 한다. 피험자의 Fitzpatrick 피부 유형이 불분명하거나 확인할 수 없는 경우 MED 테스트를 수행하지 않는 것이 좋습니다. 자기 보고된 FST 또는 관찰자 결정 FST 사이에 불일치가 있는 경우, UV 방사선의 더 낮은 복용량을 수반할 더 낮은 FST로 기본값. 또한, 피험자가 FST가 I (가장 가벼운 가능한 피부)인 경우, 이 경우 피험자는 6-8 분 이내에 MED에 접근 할 수 있기 때문에 과다 복용이 다소 더 가능성이 높아질 수 있기 때문에 절차를 수행하지 않는 것이 좋습니다. 방사선 계 판독값을 사용할 수 없는 경우(예: 장비 고장으로 인해) MED 테스트를 수행해서는 안 됩니다. UV 노출 절차 후에 실험실을 떠나기 전에, 참가자는 알로에 패킷과 같은 카운터 구제를 집에 가져갈 수있는 옵션을 주어야하며, 다음 48 시간 동안 노출 부위를 면밀히 모니터링하도록 말해야합니다. 어떤 불편 발생, 그들은 필요에 따라 알로에를 적용 할 수 있습니다, 또는 자신의 창구 판매 구제를 구입할 수 있습니다. 이러한 위험은 또한 MED 테스트를 착수하기 전에 평가해야 하는 특정 윤리적 고려 사항과 연결됩니다. 예를 들어, 초과 투여 및 기타 의도하지 않은 결과와 관련된 위험은 정보에 입각한 동의 문서에서 명확하게 설명되어야 합니다. 유사하게, MED 시험이 광범위하게 이용되는 동안, 장기적인 결과는, 무엇이든 간에, 불완전하게 이해된다는 것을 명확하게 명시되어야 합니다.
여기에 제시된 대표적인 결과는 연구 한계에 비추어 고려되어야 한다. 첫째, 우리는 이 연구에서 과목 간 가변성을 포착하기 위한 정밀 MED 테스트의 잠재력을 입증하는 것을 목표로 했으며, 이 절차의 시험 재시험 신뢰성을 검토하기 위해 향후 작업이 필요할 것입니다. 둘째, 우리는 FST 2에서 5까지 데이터를 수집하고, 우리는 FST 6 (가장 어두운 피부)에 여기에 데이터를 제시하지 않습니다, 이전 연구는 매우 어두운 피부를 가진 개인은 일반적으로 UV 방사선에 대한 응답으로 홍반의 증거를 표시하지 않는 것으로 나타났습니다. FST 6에 대한 계산된 투여 량 스케줄의 결과를 적용하고 비판적으로 평가하기 위해서는 향후 작업이 필요합니다. 가벼운 피부를 가진 개인 (FST I 및 II) 또한 더 긴 후속 기간에서 혜택을 받을 수 있습니다., 가벼운 피부를 가진 개인 후 MED의 증거를 보여줄 수 있습니다 48 h. 셋째, 우리는 비 지배적 인 팔뚝의 영역에서 추출 된 데이터를보고, 이는 편리하고 이 연구에서 과학적 관심의 염증 반응의 유형을 평가하기 위한 덜 침습적 위치. 그러나, 이것은 등과 엉덩이와 같은 자연광에 보다 적게 노출되는 바디의 지구에 있는 MED 반응을 평가하는 많은 그밖 연구 결과와 대조됩니다. 분광광도측정기 기록의 주요 부위로 팔뚝을 선택하는 것은 주로 편의상의 이유로, 이와 같은 민감한 개인 영역에서 데이터를 수집하면 피사체에 과도한 불편함이나 당황을 초래할 수 있습니다. 그러나, 일반적으로 의류에 의해 차폐되는 지역은 이전 태양 노출의 영향에서 자유로운 홍반의 측정을 위한 더 나은 선택권일 지도 모르다, 그리고 미래 일은 이 절차에서 결과를 비교적 평가해서 이 질문을 고려할 수 있었습니다 신체의 다른 물리적 위치. 또한 여기에 설명된 절차는 광선 요법 설정에 대한 MED를 확립하기위한 것이 아니며 이러한 절차를 상업용 태양 보호 인자 (SPF) 결정과 같은 광생물학 조사에 사용해서는 안된다는 점에 유의해야합니다. 자외선 노출. 또한, 우리는cm2당 ± 10 μW의 방사선 투여량에서 좁은 허용 오차를 달성 할 수 있었지만, 미래의 작업은 우리의 접근 방식에서 수동으로 개최되는 UV 방사계의 물리적 배열을 안정화시키는 유틸리티를 평가해야합니다. 반드시 제한은 아니지만, 우리는 반 임의 후속 지점으로 7 분 노출 후를 선택, 즉각적인 변화가 발생 여부를 평가하기 위해 - 이러한 변화는 홍반과 관련이 없는 있지만, 대신 국부적 인 가열 또는 관련될 수있다 다른 관련없는 응답. 또 다른 잠재적 인 한계는 계측 비용, 특히 분광광도계입니다. 마지막으로, 많은 수의 배제 기준이 일반화가능성을 제한할 수 있습니다.
정밀 MED 테스트의 잠재적인 응용 은 인간에서 전신 염증 반응의 정량화가 필요한 모든 연구 설정으로 확장됩니다. 특히, 이 방법은 심리적, 신경 생물학적 및 라이프 스타일 요인 (스트레스, 다이어트, 호르몬 상태, 불안 및 우울증) 사이의 인터페이스를 검사하는 심리 신경 면역학 분야와 특히 관련이있을 수 있습니다. 전신 염증을 포함한 면역 반응. 향후 작업은 여기에 설명된 MED 테스트 절차의 특정 물리적 구성을 조정하는 유틸리티도 검토할 수 있습니다. 예를 들어 피부 표면에서 UV 방사선 소스로의 거리를 수동으로 조정하거나(여기에 있는 경우와 같이) 또는 방사계의 실시간 판독값을 사용하여 노출 시간을 조정할 수 있습니다. 후속 기간의 영향은 또한 평가될 수 있고, 피크 MED에 도달하는 시간에 있는 개별적인 다름을 체계적으로 검토하기 위하여, 및 더 긴 후속 기간은 또한 복구 시간에 있는 개별적인 변이를 평가하기 위하여 추가될 수 있었습니다. 또한 여기에 설명된 방법은 자외선 차단 시험 방법, 화장품 및 자외선 차단 인자(SPF) 테스트(예: ISO 24444)에 대한 세계표준의 광범위한 맥락 내에 존재한다는 점에 유의해야 한다. 여기에 제시된 방법은 이러한 맥락에서 사용되어야 하는 것이 아니며, 미국 식품의약국(FDA)에서 설명한 바와 같이 광선 요법 설정 또는 SPF 등급에서 MED의 결정에 적용되어서는 안 됩니다. SPF 테스트의 표준은 개별 MED를 기반으로 하며 여기에 설명된 대로 개별 평가에 적합하지 않습니다. 마지막으로, 향후 작업도 후속 조치 기간의 기간을 고려해야 합니다. 현재 연구에서, 대부분의 과목에서 또는 근처 평가 했다 24 시간 포스트 노출, 일정 및 주제 가용성의 변화로 인해 몇 가지 드문 예외와 (결코 초과 48 시간 포스트 노출). 후속 기간의 영향은 또한 평가될 수 있고, 피크 MED에 도달하는 시간에 있는 개별적인 다름을 체계적으로 검토하기 위하여, 및 더 긴 후속 기간은 또한 복구 시간에 있는 개별적인 변이를 평가하기 위하여 추가될 수 있었습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
이 연구의 저자는 이해 관계의 충돌을 선언하지, 금융 또는 기타.
Acknowledgments
이 작품은 과학 발견 기금의 버지니아 기술 대학에서 보조금에 의해 지원되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 6-aperture dose testing patch (“Cuff”) | Daavlin | ||
| Medical grade adhesive solvent | |||
| Non-reflective UV proof cloth | |||
| Radiometer | SolarLight | Model 6.2 UVB Meter | |
| Single use aloe or burn gel | |||
| Spectrophotometer | Konika-Minolta | CM-2600D | |
| Stopwatch | |||
| UV lamp – Fiji Sun | Sperti | Emission spectrum 280 nm-400 nm, approximately 25% UVB | |
| UV-proof safety glasses (2 pair) | |||
| UV-proof sleeve | |||
| White cotton gloves (2 pair) |
References
- Magnus, I. A. Dermatological Photobiology: Clinical and Experimental Aspects. Blackwell Scientific Publications. , J. B. Lippincott. (1976).
- Grundmann-Kollmann, M., et al. Phototherapy for atopic eczema with narrow-band UVB. Journal of the American Academy of Dermatology. 40 (6), Pt 1 995-997 (1999).
- Honigsmann, H.
- Heckman, C. J., et al. Minimal Erythema Dose (MED) testing. Journal of Visualized Experiments. (75), e50175 (2013).
- Kroenke, K., et al. Physical symptoms in primary care. Predictors of psychiatric disorders and functional impairment. Archives of Family Medicine. 3 (9), 774-779 (1994).
- Coelho, S. G., et al. Non-invasive diffuse reflectance measurements of cutaneous melanin content can predict human sensitivity to ultraviolet radiation. Experimental Dermatology. 22 (4), 266-271 (2013).
- Fitzpatrick, T. B. The validity and practicality of sun-reactive skin types I through VI. Archives of Dermatology. 124 (6), 869-871 (1988).
- Matts, P. J., Dykes, P. J., Marks, R.
- Eilers, S., et al. Accuracy of self-report in assessing Fitzpatrick skin phototypes I through VI. JAMA Dermatology. 149 (11), 1289-1294 (2013).
- Daniel, L. C., Heckman, C. J., Kloss, J. D., Manne, S. L. Comparing alternative methods of measuring skin color and damage. Cancer Causes, Control. 20 (3), 313-321 (2009).
- Ravnbak, M. H., Philipsen, P. A., Wulf, H. C. The minimal melanogenesis dose/minimal erythema dose ratio declines with increasing skin pigmentation using solar simulator and narrowband ultraviolet B exposure. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine. 26 (3), 133-137 (2010).
- Miller, S. A., et al. Evidence for a new paradigm for ultraviolet exposure: a universal schedule that is skin phototype independent. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine. 28 (4), 187-195 (2012).
- Pershing, L. K., et al. Reflectance spectrophotometer: The dermatologists' sphygmomanometer for skin phototyping. Journal of Investigative Dermatology. 128 (7), 1633-1640 (2008).
- Kollias, N., Baqer, A., Sadiq, I. Minimum Erythema Dose Determination in Individuals of Skin Type-V and Type-Vi with Diffuse-Reflectance Spectroscopy. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine. 10 (6), 249-254 (1994).
- Treesirichod, A., Chansakulporn, S., Wattanapan, P. Correlation Between Skin Color Evaluation by Skin Color Scale Chart and Narrowband Reflectance Spectrophotometer. Indian Journal of Dermatology. 59 (4), 339-342 (2014).
- Gambichler, T., et al. Reference limits for erythema-effective UV doses. Photochemistry and Photobiology. 82 (4), 1097-1102 (2006).
- Kool, J., et al. Suction blister fluid as potential body fluid for biomarker proteins. Proteomics. 7 (20), 3638-3650 (2007).
- Clark, K. E., Lopez, H., Abdi, B. A., et al. Multiplex cytokine analysis of dermal interstitial blister fluid defines local disease mechanisms in systemic sclerosis. Arthritis Research & Therapy. 17, 73 (2015).
- Rosenkranz, M. A., et al. A comparison of mindfulness-based stress reduction and an active control in modulation of neurogenic inflammation. Brain Behavior and Immunity. 27 (1), 174-184 (2013).
- Smith, T. J., Wilson, M. A., Young, A. J., Montain, S. J. A suction blister model reliably assesses skin barrier restoration and immune response. Journal of Immunological Methods. 417, 124-130 (2015).
- Holm, L. L., et al. A Suction Blister Protocol to Study Human T-cell Recall Responses In Vivo. Journal of Visualized Experiments. (138), 57554 (2018).
- Seitz, J. C., Whitmore, C. G. Measurement of erythema and tanning responses in human skin using a tri-stimulus colorimeter. Dermatologica. 177 (2), 70-75 (1988).
- Henriksen, M., Na, R., Agren, M. S., Wulf, H. C. Minimal erythema dose after multiple UV exposures depends on pre-exposure skin pigmentation. Photodermatology Photoimmunology & Photomedicine. 20 (4), 163-169 (2004).
- Stamatas, G. N., Zmudzka, B. Z., Kollias, N., Beer, J. Z. In vivo measurement of skin erythema and pigmentation: new means of implementation of diffuse reflectance spectroscopy with a commercial instrument. British Journal of Dermatology. 159 (3), 683-690 (2008).
- Latreille, J., et al. Influence of skin colour on the detection of cutaneous erythema and tanning phenomena using reflectance spectrophotometry. Skin Research and Technology. 13 (3), 236-241 (2007).
