Summary
Минимальная доза эритемы (MED) тестирование используется для установления дозировки графиков для ультрафиолетовой лучевой фототерапии. Он может оценить индивидуальные изменения в воспалительных ответ, но не хватает методологии для достижения воспроизводимых результатов. Здесь мы представляем точность реализации MED и продемонстрировать свою способность фиксировать индивидуальные изменения в воспалительных ответ.
Abstract
Минимальная доза эритемы (MED) тестирование часто используется в клинических условиях для определения наименьшего количества ультрафиолетового (УФ) облучения, необходимого для производства эритемы (воспалительное покраснение) на поверхности кожи. В этом контексте, MED рассматривается в качестве ключевого фактора при определении начальных доз для УФ-фототерапии для общих заболеваний кожи, таких как псориаз и экзема. В исследовательских условиях, MED тестирования также имеет потенциал, чтобы быть мощным инструментом для оценки внутри-и между людьми изменения воспалительных реакций. Тем не менее, med тестирование не было широко принято для использования в научно-исследовательских условиях, вероятно, из-за отсутствия опубликованных руководящих принципов, что является препятствием для получения воспроизводимых результатов от этого анализа. Кроме того, протоколы и оборудование для создания MED сильно различаются, что затрудняет сравнение результатов между лабораториями. Здесь мы описываем точный и воспроизводимый метод индуцирования и измерения поверхностной эритемы с помощью недавно разработанных протоколов и методов, которые могут быть легко адаптированы к другим оборудованием и лабораторным средам. Описанный здесь метод содержит подробную информацию о процедурах, которые позволят экстраполяции стандартизированного расписания дозировки на другое оборудование, чтобы этот протокол мог быть адаптирован к любому источнику УФ-излучения.
Introduction
Минимальная доза эритемы (MED) тестирование FDA утвержденных процедура для оценки кожной чувствительности к радиации, как правило, в диапазоне UVB, хотя MED может быть определена на других длинах волн в УФ и видимого спектра1. Эритема определяется как поверхностное покраснение на поверхности кожи, вызванное engorgement капилляров (более поздние стадии эритемы более широко известны как солнечные ожоги). Med тестирование широко используется в дерматологии литературы и клинической фототерапии настройки для выявления минимального количества ультрафиолетового (УФ) излучения, которое будет производить наименьшую единицу измеримых изменений в покраснение кожи. Тестирование MED может быть выполнено с помощью коммерчески доступной ультрафиолетовой лампы, эквивалентной тому, что используется в большинстве коммерческих загарных сооружений.
Med тестирование включает в себя непрерывное рассеивание УФ-излучения или света от видимого спектра на поверхность кожи в течение предопределенного периода времени, с дозировкой графики в зависимости в первую очередь от пигментации кожи и интенсивности и типа излучения . Эта процедура обычно используется в клинических условиях, чтобы определить графики дозировки для пациентов, получающих УФ лучевой терапии для кожных заболеваний, таких как псориаз и экзема2,3. Основные процедуры для определения MED в клинических условиях были описаны в другом месте4,и могут быть использованы для корректировки общей дозы УФ-излучения вверх или вниз, в зависимости от индивидуальных изменений в чувствительности кожи.
Пигментация кожи является, пожалуй, наиболее важной предметной переменной при проведении и измерении результатов процедуры MED6. Это потому, что продолжительность УФ-облучения, необходимых для вызывая минимальный ответ эритема главным образом определяется легкость или темнота кожи участника, как это определено Типом кожи Фицпатрик участника (FST). FST7 — это численная схема классификации цвета кожи человека. Шкала Фицпатрик является признанным инструментом для дерматологических исследований пигментации кожи человека8,9,и классифицирует кожу человека в одну из шести категорий от самых светлых (FST I) до самых темных (FST VI).
Более темные типологии FST требуют большей продолжительности УФ-излучения, поэтому важна точная классификация FST. Существует обширная литература о методах точной оценки ФСТ, используя широкий спектр подходов, включая самоотчет, интервью дерматолога и оценку на основе приборов. Наблюдатель рейтинги FST было показано, что коррелирует с текущим, но не естественный цвет кожи10, однако FST может быть определена субъективно11 с помощью самостоятельного отчета через вопросник12 и / или объективную оценку через Спектрофотометрии. Было показано, что Фицпатрик печатает спектрофотометрию, тесно соотнося с самим участником в ряде исследований10,13,14,15.
Несмотря на полезность и широкое использование медашных испытаний в клинических службах, эта процедура не была широко принята в лабораторных условиях для измерения индивидуальных вариаций в ответ на провоспалительную стимуляцию. Цель методологии, изложенной здесь, заключается в предоставлении методов и поэтапных процедур, которые повышают точность и воспроизводимость процедуры тестирования MED, с тем чтобы облегчить будущую работу в лабораторных условиях, ориентированных на мелкозернистой количественное оценка внутрииндивидуальной изменчивости воспалительной реакции. Мы также предоставляем репрезентативные результаты, которые иллюстрируют способность этого стандартизированного протокола точно фиксировать изменения от человека к человеку воспаления.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все методы, описанные ниже, включая использование добровольцев-людей, были рассмотрены и утверждены местным Институциональным наблюдательным советом (IRB) и соответствуют Хельсинкской и Белмонтской декларации. Все участники (НЗ72) подписали информированное согласие, запрещенное протоколом IRB. Критерии включения/исключения и процедуры прекращения были разработаны для обеспечения максимальной безопасности участников, и любое отклонение от этих процедур следует рассматривать с учетом их воздействия на риск и переносимость по отношению к субъектам. В контексте представленной здесь работы критерии исключения ограничивают участие лиц, не имеющих личной или семейной истории воспалительных состояний, или любых законных или незаконных веществ. Обоснованием этого является то, что эти факторы могут влиять на реакцию на процедуру тестирования MED.
1. Отбор участников
- Используйте следующие критерии включения: 18-55 лет; в хорошем общем состоянии здоровья, как это определено медицинским итоговым контрольным списком (MSCL)5; может понимать и общаться о протоколе безопасности лаборатории, представленном на английском языке; может предоставить письменное согласие.
- Используйте следующие критерии исключения: Тип кожи Фицпатрика I, определяемый самоотчетом; регулярно использует коммерческое оборудование для загара; раны кожи или поражения в запланированном месте воздействия; текущий рак кожи, или личная история рака кожи; семейная история рака кожи; диабет; псориаз или другие воспалительные заболевания кожи; периферических сосудистых заболеваний, периферических артериальных заболеваний, болезни Рейно, или любые другие диагностированные нарушения кровообращения; любые непроизвольные двигательные расстройства; аллергия на клеевую ленту; принимает ингаляционные стероиды для лечения астмы (например, флутикасон); принимает любые кортикостероиды; 2 или более из следующих (диагностированная гипертония, гиперлипидемия, высокий уровень холестерина, сигареты для курения, семейная история коронарных или атеросклеротических заболеваний (родители/братья и сестры до 55 лет)) ; активная зависимость от веществ - законная или незаконная; люди с зависимостью от вещества, новые для восстановления (менее одного года); использование лекарств, влияющих на функцию ЦНС, включая психотропные препараты, опиатные препараты или кортикостероиды, в течение последних 3 месяцев; любые предписанные психотропные препараты, в настоящее время или в течение последних 3 месяцев (они включают лекарства для беспокойства, депрессии, или других психологических проблем).
2. Планирование и подготовка к MED
- Расписание участников для двух встреч: первый, MED воздействия событие (приблизительно 45 мин), а второй, последующей для сбора спектрофотометрических показаний (примерно 10 мин). Расписание последующего назначения на 24 ч после первого назначения.
- Перед прибытием участников выложить и настроить необходимое оборудование, включая две дозы тестирования манжеты и безопасности оборудования. Ищите разнообразную УФ-защитную одежду (например, УФ-защитные спортивные рукава, УФ-защитные перчатки, медицинские скрабы с длинным рукавом, УФ-защитные листы и ленту, чтобы прикрепить листы) как для участника, так и для исследователя, чтобы покрыть всю кожу, подвергшуюся воздействию УФ-излучения Излучения.
- Калибровать спектрофотометр в соответствии со спецификациями производителя. Сделайте это для каждого предмета и каждого сеанса.
3. Определение типа кожи Фицпатрик (FST)
- Когда участник прибывает на мероприятие med экспозиции (Visit 1), определить FST либо через самоотчет или спектрофотометрии. Чтобы максимизировать безопасность участников, не проводите тестирование MED на участниках, классифицированных как FST 1. Для всех других типов кожи Fitzpatrick (2–6) используйте оценку FST, чтобы определить, какой график экспозиции следует использовать.
4. Манжета 1 Применение
- Объясните участнику, как работает тестирование MED, и запросите вопросы перед началом работы.
- Как правило, выполнять процедуру MED на внутренней стороне не доминирующего предплечья.
- Место манжеты 1 (со всеми отверстиями удалены) избегая веснушек, родинок, шрамов, волос (по мере возможности), и любые порезы, синяки или поражения на коже. Удалите только защитную вощеную бумагу поддержку из боковой (не центральной) части манжеты 1. Важно, чтобы вощеная бумага поддержку от центральной части манжеты 1 не будут удалены, как клей имеет большой потенциал, чтобы раздражать кожу, когда слезли после базовых показаний, вызывая покраснение кожи проксимальной диафрагмы.
-
После размещения манжеты 1 на предполагаемом месте экспозиции, место ориентиры с помощью постоянного маркера, чтобы убедиться, что манжета 2 будет расположен точно в том же месте. Отметьте кожу в четырех точках за пределами складок каждого из боковых лоскутов манжеты 1, верхнего правого, верхнего левого, нижнего правого и нижнего левых точек.
- Сделать эти знаки достаточно темными, чтобы выжить примерно 24 ч, так как они также будут использоваться для размещения манжеты 3 в точно том же месте на последующей назначения 24 ч позже.
5. Базовое чтение: Манжета 1 Приложение
- Используя спектрофотометр, который был откалиброван в соответствии со спецификациями производителя, получить и постоянно записывать показания на каждом из шести открытых диафрагм в последовательности.
- Убедитесь, что спектрофотометр находится в центре отверстия манжеты, избегая при этом родинок, шрамов или других пятен в максимально возможной степени.
- Постоянно записывать все значения "SCI" (L, A, B). Чтобы обеспечить согласованность показаний с той же точкой калибровки, держите спектрофотометр в ON в течение всей процедуры MED и не выключайте до тех пор, пока показания после экспозиции не будут завершены.
- После того, как базовые измерения спектрофотометрии были зарегистрированы, удалите манжету 1. Чтобы свести к минимуму дискомфорт участника, нанесите медицинский клей растворитель по периметру манжеты 1, так как он отслаивается, что предотвратит болезненное удаление волос на руке.
6. Предварительное чтение экспозиции: Манжета 2 Приложение
- После удаления манжеты 1, посидите манжеты 2 в том же месте, используя ориентиры, нарисованные на коже для манжеты 1. Полная клейкая поддержка может быть выставлена и применена для обеспечения того, чтобы манжета 2 была достаточно запечатана, чтобы предотвратить перекрестное воздействие среди диафрагм из-за недостаточной адгезии на коже.
- Ите как участник, так и исследователь Дон УФ-защитной одежды и аксессуаров безопасности. Как минимум, участник, техник, управляющий процедурой, и любые другие стороны в комнате должны надеть УФ-защитные очки. Техники должны носить длинные рукава или использовать УФ-защитный рукав.
- Перед активацией лампы, есть техник помочь участнику в покрытии всех открытых кожи, в том числе руку над патч, руки и запястья ниже патч, рука, и части передней или задней части руки, которые могут быть выставлены по бокам патча (УФ- защитные листы и ленты, чтобы прикрепить листы могут быть полезны для этого). Кроме того, некоторые участники носить рубашки с открытыми декольте, возможно, захотите драпировать УФ-защитной ткани на шее и груди, если эти области будут близки к уф-источнику.
- Распространение УФ-защитной ткани под руку участника (чтобы уменьшить отражательность от поверхности стола).
7. Процедура MED: Предварительная экспозиция
ПРИМЕЧАНИЕ: Лучи от лампы должны быть перпендикулярны месту экспозиции. В общем, физическое движение лампы менее возможно, чем движение или расположение угла руки участников.
- Перед активацией лампы, организовать руку участника так, что ультрафиолетовые лучи от лампы будет перпендикулярно угол манжеты 2 на руке участника.
- Определите правильное расстояние между лампой и манжетой 2 на руке участника. Поместите датчик радиометра, обращенный к ультрафиолетовой лампе параллельно поверхности кожи и как можно ближе к расположению Манффа 2.
-
Обложка руку участников с УФ-доказательство ткани для предотвращения воздействия, и кратко активировать лампу, чтобы настроить расстояние до манжеты 2 до датчика радиометра читает 270 ЗВт /см2.
- Для достижения этого показателя отрегулируйте расстояние между лампой и поверхностью кожи до тех пор, пока радиометр не считывает 270 ЗВт/см2 (10 КВт). После того, как соответствующее расстояние было определено, обесточат лампу.
ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь важно отметить, что небольшие различия в углу радиометра сильно повлияют на показания. Таким образом, угол радиометра должен быть как можно ближе к поверхности кожи.
- Для достижения этого показателя отрегулируйте расстояние между лампой и поверхностью кожи до тех пор, пока радиометр не считывает 270 ЗВт/см2 (10 КВт). После того, как соответствующее расстояние было определено, обесточат лампу.
- Внести дополнительные коррективы в расстоянии на протяжении всего сеанса экспозиции, чтобы предотвратить дрейф в расположении руки. При каждом прочтении подтверждайте расстояние и перечитывайте по мере необходимости для поддержания показаний радиометра на уровне примерно 270 ЗВт/см2 (10 КВт).
8. Процедура MED: Воздействие
- Используйте стоп-час для выполнения графика MED. Удалите первое покрытие диафрагмы перед активацией УФ-источника. Активируйте источник и стоп-часы одновременно и удалите каждое покрытие диафрагмы на Cuff 2 в соответствии с графиком, указанным ниже, на основе FST.
- В момент удаления для каждого покрытия диафрагмы, запись показания радиометра, когда радиометр проводится параллельно поверхности кожи и указал на лампу. Если расстояние изменилось, отрегулируйте расстояние до лампы, чтобы радиометр еще раз считывал 270 (10) ЗВ/см2.
- Поимеет специалиста следить за рукой участника, чтобы обеспечить последовательное позиционирование. В частности, отрежьте руку, если рука вращается, так как многие участники будут вращать руку, как они расслабляются. После любых корректировок, вновь подтвердить, что радиометр считывает 270 МВт / см2 (- 10 ЗВт).
- Выключите лампу в точное время, указанное графиком дозировки в таблице 1. Не отключайте стоп-час, так как дополнительная серия показаний спектрофотометра должна быть собрана ровно через 7 минут после деактивации лампы, как описано ниже.
9. 7 Мин пост-экспозиция Чтение
- Ровно через 7 минут после деактивации лампы запишите окончательные показания спектрофотометра с каждой диафрагмы в манжете 2. Цель сбора данных сразу же после процедуры воздействия заключается в том, чтобы сначала подтвердить отсутствие побочных реакций на УФ-излучение, а во-вторых, оценить первоначальные ответы, которые в некоторых случаях могут быть незначительными, но заметно отличаться от исходных ( до экспозиции) значения. Любое увеличение покраснения через 7 минут, вероятно, будет тепловым эффектом, а не эритемой.
ПРИМЕЧАНИЕ: Неблагоприятная реакция на воздействие УФ-излучения через 7 минут, вероятно, связана с минимальной краской дозы солнечной краправовства, приобретенные расстройства светочувствительности. Нарушения фоточувствительности оцениваются до процедуры МЭР, и испытуемые с этими расстройствами должны быть исключены. Однако, если это наблюдается в любой момент во время тестирования, протокол экспозиции должен быть немедленно прекращен. - После воздействия УФ-излучения, манжеты 2 может быть особенно трудно удалить. Используйте лечебно-стельный растворитель, при необходимости, чтобы свести к минимуму дискомфорт участникам при удалении манжеты 2. Участники с особенно hirsute или иным образом чувствительной кожи может оказаться полезным применять либо оливковое масло или спирта на основе клей удаления под краем манжеты 2, так как они удаляют патч медленно. После того, как манжета 2 удаляется участники могут иметь остаточный клей на коже, которые также могут быть удалены либо с оливковым маслом или медицинский клей растворителя.
- Перед отъездом из экспозиции напомните участникам не мыть ориентиры и не применять лосьоны к месту экспозиции.
10. Последующее назначение: Манффа 3 Применение
- Перед прибытием участника откалибруйте спектрофотометр в соответствии со спецификациями производителя.
- Подготовка манжеты 3, удалив все отверстия покрытия (оставляя белую восковую бумагу поддержку на центральной части патча). При размещении манжеты 3 на руке участника, удалить белую восковую бумагу поддержку из двух боковых закрылков патча. Используя ориентиры на предплечье участника, поместите Cuff 3 в том же месте, что и предыдущие два патча.
- Возьмите чтение на каждом из шести открытых диафрагм в последовательности. Кроме того, визуально проверить каждое отверстие и зафиксировать, есть ли визуальные доказательства реакции эритемы в каждом из шести диафрагм (красная или розовая кожа указывает на эритему). После постоянной записи показаний спектрофотометра, удалить манжеты 3, используя растворитель при необходимости.
- Для дальнейшего повышения комфорта и безопасности участников, обеспечить 4-6 одноразовых гель ожога или алоэ вера, и указать участнику, что если место экспозиции становится зуд или неудобно, он может рассматриваться как солнечный ожог с этими или аналогичными без рецепта продуктов.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Расписание времени, представленное в таблице 1, представляет собой новый график дозировки, который был рассчитан для захвата MED, в среднем, в середине события экспозиции (т.е. диафрагмы 3 или 4) для каждого FST. Основа расчетного графика заключается в следующем.
Предварительная работа установила, что для лиц с FST 2, средний MED для излучения в диапазоне UVB составляет 66,9 милливт (мВт) на см2,77,429 мВт /см2 для FST 3 и 85,0 для FST 416. В соответствии с предположением о постоянной энергии UVB 270 ЗВт/см2, мы экстраполировали эту константу в временной области, чтобы определить количество секунд, необходимых для захвата MED в середине точки данной дозировки графика для каждого FST на основе этих медианных Значения. Кроме того, мы включили расширяющийся график, так что каждая диафрагма (2 через 6) получает на 25% больше энергии, чем до него, подобно в принципе расширению серии коэффициентов, которые обычно используются в тестировании MED. Хотя нет эталонных диапазонов существуют для MED в пределах FST 5 и 6, мы рассчитали графики для этих типов кожи путем экстраполирования различий между диапазонами от 2 до 4, чтобы определить постоянную для умножения расширяющихся временных рядов до теоретически правильной оценки необходимой энергии для достижения MED у этих лиц, если она существует. Следует также отметить, что предыдущая работа показала, что статистически значимые различия в MED могут возникнуть только при сравнении FST I с FST IV20. Следовательно, в контексте описанных здесь методов не обязательно ожидается возникновение статистически значимых различий между смежными категориями ФСТ.
На рисунке 1 изображены полные данные по одному репрезентативному объекту, разбитые по периоду оценки (предварительная экспозиция, 7 минут после экспозиции и наблюдение за 24 ч). На рисунке 2 приводятся полные данные по всем предметам в данном исследовании, с тем чтобы обеспечить всеобъемлющий обзор индивидуальных моделей и вариаций, которые могут возникнуть. На рисунке 3 приводятся сводные статистические данные, отражающие агрегированные результаты по всем предметам, чтобы проиллюстрировать общие закономерности изменчивости в каждой диафрагме. Необработанные данные этой процедуры могут быть соотнесены с другими переменными, представляющими научный интерес, в зависимости от контекста и характера исследовательских приложений, использующих точное тестирование MED, описанное здесь.
| Расписание MED для каждого типа кожи Фицпатрик (FST) | ||||
| FST 2 | FST 3 | FST 4 | ||
| Удалить патч 2 | 1:22 | 1:38 | 1:55 | |
| Удалить патч 3 | 3:05 | 3:42 | 4:19 | |
| Удалить патч 4 | 5:13 | 6:16 | 7:19 | |
| Удалить патч 5 | 7:54 | 9:29 | 11:03 | |
| Удалить патч 6 | 11:14 | 13:29 | 15:44 | |
| Выключение лампы | 15:25 | 18:31 | 21:36 | |
| 7м Постэкспозиция | 22:25 | 25:31 | 28:36 | |
Таблица 1: Рассчитанное расписание дозировки в соответствии с FST. Единицы представляют продолжительность воздействия в мин:s).
Рисунок 1: Результаты представительпов по одному предмету. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 2: Агрегированные результаты по 72 предметам, иллюстрирующие изменение АЗ от базового к последующему. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 3: Результаты сюжета box обобщают изменчивость для 72 предметов, иллюстрирующих изменение АЗ от базового к последующему. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Точность внедрения med тестирования, как описано здесь, может предложить несколько преимуществ по сравнению с другими сохранившимися лабораторными воспалительными проблемами, которые достигли широкого использования. Например, всасывающие волдыри протоколы17,18,19 поднять заполненные жидкостью волдырь на коже, которая впоследствии аспирируется со шприцем, чтобы получить прямой доступ к микроокружению цитокинов. Хотя ибрисы кожи является известным инструментом для изучения иммунологии кожи и воспаления20, и может быть особенно эффективным для получения доступа к редким популяциям клеток и белков21,такие процедуры требуют специализированного персонала и часто являются непомерно инвазивными и неудобными для общего использования в исследовательских предметах, таким образом представляя как этические, так и практические проблемы. Вдоль этих же линий, поверхностные воспалительные процедуры вызов, такие как капсаицин крем индуцированных вазодилатации являются эффективными в стимулировании кожного воспаления, но количественная локализованная воспалительная реакция (вспышка) опирается на руководство отслеживание и человеческий рейтинг, который может быть подвержен ошибке, тем самым снижая надежность этой процедуры в лаборатории.
В настройках фототерапии цель определения MED до УФ-фототерапии состоит в том, чтобы вычислить индивидуальную начальную дозу для протокола УФ-излучения. В случае описанных здесь методов мы не стремимся определить MED для этой цели, а вместо этого предоставляем реплицируемый метод оценки внутрииндивидуальных вариаций в ответах на УФ-излучение. В том же смысле, следует также отметить, что результаты этой процедуры не могут быть использованы при расчете порога эритема под солнцем, который вместо этого потребует солнечного тренажера, а не УФ лампы. В этом же направлении важно оценить состояние предыдущего загара и пребывания на солнце на испытательном полигоне. В этом исследовании мы исключили испытуемых, которые сообщили о последовательном использовании коммерческого оборудования для загара. Эти факторы, если не учитывать, может помешать точному определению фототипов кожи.
Мы использовали портативный спектрофотометр, чтобы объективно определить базовый цвет кожи до воздействия, а также измерить изменение цвета кожи, индуцированного УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫм излучением. Спектрофотометры являются легкими, портативными устройствами, которые измеряют оттенок или красный по сравнению с зеленым (шкала а), легкость или черный против белого (шкала L) и насыщенность или желтый по сравнению с синим (шкала b). Предыдущая работа показала, что увеличение b и уменьшение компонентов шкалы L' лучше указывают на потемнение кожи, вызванное кумулятивным воздействием УФ22,в то время как шкала а, измеряющая эритема кожи или покраснение (т.е. солнечные ожоги). Хотя MED, по определению, увеличение видимой эритемы, использование спектрофотометрии обеспечивает дополнительную количественную метрику, которая дополняет визуальный осмотр места воздействия. Использование спектрофотометрии для измерения эритемы одновременно снижает риск для субъектов и повышает точность измерения эритемы. Это потому, что спектрофотометр способен измерять изменения в покраснении кожи со значительно большей точностью, чем визуальное наблюдение в одиночку. Использование приборов, таких как спектрофотометрия для измерения поверхностных реакций на УФ-излучение, таким образом, имеет дополнительное преимущество сокращения количества УФ-излучения, необходимого для получения заметных изменений. Наблюдательные оценки для измерения эритемы (обычно делается с Likert типа визуальной шкалы рейтинга)23 являются весьма субъективными и ограничить полезность тестирования MED. В соответствии с предыдущей работой, которая установила процедуры MED для клинических настроек4,мы сообщаем метрику а,3, отображаем непосредственно из спектрофотометра, что является мерой покраснения. Использование спектрофотометрии (в частности, фактор а) для измерения кожной эритемы имеет существенный прецедент в научной литературе4,14,24,25, и считается более точный, чем визуальный рейтинг в одиночку.
Необходимо также использовать радиометр, способный измерять микроватты на см2 в диапазоне UVB. Для того, чтобы контролировать интенсивность УФ-излучения, а также обеспечить, чтобы дозировка была согласована между субъектами, радиометр в режиме реального времени должен быть помещен непосредственно рядом с местом воздействия кожи субъекта во все времена. Среди других преимуществ использования радиометра (например, при мониторинге усталости лампс с течением времени), радиометрия гарантирует, что расстояние между лампой и кожей дает последовательный результат между субъектами. Это также обеспечивает дополнительную степень безопасности для субъектов, гарантируя, что источник никогда не помещается слишком близко к коже, что также увеличит УФ-излучение, проецируемое на кожу. Экспериментатор должен записывать интенсивность УФ в режиме реального времени, или, как минимум, каждый раз, когда отверстие покрытие в дозе тестирования патч (манжета) удаляется, чтобы подтвердить последовательность разгона по всему событию экспозиции. Обеспечивая, что интенсивность остается постоянной, дальнейшее повышение безопасности путем предотвращения УФ-доза, которая больше, чем то, что описано в графике дозировки, представленные здесь.
Оценка воспаления, связанного с эритемой, и его полезность для изучения других видов воспаления остается темой для будущего исследования. В частности, в будущей работе следует изучить взаимосвязь между эпителиальными реакциями, индексированными описанными здесь процедурами тестирования MED, и биологическими процессами, которые производят их, с тем чтобы установить необходимую концептуальную и теоретическую основу для дальнейшего изучения этих связей. Таким образом, мы настоятельно рекомендуем осторожность в использовании med тестирования в качестве общего маркера системного воспаления, и поощрять дальнейшую работу с использованием этого метода для зондирования факторов, которые регулируют клеточные реакции на УФ-излучение.
Тестирование MED не лишено рисков. Существует риск для изучения участников, что место воздействия может стать зуд или неудобно в ближайшие 24-48 ч. Участники могут испытывать ощущение тепла на сайте, и вполне возможно, что кожа может очистить или стать больной, как в случае солнечных ожогов. Можно предпринять несколько шагов, чтобы свести к минимуму возможность такого исхода. Во-первых, перед проведением процедуры MED fST ввод должен быть проведен для того, чтобы определить продолжительность времени, что участник будет подвергаться УФ-излучения. В тех случаях, когда тип кожи Фицпатрика неясен или не может быть определен, мы рекомендуем не проводить тестирование MED. В тех случаях, когда есть разногласия между самостоятельно йню фст или наблюдателем определяется FST, по умолчанию ниже FST, что повлечет за собой более низкую дозу УФ-излучения. Кроме того, в тех случаях, когда субъекты FST I (легкая возможная кожа) мы рекомендуем против проведения процедуры, потому что в этом случае субъекты могут обратиться к MED в течение 6-8 мин, а это означает, что чрезмерное дозировка может стать несколько более вероятным. Тестирование МЭР не должно проводиться, если показания радиометра недоступны (например, из-за отказа оборудования). Перед выходом из лаборатории после процедуры воздействия УФ-излучения, участникам следует предоставить возможность взять домой внебиржевой средства правовой защиты, такие как пакеты алоэ, и должны быть сказаны, чтобы контролировать место воздействия тесно в течение следующих 48 ч. Участники должны быть сказаны, что если если участники должны быть сказаны, что если, если любой дискомфорт происходит, они могут применять алоэ по мере необходимости, или приобрести свои собственные внебиржевой средства правовой защиты. Эти риски также связаны с определенными этическими соображениями, которые должны быть оценены до проведения тестирования MED. Например, риски, связанные с переутомкой и другими непредвиденными последствиями, должны быть четко изложены в документе об информированном согласии. Аналогичным образом, следует четко указано, что, хотя тестирование МЭР широко используется, долгосрочные последствия, какими бы они ни были, не полностью поняты.
Представленные здесь репрезентативные результаты следует рассматривать с учетом ограничений в отношении исследований. Во-первых, мы стремились лишь продемонстрировать потенциал для точного тестирования MED для фиксации изменчивости между субъектами в этом исследовании, и для изучения надежности тестирования этой процедуры потребуется дальнейшая работа. Во-вторых, мы собрали данные из FST 2 до 5, и мы не представляем данные здесь на FST 6 (самая темная кожа), так как предыдущая работа показала, что люди с очень темной кожей, как правило, не показывают доказательств эритемы в ответ на УЛЬТРАВ-излучение. Будущая работа будет необходима для того, чтобы применить и критически оценить результаты из нашего расчетного графика дозировки для FST 6. Лица с более светлой кожей (FST I и II) также могут извлечь выгоду из более длительного периода наблюдения, так как лица с более светлой кожей могут показать доказательства MED после 48 ч. В-третьих, мы сообщаем данные, извлеченные из области недоминирующего предплечья, что является удобным и менее инвазивное расположение для оценки типов воспалительных реакций научного интереса в этом исследовании. Тем не менее, это контрастирует со многими другими исследованиями, которые оценивают ответы МЭР в регионах тела, которые менее подвержены естественному свету, таким как спина и ягодицы. Выбор предплечья в качестве основного места записи спектрофотометрии был главным образом по соображениям удобства, так как сбор данных из чувствительных личных регионов, таких как это может вызвать неоправданный дискомфорт или смущение субъектов. Тем не менее, области, которые, как правило, защищены одеждой может быть лучшим вариантом для измерения эритемы, свободной от влияния предыдущего солнечного воздействия, и будущая работа может рассмотреть этот вопрос путем сравнительной оценки результатов этой процедуры на различных физических местоположений на теле. Следует также отметить, что процедуры, изложенные здесь, не предназначены для установления MED для настройки фототерапии, и эти процедуры не должны использоваться для фотобиологических исследований, таких как фактор защиты от солнца (SPF) определение для коммерческих Солнцезащитный крем. Кроме того, несмотря на то, что нам удалось достичь узких допусков в дозировке радиации в размере 10 ЗВт на см2,в будущем работа должна оценить полезность стабилизации физического расположения УФ-радиометра, который в нашем подходе проводится вручную. Хотя это и не обязательно ограничение, мы выбрали 7 минут после экспозиции в качестве полупроизвольного последующей точки, чтобы оценить, произошли ли какие-либо немедленные изменения - хотя эти изменения не связаны с эритемой, и вместо этого могут относиться к локализованному отоплению или другие не связанные ответы. Другим потенциальным ограничением является стоимость приборов, особенно спектрофотометра. Наконец, мы отмечаем, что большое число критериев исключения может ограничивать общность.
Потенциальное применение точного тестирования MED распространяется на любые исследования, в которых требуется количественная оценка системной воспалительной реакции у человека. В частности, этот метод может быть особенно актуален для области психонейроиммунологии, которая исследует взаимодействие между психологическими, нейробиологическими и факторами образа жизни (стресс, диета, гормональный статус, тревога и депрессия), которые относятся к иммунных реакций, включая системное воспаление. Будущая работа может также изучить полезность корректировки определенных физических конфигураций описанных здесь процедур тестирования MED. Например, регулировка расстояния от поверхности кожи к источнику УФ-излучения может быть осуществлена либо вручную (как это было здесь), либо, в качестве альтернативы, показания радиометра в режиме реального времени могут быть использованы для корректировки времени воздействия. Можно было бы также оценить влияние продолжительности последующих процедур для систематического изучения индивидуальных различий во времени достижения пика МД, а также добавить более длительные периоды наблюдения, с тем чтобы оценить внутрииндивидуальные различия во времени восстановления. Следует также отметить, что описанные здесь методы существуют в более широком контексте мировых стандартов для методов испытаний на солнце, косметической косметики и фактора защиты от солнца (SPF) (например, ISO 24444). Методы, представленные здесь, не предназначены для использования в этих контекстах, и они не должны применяться для определения MED в настройках фототерапии или SPF рейтинги, как описано в Соединенных Штатах пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Стандарты тестирования SPF основаны на индивидуальных MED и не подходят для внутрииндивидуальных оценок, как описано здесь. И наконец, в будущей работе следует также учитывать продолжительность периода наблюдения. В текущем исследовании, большинство испытуемых были оценены на уровне или около 24 ч после воздействия, с некоторыми редкими исключениями из-за изменения графиков и предмета доступности (никогда не превышает 48 ч после воздействия). Можно было бы также оценить влияние продолжительности последующих процедур для систематического изучения индивидуальных различий во времени достижения пика МД, а также добавить более длительные периоды наблюдения, с тем чтобы оценить внутрииндивидуальные различия во времени восстановления.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы этого исследования не заявляют о каких-либо конфликтах интересов, финансовых или иных.
Acknowledgments
Эта работа была поддержана грантом от Вирджинии Технологический колледж науки Discovery фонда.
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).
