前言臭氧层破坏这一重大环境问题提出后,紫外线气候变化引发的皮肤癌和白内障这两个主要公共健康问题倍受国际社会关注。大量的流行病学研究和紫外线暴露评价调查都指出紫外线是引起白内障的重要危险因素,眼部紫外线暴露剂量的准确定量是评价紫外线致白内障危险性的关键。由于眼部紫外线暴露的影响因素较多,包括太阳高度角、海拔、地面反射、天空散射和面部解剖特征等,因此长期以来,个体眼部紫外线暴露的定量一直受到较大的限制。事实上,暴露于天然紫外线辐射场的个体,不仅与其眼部暴露朝向有关,同时还受到眼眶、眉弓、鼻梁和颊部等面部结构的影响。此外,人们还具有主动回避强太阳光线的本能,也正是因为这些复杂因素限制了我们对眼部紫外线暴露剂量的精确评价,成为眼部紫外线暴露致白内障研究与预防的瓶颈问题。为解决这一问题,以人一生眼睛面对各方位的概率基本均等为研究的出发点,研制了旋转式眼部紫外线暴露模型。在本次研究中,将选用此模型在太阳高度角最高值可达到90°的三亚地区进行实地监测,获得人群眼部紫外线暴露的日间分布规律。根据眼部接收紫外线时太阳高度角及眼视角的几何光学关系,结合环境紫外线辐射水平、以实地监测数据为修正依据,建立可用于计算个体眼紫外线累积暴露剂量的数学模型。该模型综合考虑了地区变化,户外活动方式变动等因素,将环境紫外线辐射量转换成眼部紫外线暴露量,可以替代旋转式眼部紫外线暴露模型实地监测,较为准确和方便地获得各地人群眼部紫外线的暴露情况,为客观准确的预测和评价眼部紫外线暴露剂量致白内障的危险性提供依据。方法1、选择三亚太阳高度角最高和最低日前后一周,晴朗天气下,采用个体紫外线旋转模型进行实地监测,所得数据绘制曲线图,得到眼部紫外线暴露日间变化规律。2、同时分析眼部紫外线暴露的几何光学特征,依据环境紫外线辐射量的计算方法,通过引入参数调整,将其转化为眼部紫外线的暴露量,建立眼紫外线暴露定量的数学模型。3、数序模型计算所得眼紫外线暴露剂量与实际监测所得暴露剂量进行比较分析,检验数学模型的准确性。结果1、分别用两种公式计算环境紫外线辐射量,并于实测数据分析比较,得到较接近实测数据的环境紫外线辐射定量的公式,作为眼部紫外线暴露定量数学模型的基础公式。2、根据人体静态眼部紫外线暴露光学特征,构建人体眼部紫外线暴露定量的数学模型,并引入UFOV和Ee两个参数,初步建立人体眼部紫外线暴露瞬间强度数学模型。并将该模型所拟合的理论结果与同时同地监测实测数据比较,二者基本一致。3、根据人体动态眼部紫外线暴露光学特征,建立人体眼部紫外线累积暴露剂量的数学模型,编辑成计算机程序。通过验证,该数学模型准确、可行,可用于评估其他地区人群眼部紫外线日间暴露累积剂量。4、通过数学模型计算,太阳高度角是眼部紫外线暴露量的主要影响因素,太阳高度角40°附近时眼部紫外线暴露量最大。结论1、研究建立了眼部紫外线暴露定量的数学模型：2、本研究通过眼部紫外线暴露瞬间强度数学模型计算得出：在太阳高度角40°左右时,进入眼部紫外线暴露量最大。3、本研究所建立的个体眼紫外线累积暴露剂量的数学模型经证实准确、可行,可以将其编辑成计算机软件程序,用于预测和评估其他地区人群眼部紫外线日间暴露累积剂量。