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目的:白内障是最常见的导致视力损害的眼病之一,也是致盲的主要原因之一。根据2017年全球疾病负担(Global Burden of Diseases,GBD)调查研究显示,在世界范围内,白内障伤残调整寿命年(Disability-adjusted Life-years,DALYs)随着年龄的增长而增加,60岁年龄段DALYs约是25岁年龄段的57倍左右。年龄相关性白内障是一种多因素的疾病,它的发展与紫外线辐射的暴露有关。众所周知,人体眼睛每天都要暴露在太阳紫外线辐射下,影响进入眼部的紫外辐射暴露量的因素除了大气成分、太阳高度角(solar elevation angle,SEA)、纬度、海拔、云层、反射率外,面部解剖结构也是重要因素之一。随着年龄的增长,面部软组织和骨骼结构发生衰老,青年与老年面部形态具有明显的差异,老年面部形态特征与青年相比更加扁平。由于全球范围内女性白内障患病率高于男性,因此,我们将从白内障眼部紫外辐射暴露学的角度,重点关注老年与青年女性面部形态特征,探究不同年龄阶段面部形态学差异对眼部紫外线暴露水平的影响,对加强老年女性眼紫外辐射暴露防护提供科学依据。方法:采用FaceGen Modeller软件提供的能够准确表达蒙古人种和高加索人种25岁和60岁女性面部解剖结构的3D平均脸,经3D打印构建青年和老年女性3D面部形态学模型,放置于旋转式眼部紫外辐射暴露模型,选择中国辽宁省阜新市(北纬42.00°,东经121.69°)矿山公园内一个宽阔的广场作为监测地点,在2019年6月27日至2019年7月8日期间进行蒙古人种和高加索人种青年和老年女性面部模型眼部紫外辐射暴露监测。以模型正对太阳为旋转起始位置,转盘顺时针匀速旋转一周,每隔6°采集一个数据,每圈采集60个顺时数据,时间间隔为7-8分钟。监测数据经“AvaSoft 7.8 for USB2.0”软件转换成为Excel格式,获得不同时点环境和眼部UVA、UVB和UVR波段紫外辐射暴露强度,单位为W/m2。将辐射强度结合暴露时间计算眼部紫外辐射累积剂量。采用3ds Max软件构建蒙古人种和高加索人种青年和老年女性3D眼部直射光最大入射角(Three-Dimensions Ocular Maximum Incident Angle of Direct Light,3D OMIADL),根据日光系统对模型进行渲染,将模拟日期设定为三亚地区2019年6月21日(夏至日,SEA最大),输出渲染结果。并应用MATLAB 2018a软件读取渲染结果图片中左眼瞳孔暴露部位上45个像素点的灰度值及其平均值。结果:1、眼部紫外辐射暴露强度随时间变化呈双峰分布,随SEA增加呈单峰曲线。蒙古人种25岁和60岁女性面部模型眼部紫外辐射暴露强度在SEA约为50°达到峰值;高加索人种25岁和60岁女性面部模型眼部紫外辐射暴露强度在SEA约为44°达到峰值。2、蒙古人种和高加索人种25岁和60岁女性面部模型在SEA小于60°时,眼部紫外辐射暴露强度几乎无差异;当SEA在60°至71.19°区间时,60岁女性面部模型眼部紫外辐射暴露强度大于25岁。3、正对太阳150°的旋转角度范围内,25岁和60岁女性面部模型眼部紫外辐射暴露强度差异相对较大,且平均削减率随着SEA的增高而增大;在旋转角度282°-354°区间范围的平均削减率大于0°-72°区间范围。4、蒙古人种25岁和60岁女性面部模型眼部日光暴露模拟灰度值在SEA小于60°时,几乎无差异;当SEA为60°到80°范围时,具有差异的旋转角度区间逐渐增大;当SEA在80°到85°区间时,25岁女性面部模型眼部日光暴露模拟灰度值在旋转角度0°-78°和294°-360°范围内均低于60岁模型。高加索人种25岁和60岁女性面部模型眼部日光暴露模拟灰度值在SEA小于65°时,差异相对较小;当SEA在65°到77°区间时,25岁女性面部模型眼部日光暴露模拟灰度值在旋转角度0°-66°和318°-360°范围内均低于60岁模型。5、蒙古人种25岁和60岁女性面部模型3D OMIADL分别为72.09°和75.00°;高加索人种25岁和60岁女性面部模型3D OMIADL分别为55.65°和60.25°。两人种女性年龄面部模型颞侧3D OMIADL均大于鼻侧。6、青年与老年女性面部模型眼部紫外辐射暴露差异在一定程度上与3D OMIADL有关。7、同一时间范围内,60岁女性面部模型眼部紫外辐射每小时累积剂量大于25岁女性面部模型。结论:由于青年和老年女性面部形态差异,老年3D眼部直射光最大入射角大于青年,在SEA约为60°到72°区间且在正对太阳的150°旋转角度范围时,老年女性面部模型眼部紫外辐射暴露强度高于青年。