[发明专利]促进维生素D3-胆钙化醇的光生化合成的装置及方法

说明书

本发明提供一种促进维生素D3‑胆钙化醇的光生化合成的装置及方法。该装置包括壳体(1)、位于壳体中的电源部分(2)、用于参数设定和窄带UVB辐射调节的部分(3)、用于可视化的屏幕或触摸屏(4)、用于窄带UVB辐射的源(5)以及用于使窄带UVB辐射均匀分布的模块(6)，该模块(6)可以与皮肤直接接触。本发明使用UVB范围内的低强度窄带辐射来提供对维生素D3‑胆钙化醇的所需日剂量的合成的促进，这使得可以将维生素D3‑胆钙化醇的浓度增加到所需的日标准。

技术领域

本发明涉及一种医学技术，具体涉及一种用于促进维生素D3-胆钙化醇的光生化合成的装置。

背景技术

当暴露于皮肤时，太阳辐射的能量被转化为热，并且还消耗在光化学和光生物学反应上，在此期间，在皮肤的表皮中发生各种光生化过程。1935年，建立了维生素D3的化学结构，并且证明了维生素D3是由对7-脱氢胆固醇进行紫外辐射而形成的。取决于UV辐射的剂量和质量，生理效应可以是积极的(维生素D3合成)或负面的(灼伤、DNA损伤、皮肤上出现恶性形成物、光老化等)。人体以如下两种方式供应维生素D：(1)当皮肤暴露于某一光谱的UV辐射时，在皮肤表皮中内源性形成维生素D3；以及(2)通过在肠中从食物吸收外源性维生素D2、D3。在充足和定期的日射下，对维生素D的需求完全被表皮中的光化学合成所满足。膳食来源的维生素D2、D3仅在内源性维生素缺乏的情况下起补偿作用。维生素D3合成的光生化阶段的活性直接取决于UV辐射(UVR)的强度和光谱成分。维生素D3合成的光生化过程仅在皮肤暴露于具有某些特征的紫外辐射能量时发生。7-脱氢胆固醇最有效地吸收UVB范围(280nm至315nm)的紫外辐射。因此，在这些波长下最有效地产生维生素D3。

到达皮肤的UV辐射量对于整个维生素D3合成系统是极其重要的。所需剂量小，认为每天将脸和手暴露于太阳和光下15分钟是足够的。值得注意的是，在身体的较大区域上暴露于UVB范围(280nm至315nm)的较高剂量辐射产生源自UVR的较低的风险和效益比。研究显示了随着身体区域的增加，维生素D的产生处于饱和状态。效益/风险比似乎仅对小剂量的UVB辐射和身体的小区域是有利的，而过度暴露于阳光下不能提供成比例的额外效益。维生素D3在皮肤中的合成在UV辐射下发生，UV辐射仅有效地渗透皮肤的表皮层。影响维生素D3合成的两个最重要的因素是UV辐射的量(强度)和质量(相应的波长)。另一个重要因素是皮肤中7-脱氢胆固醇的量。在正常条件下，皮肤的乳头层和基底层含有足够量的7-脱氢胆固醇(每平方厘米皮肤约为25至50mcg)。体外皮肤样品显示，维生素D3的量在UV辐射后15分钟内达到其最大值，并且在长期暴露期间维生素D3的量保持恒定。因此，为了通过内源性维生素D3完全满足身体的日常需要，在含有UVB射线的开放日光中停留10至20分钟就足够了。

在日光缺乏的情况下，通过用UVB范围的窄带辐射辐射皮肤，使用体内的维生素D3-胆钙化醇合成装置促进维生素D3的光生化合成，可以补偿维生素D缺乏。

在美国专利No.6,851,814和俄罗斯专利No.RU2644752中公开了一些装置，其中在体内合成维生素D是通过使用UVB灯辐射源辐射皮肤来进行的，该UVB灯辐射源发射波长接近用于产生维生素D的生物活性辐射光谱的波长。

在一组基本特征方面最接近的是根据韩国专利申请KR20150082761的装置，其包括发光二极管、光导、控制中央处理器、用于在装置的表面上均匀分布辐射的散射板(所有这些都组装在柔性印刷电路板上)、以及电源。在这种装置中，用280nm波长的高强度UVB辐射获得所需剂量的维生素D，这需要设定和监测最大允许暴露时间(工作轮班、睡眠时间等)以及与长暴露时间相对应的窄带UVB辐射的安全最低剂量，以确保照射过程的安全性。这个缺点对于上述美国专利No.6,851,814和俄罗斯专利No.RU2644752下的技术解决方案也是典型的。

发明内容

本发明的目的是提供一种装置，其提供UVB范围内的窄带辐射，用于能量有效和安全地促进体内维生素D3-胆钙化醇的合成。