Dose érythémale standard (SED) et dose érythémale minimale (MED)

La dose érythémale standard (SED) et la dose érythémale minimale (MED) ne mesurent pas la même chose. La SED est une unité physique normalisée pour le rayonnement UV efficace en matière d'érythème : 1 SED équivaut à 100 J/m² d'exposition pondérée par l'érythème, et elle s'applique indépendamment de la personne irradiée. La MED n'est pas du tout une unité fixe mais un seuil biologique individuel – la dose la plus faible qui rend la peau d'une personne donnée visiblement rouge. L'une des grandeurs décrit le rayonnement, l'autre décrit la réaction d'un être humain à celui-ci. Ce n'est qu'ensemble qu'elles permettent de savoir si une exposition UV donnée est critique pour une personne donnée.

Distinguer les deux notions n'est pas une simple querelle académique ; c'est le résultat d'une décision de normalisation. Pendant des années, la littérature a utilisé « MED » de façon incohérente – parfois comme unité physique, parfois comme valeur mesurée individuelle, selon l'étude et l'auteur. Pour lever cette ambiguïté, la Commission internationale de l'éclairage (CIE) a recommandé en 1997 de réserver la MED exclusivement à la réponse biologique individuelle, et a introduit la dose érythémale standard comme unité physique normalisée distincte (CIE, Standard Erythema Dose – a Review). Depuis, les deux concepts peuvent être clairement séparés et mis en relation de manière pertinente.

Cette distinction importe partout où des doses UV sont comparées ou rapportées à des personnes : en diagnostic dermatologique et en photothérapie médicale, dans les tests de crèmes solaires, dans les équipements de bronzage, dans l'indice UV publié par les services météorologiques, ainsi que dans l'évaluation photobiologique des postes de travail.

Le SED est une unité de mesure du rayonnement UV efficace en érythème – c'est-à-dire provoquant un rougissement de la peau. La CIE l'a introduit en 1997 et il est normalisé dans l'ISO/CIE 17166 (ISO/CIE 17166:2019). Il décrit uniquement le rayonnement, rien d'autre.

• Définition : 1 SED correspond à une exposition énergétique efficace en érythème de 100 J/m², soit l'équivalent de 10 mJ/cm². La pondération est appliquée à l'aide du spectre d'action érythémal normalisé s_er(λ), qui décrit l'efficacité de chaque longueur d'onde à produire un rougissement de la peau – le rayonnement UV-B à courte longueur d'onde compte des ordres de grandeur plus lourdement que l'UV-A.
• Indépendant du phototype : le SED ne dit rien de la réaction d'une personne donnée. Il quantifie la quantité de rayonnement incident, pondérée biologiquement – ni plus, ni moins.
• Objectif : il rend comparables différentes sources UV – lumière solaire, appareils de bronzage, dispositifs de thérapie et bancs d'essai – indépendamment de l'instrument ou de la méthode de mesure utilisés (Cancer Council Australia, Sunburn).

En termes de mesure, cela signifie qu'un instrument ne fournit des valeurs de SED fiables que si sa réponse spectrique suit le spectre d'action érythémal, ou si le spectre de la source est mesuré puis pondéré numériquement avec s_er(λ). Lorsque la réponse du capteur s'écarte du spectre d'action, une erreur systématique en résulte – voir écart spectral pour les capteurs UV. Les grandeurs sous-jacentes, l'éclairement énergétique et l'exposition énergétique, sont regroupées sous grandeurs radiométriques.

La DEM n'est pas une grandeur fixe, mais une mesure de la sensibilité d'un individu au rayonnement UV.

• Définition : la DEM est la plus petite dose UV qui produit, chez une personne donnée, une rougeur cutanée tout juste perceptible et nettement délimitée. Elle est normalement relevée de 16 à 24 h après l'exposition, car l'érythème se développe avec un certain délai (PMC/NIH, Minimal Erythema Dose Testing).
• Déterminée par phototest : de petites zones de peau adjacentes sont irradiées avec une série graduée de doses UV croissantes. La dose la plus faible produisant, le lendemain, une rougeur tout juste reconnaissable aux contours nets est considérée comme 1 DEM pour cette personne.
• Dépendante du type de peau : la DEM varie considérablement selon le phototype de Fitzpatrick (I à VI), ainsi qu'en fonction de l'âge, du bronzage antérieur, des médicaments et de la disposition génétique. Le facteur déterminant est la mélanine, qui absorbe le rayonnement UV avant qu'il n'atteigne les couches cellulaires sensibles.

Comme la DEM est individuelle, elle ne remplace pas une mesure d'exposition : la quantité de rayonnement à effet érythémateux délivrée sur un poste de travail ne peut être que mesurée, tandis que l'effet de cette exposition sur une personne donnée dépend de sa DEM. La manière dont les deux se combinent dans la pratique quotidienne est décrite dans l'érythème UV sur le lieu de travail.

Les deux grandeurs ne s'excluent pas, elles se complètent : une MED individuelle peut être exprimée en SED. Cela la rend comparable indépendamment de l'instrument utilisé – et une exposition mesurée, donnée en SED, peut être directement mise en regard du seuil de cette personne.

Les valeurs ci-dessous sont des approximations issues de la littérature. La dispersion au sein d'un même type de peau est considérable ; pour une affirmation fiable concernant un individu, un phototest reste nécessaire.

Exemple concret : Une personne de type de peau II présente une MED d'environ 250 J/m², soit 2,5 SED. Si une source UV délivre 5 SED, cette personne a reçu le double de son seuil érythémal individuel et présentera une rougeur clairement visible. Une personne de type de peau VI, avec une MED d'environ 10 SED, resterait encore en dessous de son seuil pour la même exposition. Un rayonnement physiquement identique produit donc des résultats biologiques totalement différents – c'est précisément pourquoi la grandeur radiométrique et le seuil de réponse doivent être nommés séparément.

• Détermination du facteur de protection solaire (FPS) : La DEM de la peau non protégée et la DEM de la même peau avec un écran solaire appliqué sont toutes deux déterminées ; le rapport des deux donne le facteur de protection solaire (CLINUVEL, la photoprotection et l'importance du test de la DEM minimale). La méthode d'essai elle-même est définie dans la norme ISO 24444.
• Trouver la dose en photothérapie : Dans le psoriasis, la dermatite atopique ou le vitiligo, la DEM individuelle sert de point de départ pour la dose initiale, qui est ensuite augmentée progressivement au cours du traitement. Les technologies concernées et les grandeurs qui s'y rapportent sont décrites dans médecine et photothérapie.
• Diagnostic des photodermatoses : Les tests photobiologiques avec détermination de la DEM aident à identifier et à classer les affections photosensibles – l'éruption polymorphe à la lumière, par exemple, ou la photosensibilisation induite par des médicaments.
• Indice UV et communication publique : L'indice UV est défini comme l'éclairement énergétique érythémal efficace en W/m² multiplié par 40 m²/W. À un indice UV de 8, l'éclairement énergétique érythémal efficace est donc de 0,2 W/m², et 1 SED est atteint au bout d'environ 500 secondes – un peu plus de huit minutes. Une personne de phototype II atteindrait son seuil érythémateux après environ 21 minutes.
• Équipements de bronzage et d'irradiation : La puissance érythémale efficace est indiquée en SED afin que les équipements de différents fabricants puissent être comparés et les durées d'exposition limitées de manière traçable.
• Sécurité au travail : Les valeurs limites d'exposition pour le rayonnement optique incohérent ne sont pas exprimées en SED mais en exposition énergétique efficace H_eff et une fonction de pondération S(λ) qui leur est propre ; la limite journalière de 30 J/m² remonte historiquement à la dose érythémale minimale des phototypes sensibles. Les réglementations qui la définissent sont résumées dans directives, normes et standards en UV.

Le SED mesure-t-il la même chose que le MED ?
Non. Le SED est une unité physique fixe pour le rayonnement à effet érythémal (1 SED = 100 J/m²) ; le MED est la dose individuelle à laquelle la peau d'une personne donnée rougit. Le SED mesure la cause, le MED décrit la sensibilité à l'effet.

Comment convertir un MED en SED ?
Divisez la valeur du MED en J/m² par 100 J/m². Un MED de 250 J/m² correspond donc à 2,5 SED. Cela suppose que la valeur du MED est pondérée en fonction de l'érythème et non une exposition énergétique non pondérée.

1 SED est-il nocif ?
1 SED se situe en dessous du seuil érythémal de tous les types de peau – les valeurs de MED typiques les plus basses commencent aux alentours de 2 SED, si bien qu'un rougissement visible n'est pas à attendre à 1 SED. D'un point de vue professionnel et d'hygiène radiologique, cela ne constitue pas pour autant un blanc-seing : les doses d'une seule journée s'additionnent, et les valeurs limites d'exposition sur le lieu de travail sont nettement plus basses.

Comment mesurer l'exposition à effet érythémal ?
Avec un radiomètre dont le capteur est filtré selon le spectre d'action érythémal, ou avec un spectroradiomètre qui mesure le spectre puis le convolue avec s_er(λ). La seconde voie est la plus robuste, car elle reste indépendante du spectre de la source ; sélection de capteurs UV donne des indications pour choisir un instrument.

• CIE : Standard Erythema Dose, a Review – le raisonnement qui distingue le SED du MED, cie.co.at.
• ISO/CIE 17166:2019, Erythema reference action spectrum and standard erythema dose – la définition normative du spectre d'action et de l'unité, iso.org.
• Cancer Council Australia : Sunburn – la Standard Erythema Dose et la Minimal Erythema Dose en contexte, cancer.org.au.
• PMC/NIH : Minimal Erythema Dose (MED) Testing – méthode et durée de lecture des tests photobiologiques, pmc.ncbi.nlm.nih.gov.
• CLINUVEL : Photoprotection and the significance of Minimal Erythema Dose (MED) Testing – le rôle de la MED dans la détermination du facteur de protection solaire, clinuvel.com.

Ce n'est qu'une fois mesurée que l'on sait si une source UV atteint réellement la dose érythémale efficace que vous supposez. Nous mesurons le spectre, l'éclairement énergétique et la dose de votre source et vous conseillons sur l'instrument adéquat – du radiomètre RMD Pro, disponible avec un capteur à pondération érythémale, au spectroradiomètre plat UVpad, jusqu'au spectroradiomètre de laboratoire SR900 pour l'évaluation spectrale. La traçabilité des mesures est assurée par notre laboratoire d'étalonnage accrédité. Envoyez-nous votre question.