Standard Erythema Dose (SED) e Minimal Erythema Dose (MED)

Standard Erythema Dose (SED) e Minimal Erythema Dose (MED) non misurano la stessa cosa. La SED è un'unità fisica standardizzata per la radiazione UV eritemicamente efficace: 1 SED equivale a 100 J/m² di esposizione pesata eritemicamente, e si applica indipendentemente da chi viene irradiato. La MED non è affatto un'unità fissa, ma una soglia biologica individuale – la dose più piccola che rende visibilmente rossa la pelle di una determinata persona. Una grandezza descrive la radiazione, l'altra descrive la risposta di un essere umano ad essa. Solo insieme indicano se una determinata esposizione UV è critica per una determinata persona.

Tenere separati i due concetti non è un cavillo accademico; è il risultato di una decisione di standardizzazione. Per anni la letteratura ha usato "MED" in modo incoerente – a volte come unità fisica, a volte come valore misurato individuale, a seconda dello studio e dell'autore. Per eliminare questa ambiguità, la Commissione Internazionale dell'Illuminazione (CIE) ha raccomandato nel 1997 che MED fosse riservata esclusivamente alla risposta biologica individuale, introducendo la Standard Erythema Dose come unità fisica standardizzata separata (CIE, Standard Erythema Dose – a Review). Da allora i due concetti possono essere separati chiaramente e correlati tra loro in modo significativo.

Questa distinzione è rilevante ovunque le dosi UV vengano confrontate o riferite a persone: nella diagnostica dermatologica e nella fototerapia medica, nei test dei filtri solari, nelle apparecchiature per l'abbronzatura, nell'indice UV pubblicato dai servizi meteorologici e nella valutazione fotobiologica dei luoghi di lavoro.

Il SED è un'unità di misura per la radiazione UV eritemicamente efficace, cioè che arrossa la pelle. La CIE l'ha introdotta nel 1997 ed è standardizzata nella ISO/CIE 17166 (ISO/CIE 17166:2019). Essa descrive la radiazione e nient'altro.

• Definizione: 1 SED corrisponde a un'esposizione radiante eritemicamente efficace di 100 J/m², equivalente a 10 mJ/cm². La ponderazione viene applicata con lo spettro d'azione eritemale standardizzato s_er(λ), che descrive quanto sia efficace ciascuna lunghezza d'onda nel produrre l'arrossamento della pelle – la radiazione UV-B a lunghezza d'onda corta incide con un peso di ordini di grandezza superiore rispetto agli UV-A.
• Indipendente dal fototipo cutaneo: il SED non dice nulla su come reagisca una particolare persona. Esso quantifica la quantità di radiazione incidente, ponderata biologicamente – né più né meno.
• Scopo: rende confrontabili diverse sorgenti UV – luce solare, apparecchiature abbronzanti, dispositivi terapeutici e banchi di prova – indipendentemente dallo strumento o dal metodo di misura utilizzato (Cancer Council Australia, Sunburn).

In termini di misura, ciò significa che uno strumento fornisce valori di SED affidabili solo se la sua responsività spettrale segue lo spettro d'azione eritemale, oppure se lo spettro della sorgente viene misurato e poi ponderato numericamente con s_er(λ). Quando la responsività del sensore si discosta dallo spettro d'azione, ne consegue un errore sistematico – vedere mismatch spettrale per sensori UV. Le grandezze sottostanti, irradianza ed esposizione radiante, sono raccolte in grandezze radiometriche.

La MED non è una grandezza fissa, ma una misura di quanto un individuo sia sensibile alla radiazione UV.

• Definizione: La MED è la dose UV più piccola che produce un arrossamento della pelle appena percettibile e nettamente delimitato in una determinata persona. Viene normalmente letta 16 a 24 ore dopo l'esposizione, poiché l'eritema si sviluppa con un ritardo (PMC/NIH, Minimal Erythema Dose Testing).
• Determinata tramite fototest: Piccole aree cutanee adiacenti vengono irradiate con una serie graduata di dosi UV crescenti. La dose più bassa che produce un arrossamento appena riconoscibile con bordi netti il giorno successivo viene presa come 1 MED per quella persona.
• Dipendente dal tipo di pelle: La MED varia considerevolmente in base al tipo di pelle Fitzpatrick (I a VI), e inoltre in base all'età, alla pregressa abbronzatura, ai farmaci e alla predisposizione genetica. Il fattore decisivo è la melanina, che assorbe la radiazione UV prima che raggiunga gli strati cellulari sensibili.

Poiché la MED è individuale, non sostituisce una misurazione dell'esposizione: quanta radiazione eritemicamente efficace fornisce un posto di lavoro può essere misurato soltanto, mentre l'effetto di tale esposizione su una determinata persona dipende dalla sua MED. Come i due aspetti si combinano nella pratica quotidiana è descritto in Eritema UV sul posto di lavoro.

Le due grandezze non si escludono a vicenda, ma si completano: una MED individuale può essere espressa in SED. Questo la rende confrontabile indipendentemente dallo strumento utilizzato – e un'esposizione misurata espressa in SED può essere messa direttamente a confronto con la soglia di quella persona.

I valori sottostanti sono approssimazioni tratte dalla letteratura. La variazione all'interno di un singolo fototipo cutaneo è considerevole; per un'affermazione attendibile su un individuo resta necessario un fototest.

Esempio pratico: Una persona con fototipo cutaneo II ha un MED di circa 250 J/m², cioè 2,5 SED. Se una fonte UV erogasse 5 SED, quella persona avrebbe ricevuto il doppio della propria soglia individuale di eritema e mostrerebbe un arrossamento chiaramente visibile. Una persona con fototipo cutaneo VI e un MED di circa 10 SED rimarrebbe ancora sotto la propria soglia con la stessa identica esposizione. Una radiazione fisicamente identica produce quindi risultati biologici completamente diversi – motivo per cui la grandezza radiometrica e la soglia di risposta devono essere indicate separatamente.

• Determinazione del fattore di protezione solare (SPF): Vengono determinate sia la MED della cute non protetta sia la MED della stessa cute con applicato un filtro solare; il rapporto tra le due fornisce il fattore di protezione solare (CLINUVEL, Photoprotection and the significance of MED testing). Il metodo di prova stesso è stabilito nella norma ISO 24444.
• Determinazione della dose in fototerapia: Nella psoriasi, nella dermatite atopica o nella vitiligine, la MED individuale costituisce il punto di partenza per la dose iniziale, che viene poi aumentata progressivamente nel corso del trattamento. Le tecnologie coinvolte e le grandezze ad esse correlate sono descritte alla pagina medicina e fototerapia.
• Diagnosi delle fotodermatosi: Il phototesting con determinazione della MED consente di identificare e classificare le condizioni fotosensibili, come ad esempio l'eruzione polimorfa alla luce o la fotosensibilizzazione indotta da farmaci.
• Indice UV e comunicazione pubblica: L'indice UV è definito come l'irradianza eritemicamente efficace in W/m² moltiplicata per 40 m²/W. Con un indice UV di 8, l'irradianza eritemicamente efficace è quindi pari a 0,2 W/m², e 1 SED viene raggiunto dopo circa 500 secondi, cioè poco più di otto minuti. Una persona con fototipo cutaneo II raggiungerebbe la propria soglia eritemale dopo circa 21 minuti.
• Apparecchiature per abbronzatura e irraggiamento: La potenza eritemicamente efficace viene espressa in SED, in modo che le apparecchiature di diversi produttori possano essere confrontate e i tempi di esposizione limitati su base riferibile.
• Sicurezza sul lavoro: I valori limite di esposizione per la radiazione ottica incoerente non si basano sul SED, ma sull'esposizione radiante efficace H_eff e su una funzione di pesatura S(λ) propria; il limite giornaliero di 30 J/m² risale storicamente alla dose eritemale minima dei fototipi cutanei sensibili. Le normative che lo stabiliscono sono riassunte alla pagina linee guida, norme e standard sui raggi UV.

Il SED misura la stessa cosa del MED?
No. Il SED è un'unità fisica fissa per la radiazione eritemicamente efficace (1 SED = 100 J/m²); il MED è la dose individuale alla quale la pelle di una determinata persona diventa rossa. Il SED misura la causa, il MED descrive la sensibilità all'effetto.

Come si converte un MED in SED?
Dividere il valore MED in J/m² per 100 J/m². Un MED di 250 J/m² corrisponde quindi a 2,5 SED. Ciò presuppone che il valore MED sia ponderato eritemicamente e non sia un'esposizione radiante non ponderata.

1 SED è dannoso?
1 SED si trova al di sotto della soglia eritemica di ogni fototipo cutaneo – i valori MED tipici più bassi partono da circa 2 SED, quindi a 1 SED non è da attendersi un arrossamento visibile. Dal punto di vista della sicurezza sul lavoro e dell'igiene delle radiazioni ciò non costituisce un via libera: le dosi di una singola giornata si somminano, e i valori limite di esposizione sul posto di lavoro sono considerevolmente inferiori.

Come si può misurare l'esposizione eritemicamente efficace?
Con un radiometro il cui sensore è filtrato secondo lo spettro d'azione eritemico, oppure con uno spettroradiometro che misura lo spettro e lo convolve poi con s_er(λ). La seconda via è quella più robusta perché rimane indipendente dallo spettro della sorgente; selezione dei sensori UV fornisce indicazioni per la scelta di uno strumento.

• CIE: Standard Erythema Dose, a Review – il ragionamento alla base della separazione tra SED e MED, cie.co.at.
• ISO/CIE 17166:2019, Erythema reference action spectrum and standard erythema dose – la definizione normativa dello spettro d'azione e dell'unità, iso.org.
• Cancer Council Australia: Sunburn – Standard Erythema Dose e Minimal Erythema Dose nel contesto, cancer.org.au.
• PMC/NIH: Minimal Erythema Dose (MED) Testing – metodo e tempo di lettura della fototestatura, pmc.ncbi.nlm.nih.gov.
• CLINUVEL: Photoprotection and the significance of Minimal Erythema Dose (MED) Testing – il ruolo della MED nella determinazione del fattore di protezione solare, clinuvel.com.

Se una fonte UV raggiunge davvero la dose eritemale efficace ipotizzata diventa chiaro solo dopo averla misurata. Misuriamo lo spettro, l'irradianza e la dose della vostra fonte e vi consigliamo lo strumento adatto – dal radiometro RMD Pro, disponibile con un sensore a ponderazione eritemale, fino allo spettroradiometro piatto UVpad e allo spettroradiometro da laboratorio SR900 per la valutazione spettrale. La riferibilità metrologica delle letture è garantita dal nostro laboratorio di taratura accreditato. Inviateci la vostra domanda.