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

Standard Erythema Dose (SED) en Minimal Erythema Dose (MED) meten niet hetzelfde. De SED is een gestandaardiseerde fysische eenheid voor erytemaal effectieve UV-straling: 1 SED staat gelijk aan 100 J/m² erytemaal gewogen stralingsexpositie en geldt onafhankelijk van wie er bestraald wordt. De MED is helemaal geen vaste eenheid, maar een individuele biologische drempelwaarde – de kleinste dosis die de huid van één specifieke persoon zichtbaar rood laat worden. De ene grootheid beschrijft de straling, de andere beschrijft de reactie van een mens daarop. Alleen samen geven ze aan of een bepaalde UV-blootstelling kritisch is voor een bepaalde persoon.

De twee begrippen uit elkaar houden is geen academische haarkloverij, maar het resultaat van een standaardisatiebesluit. Jarenlang werd "MED" in de literatuur inconsistent gebruikt – afhankelijk van de studie en de auteur soms als fysische eenheid, soms als individuele meetwaarde. Om die ambiguïteit weg te nemen, heeft de International Commission on Illumination (CIE) in 1997 aanbevolen om MED uitsluitend te reserveren voor de individuele biologische reactie en de Standard Erythema Dose te introduceren als afzonderlijke, gestandaardiseerde fysische eenheid (CIE, Standard Erythema Dose – a Review). Sindsdien kunnen de twee begrippen duidelijk van elkaar worden onderscheiden en zinvol aan elkaar worden gerelateerd.

Dit onderscheid is van belang overal waar UV-doses vergeleken worden of aan mensen gerelateerd worden: in de dermatologische diagnostiek en in de medische fototherapie, bij het testen van zonnebrandmiddelen, in bruiningsapparatuur, in de door weerdiensten gepubliceerde UV-index en bij de fotobiologische beoordeling van werkplekken.

De SED is een meeteenheid voor erythemaal effectieve – dat wil zeggen huidverrodende – UV-straling. De CIE introduceerde deze in 1997 en ze is gestandaardiseerd in ISO/CIE 17166 (ISO/CIE 17166:2019). Ze beschrijft de straling en niets anders.

• Definitie: 1 SED komt overeen met een erythemaal effectieve stralingsexpositie van 100 J/m², gelijk aan 10 mJ/cm². De weging wordt toegepast met het gestandaardiseerde erytheemactiespectrum s_er(λ), dat beschrijft hoe effectief elke golflengte is bij het veroorzaken van huidroodheid – kortgolvige UV-B-straling weegt ordes van grootte zwaarder dan UV-A.
• Onafhankelijk van huidtype: De SED zegt niets over hoe een bepaalde persoon reageert. Ze kwantificeert de invallende, biologisch gewogen hoeveelheid straling – niet meer en niet minder.
• Doel: Ze maakt verschillende UV-bronnen vergelijkbaar – zonlicht, bruiningsapparatuur, therapieapparaten en testopstellingen – onafhankelijk van het gebruikte instrument of de meetmethode (Cancer Council Australia, Sunburn).

Meettechnisch betekent dit dat een instrument alleen betrouwbare SED-waarden levert als zijn spectrale gevoeligheid het erytheemactiespectrum volgt, of als het spectrum van de bron wordt gemeten en vervolgens numeriek wordt gewogen met s_er(λ). Wanneer de gevoeligheid van de sensor afwijkt van het actiespectrum, ontstaat een systematische fout – zie spectrale mismatch voor UV-sensoren. De onderliggende grootheden, bestralingssterkte en stralingsexpositie, zijn samengebracht onder radiometrische grootheden.

De MED is geen vaste grootheid, maar een maat voor hoe gevoelig een individu is voor UV-straling.

• Definitie: De MED is de kleinste UV-dosis die bij een bepaalde persoon een net waarneembare, scherp begrensde roodheid van de huid veroorzaakt. Deze wordt normaal gesproken 16 tot 24 uur na de blootstelling afgelezen, omdat het erytheem zich met vertraging ontwikkelt (PMC/NIH, Minimal Erythema Dose Testing).
• Vastgesteld door fototesten: Kleine, aan elkaar grenzende huidgebieden worden bestraald met een reeks stapsgewijs toenemende UV-doses. De laagste dosis die de volgende dag een net herkenbare roodheid met duidelijke grenzen veroorzaakt, wordt voor die persoon als 1 MED aangehouden.
• Afhankelijk van het huidtype: De MED varieert aanzienlijk met het Fitzpatrick-huidtype (I tot VI), en daarnaast met leeftijd, eerdere bruining, medicatie en genetische aanleg. De bepalende factor is melanine, dat UV-straling absorbeert voordat deze de gevoelige celllagen bereikt.

Omdat de MED individueel is, vormt zij geen vervanging voor een blootstellingsmeting: hoeveel erythemateus effectieve straling een werkplek levert, kan alleen worden gemeten, terwijl het effect van die blootstelling op een bepaalde persoon afhangt van diens MED. Hoe beide in de dagelijkse praktijk samenkomen, wordt beschreven in UV-erytheem op de werkplek.

De twee grootheden sluiten elkaar niet uit, ze vullen elkaar aan: een individuele MED kan worden uitgedrukt in SED. Dat maakt haar vergelijkbaar, onafhankelijk van het gebruikte instrument – en een gemeten blootstelling in SED kan rechtstreeks worden afgezet tegen de drempelwaarde van die persoon.

De onderstaande waarden zijn benaderingen uit de literatuur. De spreiding binnen één huidtype is aanzienlijk; voor een betrouwbare uitspraak over een individu blijft fototesten noodzakelijk.

Uitgewerkt voorbeeld: Een persoon met huidtype II heeft een MED van ongeveer 250 J/m², dat is 2,5 SED. Als een UV-bron 5 SED levert, heeft die persoon tweemaal zijn individuele erytheemdrempel ontvangen en zal een duidelijk zichtbare roodheid vertonen. Een persoon met huidtype VI en een MED van ongeveer 10 SED zou bij precies dezelfde blootstelling nog onder zijn drempel blijven. Fysiek identieke straling leidt dus tot volledig verschillende biologische uitkomsten – precies daarom moeten de radiometrische grootheid en de responsdrempel afzonderlijk worden benoemd.

• Bepaling van de zonbeschermingsfactor (SPF): Zowel de MED van onbeschermde huid als de MED van dezelfde huid met aangebrachte zonnebrandcrème worden bepaald; de verhouding tussen beide levert de zonbeschermingsfactor op (CLINUVEL, Photoprotection and the significance of MED testing). De testmethode zelf is vastgelegd in ISO 24444.
• Dosisbepaling bij fototherapie: Bij psoriasis, atopische dermatitis of vitiligo dient de individuele MED als uitgangspunt voor de startdosis, die vervolgens tijdens de behandeling stapsgewijs wordt verhoogd. De betrokken technologieën en de grootheden daarachter worden beschreven onder geneeskunde en fototherapie.
• Diagnose van fotodermatosen: Fototesten met MED-bepaling helpen bij het identificeren en classificeren van lichtgevoelige aandoeningen – zoals polymorfe lichteruptie of geneesmiddelgeïnduceerde fotosensibilisatie.
• UV-index en publiekscommunicatie: De UV-index wordt gedefinieerd als de erytemaal effectieve bestralingssterkte in W/m² vermenigvuldigd met 40 m²/W. Bij een UV-index van 8 bedraagt de erytemaal effectieve bestralingssterkte dus 0,2 W/m², en wordt 1 SED bereikt na ongeveer 500 seconden – iets meer dan acht minuten. Een persoon met huidtype II zou na ongeveer 21 minuten de erytheemdrempel bereiken.
• Zonnebank- en bestralingsapparatuur: Het erytemaal effectieve vermogen wordt uitgedrukt in SED, zodat apparatuur van verschillende fabrikanten kan worden vergeleken en blootstellingstijden op herleidbare basis kunnen worden beperkt.
• Arbeidsveiligheid: Blootstellingslimieten voor incoherente optische straling werken niet met de SED, maar met de effectieve stralingsexpositie H_eff en een eigen wegingsfunctie S(λ); de daglimiet van 30 J/m² gaat historisch terug op de minimale erythemadosis van gevoelige huidtypen. De voorschriften die dit vastleggen zijn samengevat onder richtlijnen, normen en standaarden voor UV.

Meet de SED hetzelfde als de MED?
Nee. De SED is een vaste natuurkundige eenheid voor erythemaal effectieve straling (1 SED = 100 J/m²); de MED is de individuele dosis waarbij de huid van een bepaalde persoon rood wordt. De SED meet de oorzaak, de MED beschrijft de gevoeligheid voor het effect.

Hoe rekent u een MED om naar SED?
Deel de MED-waarde in J/m² door 100 J/m². Een MED van 250 J/m² komt dus overeen met 2,5 SED. Hierbij wordt ervan uitgegaan dat de MED-waarde erythemaal gewogen is en geen ongewogen stralingsexpositie betreft.

Is 1 SED schadelijk?
1 SED ligt onder de erythemadrempel van elk huidtype – de laagste typische MED-waarden beginnen bij ongeveer 2 SED, dus bij 1 SED is geen zichtbare roodheid te verwachten. Vanuit arbeidshygiënisch en stralingshygiënisch oogpunt is dit echter geen vrijbrief: de doses van één dag lopen op, en de grenswaarden voor blootstelling op de werkplek liggen aanzienlijk lager.

Hoe kan erythemaal effectieve blootstelling worden gemeten?
Met een radiometer waarvan de sensor gefilterd is op het erytheemactiespectrum, of met een spectroradiometer die het spectrum meet en dit vervolgens convolueert met s_er(λ). De tweede methode is robuuster, omdat ze onafhankelijk blijft van het bronspectrum; keuze van UV-sensoren biedt houvast bij het kiezen van een instrument.

• CIE: Standard Erythema Dose, a Review – de redenering achter het onderscheid tussen SED en MED, cie.co.at.
• ISO/CIE 17166:2019, Erythema reference action spectrum and standard erythema dose – de normatieve definitie van het actiespectrum en de eenheid, iso.org.
• Cancer Council Australia: Sunburn – Standard Erythema Dose en Minimal Erythema Dose in context, cancer.org.au.
• PMC/NIH: Minimal Erythema Dose (MED) Testing – methode en aflezingstijd van de fototest, pmc.ncbi.nlm.nih.gov.
• CLINUVEL: Photoprotection and the significance of Minimal Erythema Dose (MED) Testing – de rol van de MED bij het bepalen van de zonbeschermingsfactor, clinuvel.com.

Of een UV-bron werkelijk de erytemaal effectieve dosis bereikt die u veronderstelt, wordt pas duidelijk zodra deze wordt gemeten. Wij meten het spectrum, de bestralingssterkte en de dosis van uw bron en adviseren over het juiste instrument – van de RMD Pro radiometer, leverbaar met een erytemaal gewogen sensor, via de platte UVpad spectroradiometer tot de SR900 laboratoriumspectroradiometer voor spectrale evaluatie. De metrologische herleidbaarheid van de metingen wordt gewaarborgd door ons geaccrediteerde kalibratielaboratorium. Stuurt u ons uw vraag.