LED灯光生物效应 对人体健康的影响分析

  法国医疗与健康国家研究院(Inserm)研究员Claude Gronfier将从另一个层面和角度解读照明的“非视觉功能”——《光生物效应：对人体健康的影响》，以期让大家对这个课题有更加丰富的了解。国内不少专家也正对“照明的非视觉生物效应”相关课题进行持续的研究，相信不同学者在此次会议上将碰撞出不一样的火花，知识、技术共享也将形成“1+1>2”的效应，此项研究被推向一个新的高度亦不难预测。

  先来了解下国内专家对“照明的非视觉生物效应”相关课题的研究：
　　
　　由于新感光细胞的发现，照明影响人的生理机能已经成为不争的事实。比如，早晨上班时，采用高色温照明，照度较高，使人精力充沛地开始一天的工作;到中午时，照度降低，且光变成暖色，以便午餐和休息;下午恢复工作，又升高色温和照度;下班时，再度降低色温和照度。这种可调节的照明就是人们根据此项研究对光环境做出的调整，以有益于人类健康。
　　
　　复旦大学教授刘木清曾提到，传统光源的限制，使得照明学科主要是研究视觉照明的，因为光源的主要用途也就是用作人眼看清世界，尽管也有少量的其它用途，但是相比视觉应用，那是小很多的。因此，实际上，照明学科很多年来一直是视觉照明的学科。但对LED的特点将使LED的应用不仅仅是用于illumination(视觉照明)的概念，它将极大的促进LED在视觉之外的领域的应用，如农业照明、医院照明、LED光通信等，以及一些慢慢被想到的应用领域，这些是非视觉应用的概念。因此，未来照明学科的发展将是真正的照明概念，即包括视明与非视明。
　　
　　研究照明的非视觉应用具有重大意义。以医院照明为例，中国照明学会副理事长郝洛西认为其有利于创造人性化的健康人居照明环境。她提出医院照明应用主要有三方面：节律、情绪、视觉。
　　
　　节律。因护士工作性质存在倒班，医生护士时常需要长时间做手术，白天进手术室晚上出来的情况不鲜见，节律紊乱的情况非常普遍。如何利用特定的光照来协助身体节律的调整，是目前正在研究的内容。
　　
　　情绪。病患在医院往往感到孤单无助，术前情绪紧张，导致手术不能顺利进行。医护人员的工作繁重且精神需要高度集中，采取什么样的照明方式和如何利用彩色光，既能保证精神集中，且又能舒缓疲劳、缓解紧张情绪，这之间需要找到一个平衡点。
　　
　　视觉。医护人员的视觉作业极其复杂，从精密的手术照明到血液样本化验，从各类药品分拣到心电监控，从静脉注射到吊瓶标签，从照明设计标准的角度，不仅要提供水平照度的参考值，还应考虑垂直照明的特别要求。另外，病人常常处于卧床的体位，跟站立的常人不同，照明灯具的安装方式理应从病患角度考虑，避免不舒适眩光。
　　
　　另外，根据郝洛西团队针对医院心内科开展的健康照明系列研究，医院建筑的健康照明系统对医用光照环境具有更高品质的要求。如导管手术室内可安装“医用LED情绪干预媒体界面”，通过创新的光照图式设计，依据病人的年龄、性别和生命特征，进行个性化设定，达到让病人情绪放松的目的。
　　
　　除此之外，光照还用在婴儿黄疸和多种皮肤病的治疗，还有利用不同波长的光制成美容灯治疗皮肤的问题，但这些应用还完全没有被展开，还没有做足够深入的研究。
　　
　　利用特定光谱、光照强度等多参数的设计，通过引入智能控制手段，对环境中的使用人群进行光照干预，抑制或提升人体的褪黑激素分泌，从而改善睡眠。不单如此，人们已经发现褪黑激素水平不仅影响人们的睡眠质量，对衰老及痴呆甚至是老年人记忆力提升都有影响，同时还与抑制癌细胞的生长等生物功能有关。可见，对光的非视觉效应的研究意义多么重大。
　　
　　当然对于照明的视觉效应和生物学效应，研究一直在不断进行中。比如，由于光敏黑色素细胞对蓝光最敏感，所以许多研究都强调接受蓝光照射对于促进人的夜间睡眠，但随着研究的深入，人们对蓝光危害的问题好像又有点过度担忧。但复旦大学电光源研究所林燕丹等人的研究发现，在比较昏暗的工作环境下，由于人眼的光视效率从555nm左右的黄绿光向507nm左右的蓝绿光偏移，增加照明中蓝光的成分有利于提高照明的有效光效，达到有效提高人眼视觉功能的效果。因此，适当的增加蓝光的照明，可以使ipRGCs细胞可以有效吸收的光能量增加，从而抑制人体内褪黑素的含量，达到缓解疲劳的作用，从而减少由于疲劳而引起生产率的下降以及误操作所产生的事故。
　　
　　引用复旦大学教授林燕丹的话作为结尾：“只有真正掌握LED光谱的特性和光谱的可调性，既充分考虑到光的辐射性，又考虑到光生物的安全性，以及人的视觉性的需要，才能进入一个更健康的LED应用时代。

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