LED燈光生物效應(yīng)：對人體健康的影響分析

　　之前的文章提到了照明的“非視覺功能”。法國醫(yī)療與健康國家研究院(Inserm)研究員Claude Gronfier將從另一個層面和角度解讀照明的“非視覺功能”——《光生物效應(yīng)：對人體健康的影響》，以期讓大家對這個課題有更加豐富的了解。國內(nèi)不少專家也正對“照明的非視覺生物效應(yīng)”相關(guān)課題進(jìn)行持續(xù)的研究，相信不同學(xué)者在此次會議上將碰撞出不一樣的火花，知識、技術(shù)共享也將形成“1+1>2”的效應(yīng)，此項研究被推向一個新的高度亦不難預(yù)測。

　　先來了解下國內(nèi)專家對“照明的非視覺生物效應(yīng)”相關(guān)課題的研究：

　　由于新感光細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，照明影響人的生理機(jī)能已經(jīng)成為不爭的事實。比如，早晨上班時，采用高色溫照明，照度較高，使人精力充沛地開始一天的工作;到中午時，照度降低，且光變成暖色，以便午餐和休息;下午恢復(fù)工作，又升高色溫和照度;下班時，再度降低色溫和照度。這種可調(diào)節(jié)的照明就是人們根據(jù)此項研究對光環(huán)境做出的調(diào)整，以有益于人類健康。

　　復(fù)旦大學(xué)教授劉木清曾提到，傳統(tǒng)光源的限制，使得照明學(xué)科主要是研究視覺照明的，因為光源的主要用途也就是用作人眼看清世界，盡管也有少量的其它用途，但是相比視覺應(yīng)用，那是小很多的。因此，實際上，照明學(xué)科很多年來一直是視覺照明的學(xué)科。但對LED的特點(diǎn)將使LED的應(yīng)用不僅僅是用于illumination(視覺照明)的概念，它將極大的促進(jìn)LED在視覺之外的領(lǐng)域的應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)照明、醫(yī)院照明、LED光通信等，以及一些慢慢被想到的應(yīng)用領(lǐng)域，這些是非視覺應(yīng)用的概念。因此，未來照明學(xué)科的發(fā)展將是真正的照明概念，即包括視明與非視明。

　　研究照明的非視覺應(yīng)用具有重大意義。以醫(yī)院照明為例，中國照明學(xué)會副理事長郝洛西認(rèn)為其有利于創(chuàng)造人性化的健康人居照明環(huán)境。她提出醫(yī)院照明應(yīng)用主要有三方面：節(jié)律、情緒、視覺。

　　節(jié)律。因護(hù)士工作性質(zhì)存在倒班，醫(yī)生護(hù)士時常需要長時間做手術(shù)，白天進(jìn)手術(shù)室晚上出來的情況不鮮見，節(jié)律紊亂的情況非常普遍。如何利用特定的光照來協(xié)助身體節(jié)律的調(diào)整，是目前正在研究的內(nèi)容。

　　情緒。病患在醫(yī)院往往感到孤單無助，術(shù)前情緒緊張，導(dǎo)致手術(shù)不能順利進(jìn)行。醫(yī)護(hù)人員的工作繁重且精神需要高度集中，采取什么樣的照明方式和如何利用彩色光，既能保證精神集中，且又能舒緩疲勞、緩解緊張情緒，這之間需要找到一個平衡點(diǎn)。

　　視覺。醫(yī)護(hù)人員的視覺作業(yè)極其復(fù)雜，從精密的手術(shù)照明到血液樣本化驗，從各類藥品分揀到心電監(jiān)控，從靜脈注射到吊瓶標(biāo)簽，從照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的角度，不僅要提供水平照度的參考值，還應(yīng)考慮垂直照明的特別要求。另外，病人常常處于臥床的體位，跟站立的常人不同，照明燈具的安裝方式理應(yīng)從病患角度考慮，避免不舒適眩光。

　　另外，根據(jù)郝洛西團(tuán)隊針對醫(yī)院心內(nèi)科開展的健康照明系列研究，醫(yī)院建筑的健康照明系統(tǒng)對醫(yī)用光照環(huán)境具有更高品質(zhì)的要求。如導(dǎo)管手術(shù)室內(nèi)可安裝“醫(yī)用LED情緒干預(yù)媒體界面”，通過創(chuàng)新的光照圖式設(shè)計，依據(jù)病人的年齡、性別和生命特征，進(jìn)行個性化設(shè)定，達(dá)到讓病人情緒放松的目的。

　　除此之外，光照還用在嬰兒黃疸和多種皮膚病的治療，還有利用不同波長的光制成美容燈治療皮膚的問題，但這些應(yīng)用還完全沒有被展開，還沒有做足夠深入的研究。

　　利用特定光譜、光照強(qiáng)度等多參數(shù)的設(shè)計，通過引入智能控制手段，對環(huán)境中的使用人群進(jìn)行光照干預(yù)，抑制或提升人體的褪黑激素分泌，從而改善睡眠。不單如此，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)褪黑激素水平不僅影響人們的睡眠質(zhì)量，對衰老及癡呆甚至是老年人記憶力提升都有影響，同時還與抑制癌細(xì)胞的生長等生物功能有關(guān)?？梢?，對光的非視覺效應(yīng)的研究意義多么重大。

　　當(dāng)然對于照明的視覺效應(yīng)和生物學(xué)效應(yīng)，研究一直在不斷進(jìn)行中。比如，由于光敏黑色素細(xì)胞對藍(lán)光最敏感，所以許多研究都強(qiáng)調(diào)接受藍(lán)光照射對于促進(jìn)人的夜間睡眠，但隨著研究的深入，人們對藍(lán)光危害的問題好像又有點(diǎn)過度擔(dān)憂。但復(fù)旦大學(xué)電光源研究所林燕丹等人的研究發(fā)現(xiàn)，在比較昏暗的工作環(huán)境下，由于人眼的光視效率從555nm左右的黃綠光向507nm左右的藍(lán)綠光偏移，增加照明中藍(lán)光的成分有利于提高照明的有效光效，達(dá)到有效提高人眼視覺功能的效果。因此，適當(dāng)?shù)脑黾铀{(lán)光的照明，可以使ipRGCs細(xì)胞可以有效吸收的光能量增加，從而抑制人體內(nèi)褪黑素的含量，達(dá)到緩解疲勞的作用，從而減少由于疲勞而引起生產(chǎn)率的下降以及誤操作所產(chǎn)生的事故。

　　引用復(fù)旦大學(xué)教授林燕丹的話作為結(jié)尾：“只有真正掌握LED光譜的特性和光譜的可調(diào)性，既充分考慮到光的輻射性，又考慮到光生物的安全性，以及人的視覺性的需要，才能進(jìn)入一個更健康的LED應(yīng)用時代。