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SSLCHINA2019:探究光之機理,旨為人類健康

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-11-27 00:42   來源:中國半導體照明網  瀏覽次數:597
   隨著應用領域的不斷擴大,如何針對室內外不同的應用場合、人的個性化需求,通過優化LED光源及照明方式,提供健康而舒適的照明環境和符合醫療要求的光品質,是當前面臨的重要挑戰。LED在視覺發育和視覺生理等方面的影響還需要進一步的探討。同時,色品質作為在一定的色彩保真度下,衡量喜好性、鮮艷度、自然度、吸引程度、色差等視覺感知的評價標準,也正逐漸得到重視和應用。
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  2019年11月25-27日,第十六屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA 2019)暨2019國際第三代半導體論壇(IFWS 2019)在深圳會展中心成功舉行。本屆論壇由國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟(CASA)主辦。深圳第三代半導體研究院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦。
 
  作為論壇的重要組成部分,26日“光品質與光健康技術”分會在廣東晶科電子股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、江蘇博睿光電有限公司的支持下,特別邀請來自照明、健康醫療等領域的眾多專家、學者共同論道,提升的光品質和健康舒適度,探討LED在醫療照明領域的推廣與應用。該會議由浙江大學羅明教授主持。
 
  會上,邀請到英國紐卡斯爾大學視覺神經科學教授、轉化系統神經科學中心主任及學院院長Anya HURLBERT分享了《不同光譜對人類健康的影響》研究報告。她介紹說,在過去的二十年里,對人類對光的非視覺反應的研究激增。光不僅使人類能夠通過在視桿和視錐中發出的經典視覺通路看到,而且還通過在含有黑素的視網膜神經節細胞中發出的非視覺通路影響認知、情緒、激素平衡和生物節律。在一系列的長期行為研究中,我們使用光譜可調的LED照明系統來產生選擇性調節視覺和非視覺路徑的照明光譜。我們發現高黑色素照度的燈光可以抑制褪黑激素和嗜睡,但會降低視覺注意力任務的表現,使情緒惡化,并且與低黑色素照度的燈光相比,被評定為“看得更糟,不太愉快”;也就是說,看得更糟可能導致感覺更糟,表現更差,我們將描述這些研究,并考慮它們對照明設計的影響。
 Hung-Wei CHEN 1
  臺灣科技大學Hung-Wei CHEN分享了《照明光對人體晝夜節律影響之研究》主題報告。報告主要探討照明光源對人體主觀與非主觀之影響,研究生理量測方式主要為量測腦電圖與HRV作為指標,以探討照明光源對受測者之非主觀影響,并利用心理評價問卷作為受測者的主觀影響。改該研究主要目的為研究可促進睡眠質量之舒眠照明。本實驗受測者共30位(14男6女),平均年齡23.83±0.86歲。所有受測者須皆受無燈睡眠、舒眠照明睡眠與低色溫照明睡眠三個試驗。全程睡眠皆紀錄腦波與心電圖,再透過HRV的頻譜分析,觀察受測者之睡眠質量。實驗結果為舒眠照明睡眠對于受測者之δ wave有顯著影響之上升,HRV部分之NHFP強度也高于無燈及低色溫睡眠,證明此舒眠照明確實有助于睡眠質量提升之效果。
 蔡建奇
  中國標準化研究院視覺健康與安全防護實驗室主任蔡建奇分享了《動態亮度的照明環境對人眼視功能的影響研究》主題報告。他介紹,通過對20名被試者進行人因實驗的方式,研究并比較了恒定亮度和動態亮度的照明環境對人眼生理參數的影響。為了測量光照環境對眼部生理參數的影響,本研究使用了兩類眼部生理參數:眼睫狀肌調節力和人眼像差。結果發現,具有動態亮度的照明環境較恒定亮度環境所造成的人眼視疲勞累積更低。
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  復旦大學教授戴奇分享了《晝夜節律刺激模型與等效黑色素性勒克斯模型的差異:理論分析與實驗研究》主題報告。隨著LED光源技術的進步和人們對光的非視覺效應認識的加深,在室內環境中,特別是在日光不足的空間中,應用晝夜節律照明變得越來越有吸引力。人們普遍認為,光譜功率分布(SPD)、角膜照度、時間、持續時間和先前的光照暴露史是影響人體生理系統的重要因素。其中,如果了解晝夜節律系統的光譜靈敏度函數和期望的晝夜節律光劑量,SPD和角膜照度可以由照明專家精心設計和控制。并試圖比較這兩個模型,找出更好的一個,可以用來準確地量化一般照明的晝夜影響。
 李偉民
  中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所助理研究員李偉民分享了《基于LLLT多波長高能量密度LED光療系統設計》主題報告。報告中介紹了低水平光治療(LLLT)是一種快速發展的非侵入性治療技術,可以促進傷口愈合,緩解疼痛,消除炎癥。報告中介紹設計了一種體積小、輻照度高的家用多波長LED光療系統。基于科勒照明方法,我們設計了一種短焦距大視場透鏡對,鏡頭對的參數由Zemax設計。硬件電路采用STM32F104處理器作為控制器,采用恒流驅動方式保證LED光質量。建立了實驗樣機,通過實驗對該光療系統的輻照度值及其均勻性,穩定性和安全性做了測試。實驗結果表明,該系統最高輻照度為115.4mW/cm2 ,均勻度達到88%,2小時光療系統持續最大照度工作,輻照度偏差為6.7%,系統溫升為19℃。
 王天峰
  中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所王天峰分享了《LED作為抗菌治療光源的實驗研究》主題報告。他介紹,微生物感染是引起發病率和死亡率的最常見疾病之一。目前,主要的治療方法是使用抗生素藥物。但其副作用從發熱、惡心到主要過敏反應都不容忽視。此外,日益增長的抗微生物耐藥性也要求一種新的安全的替代治療方法來對付真菌感染。作為一種非抗生素治療方法,光動力療法(pdt)和抗菌藍光(abl)治療已在這一領域得到了廣泛的研究。結果表明,405nm LED對白色念珠菌有明顯的滅活作用。50mW/cm2照射25分鐘后,白念珠菌的存活率下降到1%。另一方面,隨著abl照射時間的延長,細胞內ros增加。綜上所述,我們得出結論,405nm LED可以通過積聚細胞內ros來抑制白念珠菌,這表明abl是治療白念珠菌感染的一種替代療法。
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  浙江大學劉余介紹了《動態光的褪黑素照度和相對色溫范圍對工作績效和視覺疲勞的影響》主題報告。她表示,根據以往的研究表明,動態光相比于靜態光對人體健康和工作表現有更加積極的影響。本實驗研究了動態光的相對色溫和褪黑素照度(Emel)或節律刺激值對工作績效,睡意和視覺疲勞的影響。任務表現和生化測試結果顯示被試在高Emel水平下顯著更加警覺和清醒。至于卡洛林斯卡睡意問卷和眼疲勞問卷結果,被試在Emel和低色溫范圍的動態光下感覺更困倦,同時眼睛更不疲勞。卡洛林斯卡睡意問卷,視疲勞問卷和生化測試結果時間主效應均顯著。
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  東南大學張銀分享了《白光中的藍光成份對視覺不適的影響》主題報告。她表示, LED由于其能耗低和壽命長的優點,在家用照明市場中得到了廣泛應用。同時LED還具有光譜可調性,能夠調節出感知特性多樣的復合光譜。然而,與其他家用光源相比,LED特殊的光譜特性對人眼有一定的潛在風險。近年來,越來越多的人患有視覺相關問題,如視疲勞、近視等。相關文獻表明這些問題與人造光源的藍光強度有關,而LED的藍光強度如何影響視覺的機制仍不明確。本研究的目的是使用腦電信號(EEG)研究LED藍光強度對視覺不舒適的影響。結果表明當LED的藍光強度不同時,視覺舒適度會發生顯著性變化,同時大腦節律也會產生相應的變化。
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  復旦大學YANG Jin分享了《室內照明中照度和頻閃頻率對視疲勞和注意力的影響》主題報告。對室內照明環境來說,照度是一個衡量照明質量的重要指標,會影響到人體的視覺感受和工作績效。與此同時,由于LED可調光特性所帶來的頻閃效應,也開始引起人們的注意。LED多采用脈沖寬度調制(PWM)技術來實現調光,因此不可避免地會產生某些特定頻率的閃爍,雖然這些閃爍不會被人眼直接感知,但是根據先前研究表明,它們仍然會對人體的生理和心理指標產生一定影響。過往對于頻閃的研究大部分集中在頻閃本身參數的變化所產生的影響,但考慮到照明環境的一致性和不同照明參數之間的交互效應,本研究將照度與頻閃頻率相結合,研究兩個參數同時變化時,人體健康指標的變化,主要集中在對于視覺疲勞和注意力兩方面。【內容根據現場資料整理,如有出入敬請諒解】
 
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