來源： 半導體照明網

隨著LED發(fā)光效率、壽命及可靠性的不斷提高，LED正從替代型光源往以人為本的新型照明光源發(fā)展，照明從單純追求高光效逐步轉變?yōu)閷?yōu)良光品質的追求，滿足人的視覺、生理及心理的綜合需求。近幾年，光生物學和視覺科學的發(fā)展，為LED在健康照明和的應用提供了依據；LED光源小巧、易控、可調的特點，結合微電子和互聯網+技術，為LED健康照明應用帶來了新的機遇。LED光源在醫(yī)療領域應用廣泛，不同波長使LED適用于不同的醫(yī)學應用領域。針對不同的應用場合、人的個性化需求，如何通過優(yōu)化LED光源及照明方式，提供健康的照明環(huán)境和符合醫(yī)療要求的光品質，是當前面臨的重要挑戰(zhàn)。

近日，在第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇（IFWS & SSLCHINA2021）同期的“超越照明-光醫(yī)療與光健康技術”論壇上，臺北醫(yī)學大學教授呂隆升、溫州醫(yī)科大學眼視光學院教授侯方、中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所研究員董建飛、北京理工大學醫(yī)工融合研究院副研究員陳德福，中國標準化研究院視覺健康與安全防護實驗室主任、研究員蔡建奇，復旦大學教授戴奇，同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院光環(huán)境實驗室高級工程師邵戎鏑，南昌大學楊超普等精英專家們帶來精彩報告，分享前沿研究成果。并且，董建飛研究員和周佳瑋教授還聯袂主持了本次論壇。

▲臺北醫(yī)學大學教授呂隆升

臺北醫(yī)學大學教授呂隆升做了題為“近紅外光：細胞醫(yī)學的曙光”的視頻主題報告，從近紅外對線粒體生物學的影響以及用于近紅外光熱治療的靶向聚吡咯納米粒子光熱療法等方面分享了研究成果。研究表示，NIR是一種很有前途的光模式，可用于癌癥和再生醫(yī)學。細胞模型和患者衍生材料能夠發(fā)現新的光生物學和設備/材料的微調。用NIR調節(jié)線粒體生物學代表細胞醫(yī)學的新機遇。

▲溫州醫(yī)科大學眼視光學院教授 侯方

視覺功能的測量在健康照明和顯示領域有著重要意義。不恰當的視覺輸入可引起視覺疲勞。溫州醫(yī)科大學眼視光學院教授侯方做了題為“視覺功能的智能精準測量”的主題報告，報告視覺功能的測量指標包括閾值，比如視銳度、對比敏感度：對比度閾值、立體視、游標銳度、視野、閃光融合頻率的閾值等。傳統(tǒng)方法耗時少，精度差，易受其他因素影響。實驗室方法精度高、耗時長，自適應方法可以提高測量效率，貝葉斯自適應方法可以進一步提高測試效率。貝葉斯自適應方法可以應用于閱讀速度的測量。

報告指出，傳統(tǒng)方法耗時費力且不夠精準。貝葉斯自適應方法利用已有知識提高測量效率。貝葉斯自適應方法結合信息論工具提高測量效率，貝葉斯自適應方法測量效率提高了1.5倍。報告結合具體數據，分享了貝葉斯自適應方法在弱視人群中、Vogt-小柳原田病恢復期人群中，老年人群中以及視疲勞人群中、單純性高度近視人群中的應用研究結果。研究指出，一系列高效精確的視覺功能測試算法，在面向健康照明和顯示的視覺功能評估方面有著廣闊的應用前景。

▲中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所研究員 董建飛

微生物感染是人類最常見的疾病之一。作為抗生素藥物的替代品，抗微生物光療法已被證明對治療此類疾病有效。現存的文獻主要研究了各種光劑量參數對微生物存活率的影響。然而，對于光療法對宿主細胞的安全性研究尚未引起太多的關注。事實上，對抗微生物光療法的療效和安全性的評價對于建立臨床應用的光治療窗口都是至關重要的。中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所研究員董建飛做了題為“基于切片圖像數據的光治療微生物感染的安全性研究”的主題報告，從實驗方法、組織學圖像數據分析、抗真菌藍光療法的有效性和安全性等方面分享了研究成果。研究使用415nm波長的LED光對皮膚感染了白色念球菌（C. albicans）的BALB/c小鼠進行治療實驗。結果表明，當光的劑量足以顯著抑制真菌時，宿主細胞沒有被其顯著抑制。此外，為了揭示光導致的細胞毒性，試驗中還測量了光誘導的細胞內的活性氧自由基（ROS）的濃度；并發(fā)現光刺激可顯著增加真菌細胞內的ROS水平。采用415nm的LED光進行抗微生物治療具有安全性和有效性。

▲北京理工大學醫(yī)工融合研究院副研究員陳德福

北京理工大學醫(yī)工融合研究院副研究員陳德?，F場分享了“LED無創(chuàng)光療在代謝性疾病治療中的應用研究進展”主題報告。

▲中國標準化研究院視覺健康與安全防護實驗室主任、研究員 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、研究員蔡建奇分享了"動態(tài)屏幕亮度的眼部生理反應‘研究報告。環(huán)境光的人體工學效應已被廣泛研究，動態(tài)環(huán)境光的影響引起了越來越多研究者的興趣。然而，動態(tài)光的相關研究一般集中在非視覺效應，如晝夜節(jié)律、情緒和認識。此外，鮮有報道動態(tài)屏幕亮度的研究。報告中，分別比較了恒定亮度和動態(tài)亮度屏幕對眼部生理參數的影響，發(fā)現動態(tài)屏幕亮度下的眼部生理變化顯著低于恒定屏幕亮度下的眼部生理變化，表明動態(tài)亮度引起的眼疲勞較少。動態(tài)屏幕亮度降低眼睛疲勞的機制可能是初級視覺皮層亮度敏感神經元的激活。

▲復旦大學教授 戴奇

近年來，節(jié)律健康已成為室內健康光環(huán)境設計的重要考慮因素。如何從照明光譜層面量化光照的節(jié)律效應，特別是夜間褪黑素抑制效應，是節(jié)律照明應用需要解決的重要科學問題。復旦大學教授戴奇帶來了題為“褪黑素抑制作用光譜模型的比較及準確性評價”的主題報告， 目前，主流的褪黑素抑制作用光譜模型包括Equivalent melanopic lux (EML)模型、Melanopic equivalent daylight D65 illuminance (m-EDI)模型，以及Circadian Stimulus (CS)模型?；谶@些實驗數據的分析和擬合，提出一種新的褪黑素抑制作用光譜模型。

▲同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院光環(huán)境實驗室高級工程師 邵戎鏑

同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院光環(huán)境實驗室高級工程師邵戎鏑做了題為“改善情緒障礙的療愈光照研究”的視頻主題報告。報告指出，當前，心境障礙人群基數龐大，身體的病可以治愈，心病難醫(yī)，心境障礙具有社會、生理、心理方面的影響因素。生活環(huán)境和生活方式與抑郁的發(fā)生關聯影響。常規(guī)藥物治療及CBT認知行為治療的應用，包括藥物治療、心理治療以及物理治療，都有一定的不足。改善情緒障礙的療愈光照射涉及視覺效應、情緒效應與生理效應，與光環(huán)境、健康療愈、積極環(huán)境有關，報告指出未來的藥物將是顏色、聲音和光線的結合。光譜中每一種顏色都有一定的波長，產生一定的振動，從而每一種色彩都擁有自己的特殊能量，這些能量跟人體中7種內在的具有支配能力的能量相吻合。

▲南昌大學 楊超普

南昌大學楊超普做了題為“LED照明對人類排卵節(jié)律的可能調控探究及模型驗證”的主題報告，LED是當前人工照明與顯示背光領域的絕對主流。研究已經證實光是可通過非視覺功能通道調控生物鐘的，能直接作用于“生殖腺”，也可由褪黑素分泌影響生殖系統(tǒng)。在短短百年來，隨著照明技術的更新換代，人類夜間照明的時長與光照劑量均急劇增加。隨之而來的是人類月經初潮平均年齡的持續(xù)提前，生育率的持續(xù)下降。人類“經期同步”現象及月經周期與月光節(jié)律的關系至今仍未有定論。這些可能均與人工照明對排卵節(jié)律的調控有關。報告結合首創(chuàng)蛋雞模型研究排卵節(jié)律以及850nm紅外在線攝像“數蛋法”，證明了光照對動物排卵節(jié)律調控規(guī)律外推至人類，有較強的參考性。

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網址: 超越照明潛力大！光醫(yī)療與光健康技術成未來趨勢 http://www.u1s5d6.cn/newsview118361.html