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SSLCHINA2019:探究光之机理,旨为人类健康

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-27 00:42   来源:中国半导体照明网  浏览次数:569
   随着应用领域的不断扩大,如何针对室内外不同的应用场合、人的个性化需求,通过优化LED光源及照明方式,提供健康而舒适的照明环境和符合医疗要求的光品质,是当前面临的重要挑战。LED在视觉发育和视觉生理等方面的影响还需要进一步的探讨。同时,色品质作为在一定的色彩保真度下,衡量喜好性、鲜艳度、自然度、吸引程度、色差等视觉感知的评价标准,也正逐渐得到重视和应用。
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  2019年11月25-27日,第十六届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2019)暨2019国际第三代半导体论坛(IFWS 2019)在深圳会展中心成功举行。本届论坛由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)、第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)主办。深圳第三代半导体研究院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办。
 
  作为论坛的重要组成部分,26日“光品质与光健康技术”分会在广东晶科电子股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、江苏博睿光电有限公司的支持下,特别邀请来自照明、健康医疗等领域的众多专家、学者共同论道,提升的光品质和健康舒适度,探讨LED在医疗照明领域的推广与应用。该会议由浙江大学罗明教授主持。
 
  会上,邀请到英国纽卡斯尔大学视觉神经科学教授、转化系统神经科学中心主任及学院院长Anya HURLBERT分享了《不同光谱对人类健康的影响》研究报告。她介绍说,在过去的二十年里,对人类对光的非视觉反应的研究激增。光不仅使人类能够通过在视杆和视锥中发出的经典视觉通路看到,而且还通过在含有黑素的视网膜神经节细胞中发出的非视觉通路影响认知、情绪、激素平衡和生物节律。在一系列的长期行为研究中,我们使用光谱可调的LED照明系统来产生选择性调节视觉和非视觉路径的照明光谱。我们发现高黑色素照度的灯光可以抑制褪黑激素和嗜睡,但会降低视觉注意力任务的表现,使情绪恶化,并且与低黑色素照度的灯光相比,被评定为“看得更糟,不太愉快”;也就是说,看得更糟可能导致感觉更糟,表现更差,我们将描述这些研究,并考虑它们对照明设计的影响。
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  台湾科技大学Hung-Wei CHEN分享了《照明光对人体昼夜节律影响之研究》主题报告。报告主要探讨照明光源对人体主观与非主观之影响,研究生理量测方式主要为量测脑电图与HRV作为指标,以探讨照明光源对受测者之非主观影响,并利用心理评价问卷作为受测者的主观影响。改该研究主要目的为研究可促进睡眠质量之舒眠照明。本实验受测者共30位(14男6女),平均年龄23.83±0.86岁。所有受测者须皆受无灯睡眠、舒眠照明睡眠与低色温照明睡眠三个试验。全程睡眠皆纪录脑波与心电图,再透过HRV的频谱分析,观察受测者之睡眠质量。实验结果为舒眠照明睡眠对于受测者之δ wave有显著影响之上升,HRV部分之NHFP强度也高于无灯及低色温睡眠,证明此舒眠照明确实有助于睡眠质量提升之效果。
 蔡建奇
  中国标准化研究院视觉健康与安全防护实验室主任蔡建奇分享了《动态亮度的照明环境对人眼视功能的影响研究》主题报告。他介绍,通过对20名被试者进行人因实验的方式,研究并比较了恒定亮度和动态亮度的照明环境对人眼生理参数的影响。为了测量光照环境对眼部生理参数的影响,本研究使用了两类眼部生理参数:眼睫状肌调节力和人眼像差。结果发现,具有动态亮度的照明环境较恒定亮度环境所造成的人眼视疲劳累积更低。
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  复旦大学教授戴奇分享了《昼夜节律刺激模型与等效黑色素性勒克斯模型的差异:理论分析与实验研究》主题报告。随着LED光源技术的进步和人们对光的非视觉效应认识的加深,在室内环境中,特别是在日光不足的空间中,应用昼夜节律照明变得越来越有吸引力。人们普遍认为,光谱功率分布(SPD)、角膜照度、时间、持续时间和先前的光照暴露史是影响人体生理系统的重要因素。其中,如果了解昼夜节律系统的光谱灵敏度函数和期望的昼夜节律光剂量,SPD和角膜照度可以由照明专家精心设计和控制。并试图比较这两个模型,找出更好的一个,可以用来准确地量化一般照明的昼夜影响。
 李伟民
  中国科学院苏州生物医学工程技术研究所助理研究员李伟民分享了《基于LLLT多波长高能量密度LED光疗系统设计》主题报告。报告中介绍了低水平光治疗(LLLT)是一种快速发展的非侵入性治疗技术,可以促进伤口愈合,缓解疼痛,消除炎症。报告中介绍设计了一种体积小、辐照度高的家用多波长LED光疗系统。基于科勒照明方法,我们设计了一种短焦距大视场透镜对,镜头对的参数由Zemax设计。硬件电路采用STM32F104处理器作为控制器,采用恒流驱动方式保证LED光质量。建立了实验样机,通过实验对该光疗系统的辐照度值及其均匀性,稳定性和安全性做了测试。实验结果表明,该系统最高辐照度为115.4mW/cm2 ,均匀度达到88%,2小时光疗系统持续最大照度工作,辐照度偏差为6.7%,系统温升为19℃。
 王天峰
  中国科学院苏州生物医学工程技术研究所王天峰分享了《LED作为抗菌治疗光源的实验研究》主题报告。他介绍,微生物感染是引起发病率和死亡率的最常见疾病之一。目前,主要的治疗方法是使用抗生素药物。但其副作用从发热、恶心到主要过敏反应都不容忽视。此外,日益增长的抗微生物耐药性也要求一种新的安全的替代治疗方法来对付真菌感染。作为一种非抗生素治疗方法,光动力疗法(pdt)和抗菌蓝光(abl)治疗已在这一领域得到了广泛的研究。结果表明,405nm LED对白色念珠菌有明显的灭活作用。50mW/cm2照射25分钟后,白念珠菌的存活率下降到1%。另一方面,随着abl照射时间的延长,细胞内ros增加。综上所述,我们得出结论,405nm LED可以通过积聚细胞内ros来抑制白念珠菌,这表明abl是治疗白念珠菌感染的一种替代疗法。
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  浙江大学刘余介绍了《动态光的褪黑素照度和相对色温范围对工作绩效和视觉疲劳的影响》主题报告。她表示,根据以往的研究表明,动态光相比于静态光对人体健康和工作表现有更加积极的影响。本实验研究了动态光的相对色温和褪黑素照度(Emel)或节律刺激值对工作绩效,睡意和视觉疲劳的影响。任务表现和生化测试结果显示被试在高Emel水平下显著更加警觉和清醒。至于卡洛林斯卡睡意问卷和眼疲劳问卷结果,被试在Emel和低色温范围的动态光下感觉更困倦,同时眼睛更不疲劳。卡洛林斯卡睡意问卷,视疲劳问卷和生化测试结果时间主效应均显著。
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  东南大学张银分享了《白光中的蓝光成份对视觉不适的影响》主题报告。她表示, LED由于其能耗低和寿命长的优点,在家用照明市场中得到了广泛应用。同时LED还具有光谱可调性,能够调节出感知特性多样的复合光谱。然而,与其他家用光源相比,LED特殊的光谱特性对人眼有一定的潜在风险。近年来,越来越多的人患有视觉相关问题,如视疲劳、近视等。相关文献表明这些问题与人造光源的蓝光强度有关,而LED的蓝光强度如何影响视觉的机制仍不明确。本研究的目的是使用脑电信号(EEG)研究LED蓝光强度对视觉不舒适的影响。结果表明当LED的蓝光强度不同时,视觉舒适度会发生显著性变化,同时大脑节律也会产生相应的变化。
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  复旦大学YANG Jin分享了《室内照明中照度和频闪频率对视疲劳和注意力的影响》主题报告。对室内照明环境来说,照度是一个衡量照明质量的重要指标,会影响到人体的视觉感受和工作绩效。与此同时,由于LED可调光特性所带来的频闪效应,也开始引起人们的注意。LED多采用脉冲宽度调制(PWM)技术来实现调光,因此不可避免地会产生某些特定频率的闪烁,虽然这些闪烁不会被人眼直接感知,但是根据先前研究表明,它们仍然会对人体的生理和心理指标产生一定影响。过往对于频闪的研究大部分集中在频闪本身参数的变化所产生的影响,但考虑到照明环境的一致性和不同照明参数之间的交互效应,本研究将照度与频闪频率相结合,研究两个参数同时变化时,人体健康指标的变化,主要集中在对于视觉疲劳和注意力两方面。【内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解】
 
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