健康照明將成為LED照明市場新競爭點(diǎn)

• 2017年10月20日 YaoEnHua來源：九正建材網(wǎng) 1370 90
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擱十幾年前，多數(shù)人不會(huì)想到照明與健康還會(huì)扯上關(guān)系，而經(jīng)過十幾年的發(fā)展，LED照明行業(yè)已經(jīng)從對光效、節(jié)能和成本的追求，上升到對光品質(zhì)、光健康、光生物安全和光環(huán)境的需求。尤其是近年LED造成的藍(lán)光危害、人體節(jié)律紊亂、人眼視網(wǎng)膜損害的問題日漸顯現(xiàn)，使行業(yè)意識(shí)到健

健康照明成市場新競爭點(diǎn)

近年來光照對人體健康的影響機(jī)理研究不斷深入，關(guān)于光品質(zhì)、健康醫(yī)療光照有太多技術(shù)和應(yīng)用討論。前兩天召開的“2017國際健康照明論壇”就把視線聚焦在了“光(light)、智能(smart)、健康(health)”上，來自國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的專家共同對健康光環(huán)境與智能照明應(yīng)用等議題進(jìn)行探討與交流(詳見今天最后一條微信)。

于是，不少企業(yè)開始在這個(gè)新的風(fēng)口布局，諸多照明大企業(yè)爭相轉(zhuǎn)戰(zhàn)健康醫(yī)療領(lǐng)域，并且爭相打出健康照明理念，推出高品質(zhì)健康照明燈具。像飛利浦、GE等都曾推出健康LED照明產(chǎn)品，以幫助人們盡早入睡。飛利浦更是多次開發(fā)出醫(yī)院照明用的LED燈及照明系統(tǒng)，想要為患者提供一種減少焦慮、舒適的康復(fù)環(huán)境，同時(shí)幫助醫(yī)護(hù)人員更好地完成工作。

不僅如此，一些主營健康產(chǎn)業(yè)的公司，也開始關(guān)注這個(gè)交叉領(lǐng)域。比如這家名為天圣制藥的公司昨晚就宣布了兩項(xiàng)對外投資決定，其中一項(xiàng)是擬用自有資金1460萬元投資重慶市光遙光電科技有限公司，獲得其20%的股份，從而涉足健康照明領(lǐng)域。據(jù)了解，光遙光電成立于2013年12月，注冊資本3000萬元，主營計(jì)算機(jī)、節(jié)能照明等業(yè)務(wù)。該公司在未來健康照明和節(jié)能照明(如激光照明)等領(lǐng)域，有很多全球領(lǐng)先性發(fā)現(xiàn)和獨(dú)特研發(fā)成果，已申報(bào)激光照明專利20余項(xiàng)，年內(nèi)還將申報(bào)80余項(xiàng)該領(lǐng)域?qū)＠?/p>

再舉個(gè)例子，目前全國各地正在開展創(chuàng)健康示范校園，其中就涉及到教室燈具的健康改造，其中涉及的市場及潛力相當(dāng)可觀。與孩子相關(guān)的還有多次引發(fā)熱議的“護(hù)眼臺(tái)燈”等。

健康照明的生物學(xué)基礎(chǔ)

健康照明，通俗點(diǎn)講就是通過LED照明，改善并提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量，促進(jìn)心理和生理健康。

1 光對人的生物效應(yīng)

可分為視覺效應(yīng)和非視覺效應(yīng)。

(1)光的視覺效應(yīng)：

可見光穿過眼睛的角膜，通過晶狀體成像在視網(wǎng)膜上，經(jīng)感光細(xì)胞轉(zhuǎn)化為生理信號(hào)，視神經(jīng)接收后產(chǎn)生視覺，從而產(chǎn)生對空間中物體的顏色、形狀和距離的信息的判斷。視覺還可以引起人們心理機(jī)理反應(yīng)，這就是視覺的心理效應(yīng)。

有兩類視覺細(xì)胞：一類是錐狀細(xì)胞，感覺光度和色彩;第二類是桿狀細(xì)胞，只能感知光度，但敏感度是前者的一萬倍。

日常生活中的許多現(xiàn)象屬于光的視覺效應(yīng)：

臥室、餐廳、咖啡廳，暖色光(如粉紅色和淺紫色)使整個(gè)空間具有溫暖、輕松的氣氛，同時(shí)使人皮膚、面容顯得更健康。

在夏季，藍(lán)、綠色的光會(huì)使人感覺涼爽;而冬季，紅色使人感覺到溫暖。

強(qiáng)烈的多彩照明可以把氣氛變得活躍和生動(dòng)起來，增加繁華熱鬧的節(jié)日氣氛。

現(xiàn)代家庭居室也常用一些紅綠的裝飾燈來點(diǎn)綴起居室和餐廳，以增加歡樂的氣氛。

有些餐廳既無整體照明，也無桌上吊燈，只用柔弱的星星點(diǎn)點(diǎn)的燭光照明來烘托氣氛。

(2)光的非視覺效應(yīng)，ipRGC的發(fā)現(xiàn)：

人眼視網(wǎng)膜上存在第三類感光細(xì)胞-內(nèi)在光敏性視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(intrinsicallyphotosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs))，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)機(jī)體視覺以外的非視覺效應(yīng)，如管理時(shí)間的功能，協(xié)調(diào)和控制人們在不同時(shí)段里的活動(dòng)節(jié)律和幅度。

這種非視覺效應(yīng)也稱司辰視覺效應(yīng)(citopiceffects)， 這就是2002年英國Brown大學(xué)的Berson，Dunn和Takao在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的，是2002年世界十大發(fā)現(xiàn)之一。

研究表明家鼠的非視覺效應(yīng)在465nm為最大，但對人類來說，遺傳學(xué)的研究表明應(yīng)在480～485nm為最大(錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞的峰值分別為555nm和507nm)。

(3)ipRGC控制生物鐘的原理：

ipRGC在人體大腦中有自己的神經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，與視覺神經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)有很大的不同。接受光后，ipRGC產(chǎn)生生物電信號(hào)，傳遞到下丘腦(RHT)，之后進(jìn)入視交叉上核(SCN)和腦外神經(jīng)核(PVN)，最后達(dá)到松果體(Pineal)。

松果體是大腦生物鐘的中樞，它會(huì)分泌褪黑素。褪黑素合成后，儲(chǔ)存在松果體內(nèi)。交感神經(jīng)興奮支配松果體細(xì)胞釋放褪黑素到流動(dòng)的血液中，并誘導(dǎo)自然睡眠，因此其是調(diào)節(jié)生理節(jié)律的一種最重要的激素。

褪黑素的分泌具有明顯的晝夜節(jié)律，白天分泌受抑制，晚上分泌活躍。但交感神經(jīng)的興奮度與達(dá)到松果體的光的能量和顏色密切相關(guān)，光色和光照強(qiáng)度會(huì)影響褪黑素分泌和釋放。

除了調(diào)節(jié)生物鐘的同時(shí)，ipRGC對人體心率、血壓、警覺性、活力等都產(chǎn)生影響，都屬于光的非視覺效應(yīng)。此外，光引起的生理損傷也應(yīng)該歸到光的非視覺效應(yīng)。

2 光的生物效應(yīng)的實(shí)例

這里主要列舉一些非視覺效應(yīng)的例子：

紅、綠、藍(lán)3種色光分別在1000 lx的照射下，對人體尿中褪黑色激素的代謝產(chǎn)物進(jìn)行檢測，結(jié)果表明對褪黑色激素的抑制率，紅光很小，綠光最大，藍(lán)光稍低。用6500 K日光色和3000 K的暖白色光在同樣照度下有研究表明，前者對褪黑色激素抑制率約為暖白色的1倍。

工廠三班倒的人員中，使用藍(lán)光照射，可以明顯使身體的狀態(tài)更快地適應(yīng)工作需要。

光的照射會(huì)明顯增加心率，波長越短越顯著，年輕人比老年人明顯。

Kobayashi等用3種白色光(色溫為3150、5200、6800 K)進(jìn)行照明試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在高色溫(6800 K)照明環(huán)境中，人的擴(kuò)張血壓(即低壓)高于中、低色溫的，表明前者對心臟有明顯的覺醒作用。

一種稱為AD病(德國一位神經(jīng)科醫(yī)生發(fā)現(xiàn)的)的早期老年癡呆癥，可以用藍(lán)光治療：病人在每天睡覺前觀察藍(lán)光一定時(shí)間后，經(jīng)過一定時(shí)時(shí)期，病情會(huì)得到明顯的緩解。

藍(lán)光波長比其他可見光短，容易透過眼球，抵達(dá)視網(wǎng)膜。如果溫度較高，還會(huì)發(fā)生凝固效應(yīng)，產(chǎn)生白內(nèi)障。

中紅外IRB(1400～3 000 nm)和遠(yuǎn)紅外IRC(>3 000 nm)可被角膜、房水、晶狀體、玻璃體中的水分吸收。因此，玻璃加工者、紅外激光器研究者等容易患白內(nèi)障眼病。

當(dāng)人們準(zhǔn)備健身時(shí)，戶外的光環(huán)境比室內(nèi)的光環(huán)境更容易使人興奮起來。

健康照明指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)

健康照明概念提出的時(shí)間并不長，目前國內(nèi)及國際上關(guān)于健康照明相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)仍不多。現(xiàn)階段對光的健康相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)包括了光的色品要求(光譜、照度、頻閃、眩光、光生物輻射)、測試方法、產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范等。

在光生物安全標(biāo)準(zhǔn)方面，最有名的是IEC62471以及衍生出來的IEC62778，它對藍(lán)光進(jìn)行等級(jí)的劃分，通過有無危害、低危害之間的具體數(shù)值檢測是否安全。

光生物安全標(biāo)準(zhǔn)：

CIES 009/E：2002 Photobiological saferty of lamps and lamp systerms (IEC TR 62471)

GB/T20145-2006 燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性(等同采用)

IECTR 62471-2：2009Photobiological safety of lamps and lamp systems- Part2：Guidance onmanufacturing requirements relating to non-laser optical radiation safety

GB/T30117.2-2013 燈和燈系統(tǒng)的光生物安全第2部分：非激光光輻射安全 相關(guān)的制造要求指南

IECTR 62778：Considers only blue light hazard ofprimary light sources and finished products：照明產(chǎn)品的藍(lán)光危害

IEC TR62471系列國際標(biāo)準(zhǔn)：

IECTR 62471-2：2009 2016年10月在北京召開的IECTC76 年度會(huì)議確定修訂

IECTR62471-3：2015Photobiological safety of lamps and lamp systems-Part 3： Guidance for the safeuse of intense pulsed light source equipment on humans

IECTR62471-4 Photobiological safetys and lamp systems – Part4： measuringmethod 正在制訂中

IEC62471-5：2015 Photobiological safety of lamps and lamp systems – Part 5： imageprojectors

IECTR 62471-6 Photobiological safety of ultraviolet lamp products 新立項(xiàng)

非視覺相關(guān)技術(shù)報(bào)告及標(biāo)準(zhǔn)：

CSA發(fā)布聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)CSA035 基于人眼視覺生理功能的健康舒適度測試，用于評價(jià)照明產(chǎn)品對于人眼在視光學(xué)角度下的視覺疲勞影響——眼軸和角膜屈光影響。

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