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產業追蹤/燈光波長調控 改善醫護睡眠品質

2021-01-10 01:30經濟日報 工業技術與資訊
LED

導入人因照明系統後,在色溫不變情況下,藉由調控不同時段燈光波長,影響護理人員褪黑...
導入人因照明系統後,在色溫不變情況下,藉由調控不同時段燈光波長,影響護理人員褪黑激素的分泌,改善其生理時鐘與睡眠品質。(本報系資料庫)

光對生物的重要性不言可喻,運用人造光加上感測、控制、通訊及學習等技術,照明將不止是照明,還可以改善人體生理時鐘、提升睡眠品質,還可結合定位功能,讓照明成為智慧光環境運用的一環。

經濟部技術處長邱求慧表示,全球LED照明滲透率持續成長,促使其起飛的驅動因素除節能、高效率外,高度整合且朝向人性化發展的光模組、照明管理系統可創造新的應用及產品價值,亦是產業積極開發的新藍海。

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技術處十前即投入LED相關技術開發,並透過「A+企業創新研發淬鍊計畫」整合產學研能量,鏈結智慧光模組、室內定位、系統整合與雲端管理平台等廠商,將人因光照護與智能數據化定位管理等技術實際導入醫院、照護場域進行驗證,促進智慧照明關鍵模組和系統國產化及協助國內LED照明廠商轉型升級,也希望此計畫的成果能造福更多病人與醫療人員,展現LED照明技術多元應用價值。

醫護短缺、工作時間長是許多國家面臨的困境,工研院試著將人因照明技術運用在護理站,藉此紓緩護理人員身心,進而改善整體醫療環境與品質,在技術處科技專案支持下,工研院陸續與彰化基督教醫院、台北榮民總醫院新竹分院合作,將人因照明系統導入院內護理站。

醫院護理人員多採日夜輪班制度,不僅工作時間長,還有大夜、小夜之分,長期工作下來容易造成生理時鐘大亂,影響睡眠品質,護理站24小時燈火通明,整天通常只有一種燈光亮度與色溫。導入人因照明系統後,在色溫不變情況下,藉由調控不同時段燈光波長,影響護理人員褪黑激素的分泌,改善其生理時鐘與睡眠品質。

協助驗證人因照明系統應用於護理人員的元智大學副教授周金枚表示,分析14位護理人員有關數據,「導入人因照明系統後,護理人員的深層睡眠時間增加12%至17%,工作壓力也明顯下降,休假時的壓力指數從9%降至2%」。

人因照明系統除有效改善輪班制護理人員的睡眠品質及壓力狀態,現在也應用在精神病患的治療上。北榮新竹分院主治醫師林明燈表示,根據醫學文獻,光照治療對於憂鬱症有一定的治療效果,特別是在高緯度光照不足的地區,可利用光照改善病患因季節而產生的憂鬱狀態。雖然實驗證明光照治療對於憂鬱症有相當程度的改善,但後續之所以沒有廣泛運用,是因當時照明技術有限,需要在以5,000至1萬流明、全光譜的人照光源照射病患,因照度太強烈,且需要特定場所設置光源,一般人較難接受這樣的治療,因此醫界大多將此做為輔助性的治療方式。

而思覺失調症患者有許多症狀與憂鬱症類似,例如缺乏活動力、不喜社交、晝夜節律失調等。林明燈表示,雖然現在沒有研究證明光照治療對於思覺失調症也有效果,但因思覺失調症與憂慮症的一些症狀類似,目前醫界也有針對精神病患以光照進行輔助治療的零星案例,「就觀察負性症狀的改善而言,有一定效果,但現在因案例太少,未來需要更進一步的研究實證」。

工研院團隊首先根據一般睡眠週期,定義出可有效改善病患睡眠品質問題的波長,並針對使用者需求,在相同色溫的光中調整出不同波長進行照明;也因為同色異譜LED光源模組技術的突破,不需要用極高的照度照病患,讓光照治療得到實際驗證的機會。林明燈表示,「就光照治療來說,這是醫學界第一次將工業界開發出來的技術導入醫學場域驗證。

2019年11月起,北榮新竹分院36床慢性精神病房導入人因照明系統,按照病患的日常生活作息調整不同波長、色溫,接受全天候的光照治療。治療過程中,病患配戴腕動計,並評估病人的精神疾病嚴重程度、退黑激素濃度、睡眠評估量表等,結果顯示,病患接受人因照明光照治療後,總睡眠時數比前測增加1小時10分鐘,褪黑激素濃度比前測褪黑激素濃度平均增加49.6 pg/ml,精神疾病嚴重程度總分改善38%,顯示光照治療對慢性精神病人的改善有一定程度的效用。

人因照明依照不同的環境、應用需求打造最適合使用者的光環境,並結合技術的發展,讓照明的應用擁有更多可能。

LED
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