【涨知识】LED光对心脏的潜在影响:以蓝红绿光为主

时间:2021-05-23作者:佚名

  实验结果表明,LED光源在极低照度下对心脏的ECG各项指标存在着潜在的影响,其中对于QT值和心室率存在较大影响。蓝光波段对心率的影响更大,红、绿光对QT值的影响较为明显。

  LED在节能家电、车前灯和街灯中已经占据了重要的位置,这种新型光源是否会影响人体器官引起了研究人员的注意。过去十年间,人们越来越关注光在视网膜上的非成像生物作用,例如绩效与注意力、睡眠质量和荷尔蒙分泌等,其中特别引起关注的是大脑视交叉上核中生物钟的视网膜通道效应。

  由于人的第三种感光细胞ipRGC(Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cell)的发现,光源与人体生理健康的关系得以进一步重视,最近的研究发现光具有调节人体生理节律作用。

  Brainard等通过使用8种单色光在夜间照射测试者,发现不同单色光对人体褪黑色素含量的抑制作用不同,并根据实验结果绘制了基于褪黑色素的光谱光视效率曲线。Mariana等的研究表明,在40lx的红光和蓝光照射下,人的心率提高,在10 lx的红光和蓝光照射下脑电图中的α波幅度下降,而β波幅度上升。Christian等通过使用不同波长的光照射人眼,发现短波光照比长波对体温、心率的变化作用更为显著。柴颖斌等研究低照度彩光下(人眼处约75 lx)人体的心率变化,发现在低照度水平下不同颜色光引起的心率变化存在差异。

  上述种种实验结果都表明光源的波长是影响生物效应的重要因素,表明光对人体是一个潜在的生理、行为和治疗的激励源。近期的医学和生物学研究证实,血液中褪黑色素日含量自然变化偏差不仅影响精神状态,在长时间积累后还可能导致严重的健康问题,如早衰、性功能异常、乳腺癌等。

  窄带光源的生理节律光谱灵敏度已经有了很好的实证研究,对于光源的设计已能从光的非视觉生物效应方面给予指导,随着人工照明的普及,许多城市都变成了不夜城,夜晚低照度光同样对人体的生理存在着影响,文中基于Brinard等对褪黑色素抑制作用研究中定义的光谱光视效率曲线,通过实验测试,分析夜晚极弱光源对于人体ECG(Electro-cardiograph)的生理影响。

  生物节律因子

【涨知识】LED光对心脏的潜在影响:以蓝红绿光为主

人眼中的各类感光细胞对不同的光谱光源有不同的响应,可以通过光通量的概念引入生物节律因子,借以评价光的生物效应。图1中空心圆点为Rea等根据褪黑色素抑制作用得出的人体生理节律光谱响应灵敏度,司晨视觉曲线B(λ)是其4阶拟合曲线,明视觉曲线V(λ)是明视觉下的光谱光视效率曲线。从图1可以看出拟合的B(λ)曲线峰值在460nm附近,相对于明视曲线V(λ)向短波方向偏移,处于蓝光部分,这是大部分白光LEDs富含的光谱波段。由明视曲线V(λ)和拟合的B(λ)曲线可以定义出生物节律因子。

按照生物节律因子的概念,可以通过下面两个步骤求得其数值:

1)对于不同光源的相对光谱功率曲线Ф(λ),由一个统一的视觉因子或统一的光通量(如100lm)归一化成Ф(λ)i,norm,定义如下:

【涨知识】LED光对心脏的潜在影响:以蓝红绿光为主

式中,K =683 lm/W,为明视觉下最大光视效率值,Фv,i表示特定光谱归一化后的值。

2)节律因子BioEq(Biological Equivalent)为
【涨知识】LED光对心脏的潜在影响:以蓝红绿光为主

通过光谱仪测得不同光源的光谱Ф(λ)i,即可计算得到节律因子BioEq。

相关阅读

【LED论文】智能家居中蓝牙,WiFi,ZigBee方案的分析与对比

智能家居中蓝牙,WiFi,ZigBee方案的分析与对比 郭捷1,王亚军1,周珍富1,贾迎春1,倪斌1,陈艳玲1 (1.厦门大学物理与机电工程学院,物理系,福建 厦门361005) 摘要 智能家居无疑是...
2021-05-23

LED照明迎来新增长 芯片原材料镓和铟金属受益

LED是发光二极管(Light Emitting Diode)的英文缩写,它是利用固体半导体芯片作为发光材料的一种半导体电子元件,被誉为“21世纪新固体光源时代的革命性技术”。相比白炽灯、节能灯等传...
2021-05-23

当技术变得不再神秘,LED封装领域该如何突围?

中国是全球最大的LED应用市场,但在高端LED等领域发展相对滞后,产能不足,远远不能满足市场的需求,科锐、 飞利浦 、欧司朗、京瓷、住友电工、日亚化学等国外品牌厂商长期以来...
2021-05-23

河北工业大学徐庶教授:无机量子点复合荧光粉的制备及LED应用

近日,由第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、国家半导体照明工程研发及产业联盟( CSA )联合主办,北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司与半导体产业网共同承办的第...
2021-12-13
河北工业大学徐庶教授:无机量子点复合荧光粉的制备及LED应用

大功率LED灯具散热技术

目前大功率LED灯具在市场上,还是十分紧俏的。技术难题集中在散热:关系到寿命长短,光衰,所以有必要研究探讨一下。 首先针对LED产品的外在直接参数,展开讨论: 温差大,散热...
2021-05-23

热销商品

热浸锌电缆光伏桥架热镀锌槽式室外防水耐腐蚀大跨距梯式线槽定制

热浸锌电缆光伏桥架采用先进的热镀锌工艺,表面锌层均匀厚实,具备优异的耐腐蚀性能,特别适用于室外恶劣环境。该产品为槽式设计,能有效防水防潮,保护内部电缆安全运行。...
10

店铺商用COB超亮服装店轨道灯led射灯婚纱20W30W40W明装导轨射灯

店铺商用COB超亮服装店轨道灯LED射灯婚纱20W30W40W明装导轨射灯,专为商业照明设计,提供均匀而集中的光线输出,确保服装展示和拍摄场景的亮度需求。采用高效能LED光源...
6.46

公牛官方旗舰店奶油风空调16A开关插座五孔面板肤感哑光g12米绒白

公牛官方旗舰店推出的奶油风空调16A开关插座五孔面板,以其独特的设计和实用的功能,成为现代家居的完美选择。这款插座采用肤感哑光G12米绒白设计,表面柔和细腻,触感舒...
11.8

led轨道射灯通用支架轨道条1米1.5米铜导轨式接头铝材滑道服装店

LED轨道射灯通用支架轨道条,为您的商业空间提供高效、灵活的照明解决方案。本产品采用铜导轨式接头设计,确保连接稳固可靠,且铝材滑道轻便易安装,适合服装店等场所使...
5

橡胶密封圈o型圈o形胶圈丁腈油封密封圈垫圈大全防水耐高温修理盒

橡胶密封圈O型圈(O形胶圈)是一种广泛应用于机械、液压、气动及管道系统的关键密封元件,具有结构简单、密封性能可靠、安装便捷等优点。本产品采用优质丁腈橡胶(NBR)材...
1.18

网站栏目