擱十幾年前，多數(shù)人不會想到照明與健康還會扯上關系，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)意識到健康照明的普及刻不容緩。
健康照明成市場新競爭點
近年來光照對人體健康的影響機理研究不斷深入，關于光品質(zhì)、健康醫(yī)療光照有太多技術和應用討論。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)外相關領域的專家共同對健康光環(huán)境與智能照明應用等議題進行探討與交流（詳見今天最后一條微信）。
于是，不少企業(yè)開始在這個新的風口布局，諸多照明大企業(yè)爭相轉戰(zhàn)健康醫(yī)療領域，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、舒適的康復環(huán)境，同時幫助醫(yī)護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，也開始關注這個交叉領域。比如這家名為天圣制藥的公司昨晚就宣布了兩項對外投資決定，其中一項是擬用自有資金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，主營計算機、節(jié)能照明等業(yè)務。該公司在未來健康照明和節(jié)能照明(如激光照明)等領域，有很多全球領先性發(fā)現(xiàn)和獨特研發(fā)成果，已申報激光照明專利20余項，年內(nèi)還將申報80余項該領域?qū)＠?/p>
再舉個例子，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可觀。與孩子相關的還有多次引發(fā)熱議的“護眼臺燈”等。
健康照明的生物學基礎
健康照明，通俗點講就是通過LED照明，改善并提高人們工作、學習、生活的條件和質(zhì)量，促進心理和生理健康。
1 光對人的生物效應
可分為視覺效應和非視覺效應。
（1）光的視覺效應：
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)感光細胞轉化為生理信號，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理反應，這就是視覺的心理效應。
有兩類視覺細胞：一類是錐狀細胞，感覺光度和色彩；第二類是桿狀細胞，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：
臥室、餐廳、咖啡廳，暖色光（如粉紅色和淺紫色）使整個空間具有溫暖、輕松的氣氛，同時使人皮膚、面容顯得更健康。
在夏季，藍、綠色的光會使人感覺涼爽；而冬季，紅色使人感覺到溫暖。
強烈的多彩照明可以把氣氛變得活躍和生動起來，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，只用柔弱的星星點點的燭光照明來烘托氣氛。
（2）光的非視覺效應，ipRGC的發(fā)現(xiàn)：
人眼視網(wǎng)膜上存在第三類感光細胞－內(nèi)在光敏性視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞（intrinsicallyphotosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs)），負責調(diào)節(jié)機體視覺以外的非視覺效應，如管理時間的功能，協(xié)調(diào)和控制人們在不同時段里的活動節(jié)律和幅度。
這種非視覺效應也稱司辰視覺效應（citopiceffects）, 這就是2002年英國Brown大學的Berson,Dunn和Takao在哺乳動物中發(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在465nm為最大,但對人類來說,遺傳學的研究表明應在480~485nm為最大(錐狀細胞和桿狀細胞的峰值分別為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，與視覺神經(jīng)傳輸網(wǎng)絡有很大的不同。接受光后，ipRGC產(chǎn)生生物電信號，傳遞到下丘腦（RHT），之后進入視交叉上核（SCN）和腦外神經(jīng)核（PVN），最后達到松果體（Pineal）。
松果體是大腦生物鐘的中樞，它會分泌褪黑素。褪黑素合成后，儲存在松果體內(nèi)。交感神經(jīng)興奮支配松果體細胞釋放褪黑素到流動的血液中，并誘導自然睡眠，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)的興奮度與達到松果體的光的能量和顏色密切相關，光色和光照強度會影響褪黑素分泌和釋放。
除了調(diào)節(jié)生物鐘的同時，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。此外，光引起的生理損傷也應該歸到光的非視覺效應。
2 光的生物效應的實例
這里主要列舉一些非視覺效應的例子：
紅、綠、藍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)物進行檢測，結果表明對褪黑色激素的抑制率，紅光很小，綠光最大，藍光稍低。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，使用藍光照射，可以明顯使身體的狀態(tài)更快地適應工作需要。
光的照射會明顯增加心率，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）進行照明試驗發(fā)現(xiàn)，在高色溫（6800 K）照明環(huán)境中，人的擴張血壓（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，可以用藍光治療：病人在每天睡覺前觀察藍光一定時間后，經(jīng)過一定時時期，病情會得到明顯的緩解。
藍光波長比其他可見光短，容易透過眼球，抵達視網(wǎng)膜。如果溫度較高，還會發(fā)生凝固效應，產(chǎn)生白內(nèi)障。
中紅外IRB（1400~3 000 nm）和遠紅外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。
當人們準備健身時，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。
健康照明指標和標準
健康照明概念提出的時間并不長，目前國內(nèi)及國際上關于健康照明相關的標準仍不多。現(xiàn)階段對光的健康相關的標準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)品設計規(guī)范等。
在光生物安全標準方面，最有名的是IEC62471以及衍生出來的IEC62778，它對藍光進行等級的劃分，通過有無危害、低危害之間的具體數(shù)值檢測是否安全。
光生物安全標準：
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)品的藍光危害
IEC TR62471系列國際標準：
IECTR 62471－2：2009 2016年10月在北京召開的IECTC76 年度會議確定修訂
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
表光生物安全的產(chǎn)品標準
(圖片來源：百度百科)
與視覺舒適度（光品質(zhì)）相關的應用標準
另外，還有考慮了視覺舒適度(光品質(zhì))的一些應用標準：ISO 8995-1:2002(E)/CIE S 008/E:2001 室內(nèi)工作場所照明、IEEE PAR 1789、GB50034建筑照明設計要求等。
與視覺舒適度（光品質(zhì)）相關的應用標準
ISO 8995－1：2002(E)/CIE S 008/E:2001 Lighting of work places—Part 1: indoor (室內(nèi)工作場所照明)
ISO 8995－3：2006 Lighting of works places—Part 3: Lighting requirements for safety and security of outdoor work places (室外作業(yè)場所安全和安保的照明要求)
IEEE PAR 1789 IEEE Recommended Practices for Modulating Current in High-Brightness LEDs fro Mitigating Health Risks to Viewers Description 《LED照明閃爍的潛在健康影響》
GB50034 建筑照明設計要求
GB/T 26189-2010 室內(nèi)工作場所的照明
IDT ISO 8995：2002/CIE S008/E:2001 (全國照明電器標準化委員會)
GB/T 13379-2008 視覺工效學原則室內(nèi)工作場所照明
NEQ ISO 8995：2002 （全國人類工效學標準化技術委員會）
非視覺相關技術報告及標準：
CSA發(fā)布聯(lián)盟標準CSA035 基于人眼視覺生理功能的健康舒適度測試，用于評價照明產(chǎn)品對于人眼在視光學角度下的視覺疲勞影響——眼軸和角膜屈光影響。
在非視覺相關技術報告及標準方面，CIE(國際照明委員會)、DIN(德國標準化協(xié)會)都提出了相應的標準：
·CIE158-2009 Ocular Lighting Effects on Human Physiology and Behavior
·CIE 218-2016 Research Roadmap for Healthful Interior Lighting Applications
·DIN SPEC 5031-100-2015 Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik - Teil 100
光學領域的輻射物理和光學技術－第100部分：通過人眼的光對人的褪黑色素影響－量、公式符號和作用光譜
·DIN SPEC 67600 Technical Report "Biologically Effective Illumination - Design Guidelines"
規(guī)范包含居住空間的主南，為敬老院、養(yǎng)老院、培訓機構、保健場所、辦公室和控制室提供特定設計建議
在健康照明方面，國內(nèi)最新推出了《普通照明用LED產(chǎn)品光輻射安全要求》和《普通照明用LED產(chǎn)品光輻射安全測量方法》兩項國家標準。
《普通照明用LED產(chǎn)品光輻射安全要求》規(guī)定了普通照明用LED產(chǎn)品(主要發(fā)射波長為可見光(380nm~780nm))的光輻射安全要求，確立LED產(chǎn)品光輻射安全評估以及光輻射危害分類的一般原則。《普通照明用LED產(chǎn)品光輻射安全測量方法》則規(guī)定了普通照明用LED產(chǎn)品光輻射安全測量方法，都將于2018年2月1日起實施。
針對今年關注度最高的健康護眼臺燈方面，國家近日發(fā)布了新修訂的推薦性國家標準GB/T 9473-2017《讀寫作業(yè)臺燈性能要求》，將于2018年4月1日起實施，屆時將取代GB/T9473-2008。其中更為強調(diào)對健康的規(guī)定，包括：
1)足夠和均勻的照度：在進行讀寫作業(yè)的中央?yún)^(qū)域和邊緣區(qū)域，燈具的照度和照度均勻度至少要達到A級或AA級。A級即中央?yún)^(qū)域照度至少達到300lx，邊緣達到150lx，AA級即中央?yún)^(qū)域照度至少達到500lx，邊緣達到250lx。A級和AA級照度均勻度(最大值與最小值的比值)的要求均為不超過3;
2)燈具應有遮光性，避免眩光。讀寫臺燈要有遮光性，當人處于坐姿的位置時，人眼觀察到的所有發(fā)光部件的表面亮度不應高于2000 cd/m2;
3)色溫不宜超過4000K。若高于4000K，燈具使用說明書上應有避免夜晚使用的說明;若具有色溫調(diào)節(jié)功能，說明書上應提示夜晚使用時將色溫調(diào)節(jié)到4000K以下；
4)防止視網(wǎng)膜藍光危害。讀寫作業(yè)臺燈的視網(wǎng)膜藍光危害組別不能超過RG0。
5)控制燈具對人體的電磁輻射。評估內(nèi)容包括20 kHz～10 MHz的感應電流密度和100 kHz～300 MHz的比吸收率(SAR)。
(標準規(guī)定F的限值為0.85)
目前市場上的健康照明產(chǎn)品并不少，但質(zhì)量參差不齊，更多是商家促銷的噱頭，市場較為混亂。無論是健康照明標準的建立，還是LED的光品質(zhì)與健康醫(yī)療光照的研究和技術的應用，都仍需發(fā)展和完善。從另一個角度來看也意味著，目前國內(nèi)外光健康產(chǎn)業(yè)技術及市場均處在同一個初始階段的起跑線上，可拓展市場空間巨大。你有在關注健康照明嗎？
