任澤鳳，秦存玲，馬洪榮，孫文娟

?

夜間病房光源對(duì)護(hù)理工作及病人主觀感受和睡眠的影響

任澤鳳，秦存玲，馬洪榮，孫文娟

病房光源;LED燈;護(hù)理工作;睡眠；舒適度

照明光源對(duì)夜間醫(yī)護(hù)工作有重要影響,不當(dāng)?shù)恼彰鞴庠纯赡軙?huì)對(duì)夜間工作帶來(lái)不便，潛在的光生物安全隱患可能會(huì)造成醫(yī)護(hù)工作者以及病人、陪侍人的視力損害，同時(shí)高色溫人造光源也會(huì)帶來(lái)生物鐘等方面的負(fù)面影響。在現(xiàn)行室內(nèi)照明光源中，傳統(tǒng)的白熾燈顯色性最佳，低色溫更符合人類的自然作息要求，但是能耗大、發(fā)光效率低下、壽命短、色溫單一。目前應(yīng)用最廣泛的熒光燈，節(jié)能高效，有多種色溫可供選擇，但顯色性差，同時(shí)燈具含重金屬汞，對(duì)環(huán)境污染大。正在逐步替代熒光燈的新型光源LED燈更進(jìn)一步降低能耗，延長(zhǎng)壽命，但顯色性差，更有高能短波藍(lán)光和頻閃的光生物安全隱患。為了探究不同光源對(duì)護(hù)理工作效率和病人主觀感受的影響，研究組人員進(jìn)行了實(shí)地試驗(yàn)，現(xiàn)介紹如下。

1　研究背景

在研制漿膜胸腔穿刺桌時(shí)，為給醫(yī)生提供更佳的燈光照明，我們?cè)谧郎显O(shè)計(jì)了使用鋰離子蓄電池驅(qū)動(dòng)的雙臂照明燈。而在選擇照明光源時(shí)，遇到了這樣的問(wèn)題：選購(gòu)的LED燈雖然節(jié)能效果非常理想，但試用過(guò)程發(fā)現(xiàn)所購(gòu)買的LED燈晃眼、色彩極差，對(duì)夜間護(hù)理工作帶來(lái)了困難。同時(shí)，本院正在新建外科病房樓，院內(nèi)“應(yīng)選用節(jié)能環(huán)保的LED燈具”的呼聲此起彼伏。

2　常用光源的發(fā)光原理與特點(diǎn)

照明光源的發(fā)光方式多種多樣，分類方法也有多種。在本研究中根據(jù)光源所發(fā)出的可見光光譜的不同，將光源按照熱致發(fā)光、紫外線熒光粉發(fā)光、藍(lán)光熒光粉發(fā)光分為3種不同類型。

2.1熱致發(fā)光

正如燒紅的鐵塊發(fā)出紅光，物體在達(dá)到一定溫度后會(huì)向外發(fā)出可見光，稱這種發(fā)光方式為熱致發(fā)光。對(duì)光線顏色的度量也是根據(jù)熱致發(fā)光的原理，將某種光線對(duì)應(yīng)的發(fā)光體所處熱力學(xué)溫度稱為色溫。如晴天正午最強(qiáng)烈的陽(yáng)光，對(duì)應(yīng)太陽(yáng)表面溫度約6 500 K(見圖1)，白熾燈燈光對(duì)應(yīng)鎢絲溫度約2 700 K(見圖2)。白熾燈的優(yōu)點(diǎn)在于與太陽(yáng)光發(fā)光原理相同，光譜連續(xù)性強(qiáng)，在各種光源中對(duì)色彩的還原性最好(顯色性指數(shù)Ra=100)，但受鎢絲溫度限制，色溫低，光色偏黃，偏向于傍晚時(shí)分的自然光，光效差，且壽命短。普通白熾燈壽命600 h～1 000 h，光效10 lm/w ～15 lm/w(流明每瓦，每消耗1單位電力所能發(fā)出光的量)，白熾燈的改進(jìn)版鹵素?zé)魤勖? 000 h，光效不超過(guò)25 lm/w。

圖1　太陽(yáng)光光譜示意圖(正午，6 500 K)

圖2　白熾燈光譜示意圖(2 700 K)

2.2紫外線熒光粉發(fā)光

包括普通熒光燈和使用紫外線芯片的紫外線型LED燈，均是先將電能轉(zhuǎn)化為紫外光，再通過(guò)激發(fā)熒光粉發(fā)出可見光。與熱致發(fā)光不同，熒光粉只能發(fā)出單色的、波長(zhǎng)集中的光線，所以熒光燈一般采用混合紅、綠、藍(lán)3種不同熒光粉(RGB三基色熒光粉)混色得到白光(見圖3)。

圖3　RGB熒光粉光譜示意圖(6 500 K)

該種發(fā)光方式的優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)能和色溫可以靈活調(diào)節(jié)。緊湊型節(jié)能的發(fā)光效率一般在60 lm/w左右，即10.0 w左右的熒光燈即可達(dá)到40.0 w普通白熾燈的亮度，而采用鎮(zhèn)流器的熒光燈和LED燈可以達(dá)到90 lm/w以上。通過(guò)調(diào)節(jié)熒光粉比例的不同可以自由調(diào)節(jié)色溫，常見的有2 700 K、4 000 K、6 500 K 3種色溫產(chǎn)品。雖然使用三基色熒光粉可以模擬各種色溫，但是熒光粉光譜窄的缺點(diǎn)不能避免，所帶來(lái)的后果便是比較低的顯色性，常見緊湊型熒光燈的顯色性指數(shù)往往只有Ra=75，其中對(duì)紅色的顯色性非常差，往往低達(dá)R9=60，與白熾燈R9>100相比差別十分明顯[1]。

2.3藍(lán)光熒光粉發(fā)光

藍(lán)光熒光粉發(fā)光是藍(lán)光型LED燈的發(fā)光方式。其發(fā)光方式與紫外線熒光粉發(fā)光類似，采用對(duì)440 nm波長(zhǎng)藍(lán)光敏感的黃色熒光粉可以發(fā)出基于550 nm黃光的連續(xù)光譜，與芯片本身所發(fā)出的藍(lán)光混色成為白光，并可以通過(guò)調(diào)節(jié)黃光藍(lán)光的比例模擬各種色溫。

圖4　藍(lán)光型LED光譜示意圖(6 500 K)

由于半導(dǎo)體激發(fā)的藍(lán)光本身參與混色，所以藍(lán)光型LED燈的光效可以高達(dá)110 lm/w，同時(shí)對(duì)黃色表現(xiàn)優(yōu)秀[2]。但是此種發(fā)光方式在紅色上表現(xiàn)更差，同時(shí)參與混光的440 nm藍(lán)光是一種光生物安全隱患：長(zhǎng)時(shí)間的藍(lán)光照射會(huì)抑制體內(nèi)褪黑色素水平，使神經(jīng)中樞保持較高的興奮度，不容易入眠，并會(huì)降低肢端溫度；使人體生物鐘節(jié)律受損，影響人體免疫機(jī)制[3]。強(qiáng)烈的藍(lán)光照射使黃斑區(qū)細(xì)胞氧化，造成視網(wǎng)膜退行性改變[4-5]。

3　臨床試驗(yàn)

3.1方法

試驗(yàn)在呼吸內(nèi)科、胸外科、燒傷科、老年保健病房4個(gè)住院科室中隨機(jī)選取共計(jì)10間病房作為試驗(yàn)場(chǎng)所，并在共計(jì)8個(gè)月的試驗(yàn)期內(nèi)，周期性的對(duì)病房?jī)?nèi)安裝的試驗(yàn)燈具進(jìn)行輪換。在10間不同病房?jī)?nèi)，由不同的受測(cè)者分別測(cè)試不同的10種光源產(chǎn)品，產(chǎn)品分別標(biāo)記為1號(hào)～10號(hào)，其中2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、8號(hào)樣本是同一公司生產(chǎn)，其余樣本產(chǎn)自不同公司。光源產(chǎn)品的有關(guān)相關(guān)參數(shù)見表1。所有測(cè)試樣本均是通過(guò)獨(dú)立供電線路安裝在各個(gè)病房的相同位置，能達(dá)到較均勻的照明效果，并由3具開關(guān)分組控制。同時(shí)向病人及家屬說(shuō)明，試驗(yàn)燈具均是通過(guò)國(guó)家檢驗(yàn)的正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品，不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何不良影響，進(jìn)行試驗(yàn)的目的是評(píng)價(jià)各種光源產(chǎn)品在病房應(yīng)用的優(yōu)劣，為今后病房照明設(shè)計(jì)提供參考。病房原有照明一并保留，若病人或家屬對(duì)現(xiàn)有照明有任何不良反應(yīng)，均可切斷試驗(yàn)照明切換至原有照明。出于對(duì)意外情況的規(guī)避，本試驗(yàn)避開了有重癥病人的病房。 10間病房共涉及23名醫(yī)生，57名護(hù)士，200例病人和300名陪侍人。實(shí)驗(yàn)樣本中不包含患有眼科疾病或者與試驗(yàn)?zāi)康南嚓P(guān)病史的病人。

表1　受測(cè)光源產(chǎn)品參數(shù)

3.2評(píng)價(jià)方式

對(duì)于光源各種參數(shù)的評(píng)價(jià)，已有許多研究成果，我們并非專業(yè)的光源研究機(jī)構(gòu)，也沒有專業(yè)的光源評(píng)價(jià)儀器，所以主要通過(guò)主觀評(píng)價(jià)的方式對(duì)不同光源進(jìn)行測(cè)量，主要內(nèi)容有:①對(duì)于醫(yī)生、護(hù)士來(lái)講，光源是否能夠擔(dān)負(fù)夜間診療、技術(shù)操作等工作，能否減輕夜間值班醫(yī)生的疲勞，提供高效率的工作環(huán)境。②對(duì)于病人來(lái)講，光源是否能夠提供舒適、安心的休息環(huán)境，能否減輕眼部不適、頭痛等癥狀。③對(duì)于陪侍人來(lái)講，光源是否能夠負(fù)擔(dān)夜間對(duì)病人的照料以及能夠提供舒適、安心的休息環(huán)境。每項(xiàng)回答答案相同人數(shù)大于該組人數(shù)的40%即為此項(xiàng)的最終答案。

4　結(jié)果(見表2～表4)

表2　病人對(duì)樣本的感受(n=200)

表3　陪侍人對(duì)樣本的感受(n=300)

表4　醫(yī)生及護(hù)士對(duì)樣本的感受(n=80)

5　討論

5.1色溫

較低的色溫與傍晚的自然光相似，更符合人類生物鐘對(duì)光源色溫的要求。試驗(yàn)中低色溫光源樣本最能給人以舒適的感覺，同時(shí)會(huì)引導(dǎo)受測(cè)者進(jìn)入睡眠狀態(tài)，所以在舒適的同時(shí)會(huì)引發(fā)困倦。因此低色溫光源可以避免擾亂病人的生物鐘，降低外界環(huán)境和失眠對(duì)病人精力、體力的消耗。同時(shí)，相同亮度的樣本對(duì)比，色溫高的樣本給病人帶來(lái)的刺激大，容易激發(fā)眼部不適、頭痛等癥狀。但低色溫光源帶來(lái)的舒適性和困倦的同時(shí)會(huì)帶來(lái)警惕性降低、反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)的負(fù)面影響，不利于夜間工作的展開；高色溫光源雖然在短時(shí)間內(nèi)可以有較高的工作效率，但長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)使人感到肢端溫度降低、疲憊卻難以入眠、煩躁不安等。試驗(yàn)組人員認(rèn)為，對(duì)病人而言，2 700 K色溫的光源代替6 500 K的高色溫光源可以避免高色溫光源對(duì)病人睡眠的不良影響，減少人造光源對(duì)病人生物鐘帶來(lái)的不良影響，使病人能夠更安穩(wěn)的睡眠，得到充分的休息。而4 000 K～5 000 K的色溫則更適合夜間的診療、技術(shù)操作以及對(duì)病人的護(hù)理。所以建議病房中應(yīng)該安裝色溫可調(diào)的光源，可以分別提供低色溫光照和中等色溫光照。

5.2亮度

較高的光照亮度會(huì)影響病人夜間的休息，而較低的亮度則會(huì)給夜間技術(shù)操作帶來(lái)困難。所以病房夜晚往往維持較低的亮度，并在需要的時(shí)候提高亮度。而亮度的驟然提高會(huì)給病人帶來(lái)較大刺激，帶來(lái)較強(qiáng)烈的眼部不適以及頭痛癥狀。我們?cè)鴩L試梯度性的逐級(jí)提高病房亮度，來(lái)給病人適應(yīng)光照的時(shí)間，但發(fā)現(xiàn)具有發(fā)熱癥狀的病人對(duì)亮度增加的適應(yīng)力差，需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)逐步適應(yīng)亮度的增加而不產(chǎn)生強(qiáng)烈的眼部刺激和頭痛感。但這個(gè)適應(yīng)過(guò)程通常長(zhǎng)達(dá)數(shù)分鐘，對(duì)于手動(dòng)燈具而言基本不具有可操作性，只能寄希望于亮度能夠漸進(jìn)、緩慢增加的新型光源的出現(xiàn)。

5.3顯色性

試驗(yàn)中，光源樣本的顯色性對(duì)技術(shù)操作帶來(lái)影響的分別是1號(hào)樣本和9號(hào)樣本，其余樣本無(wú)論顯色性高低都沒有對(duì)技術(shù)操作帶來(lái)困難。其中1號(hào)樣本雖然具有最好的顯色性，但是大部分病人膚色、血管顏色在白熾燈光下均呈現(xiàn)出橙黃色，難以分辨，給技術(shù)操作帶來(lái)困難。反而在同色溫顯色較差的2號(hào)、3號(hào)樣本中，血管的深色與皮膚的淺色有較明顯的區(qū)別，對(duì)技術(shù)操作沒有影響。9號(hào)樣本因其顯色性過(guò)差，病人皮膚一片灰暗，難以辨別，同時(shí)較高的色溫容易使護(hù)士眼睛疲勞，難以長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行觀察，最終導(dǎo)致9號(hào)樣本下難以進(jìn)行技術(shù)操作。6號(hào)樣本具有所有節(jié)能光源中最佳的顯色系數(shù)，同時(shí)色溫最接近上午明亮、柔和的自然光，但與相近色溫的4號(hào)、5號(hào)樣本相比，沒有對(duì)夜間工作效率和病人良好感受的提高產(chǎn)生任何實(shí)質(zhì)性的促進(jìn)作用。因此認(rèn)為，顯色系數(shù)80左右的普通熒光燈和LED燈完全可以滿足普通病房中各種夜間作業(yè)的需求。

5.4藍(lán)光和頻閃

藍(lán)光是自然光線的重要組成部分，藍(lán)光危害指的是由波長(zhǎng)主要介于400～500 nm(短波長(zhǎng)光)的輻射照射后引起的光化學(xué)作用，導(dǎo)致視網(wǎng)膜的損傷[6]。夜間長(zhǎng)期暴露于藍(lán)光之下，不僅會(huì)造成視網(wǎng)膜損傷，還會(huì)擾亂人正常晝夜節(jié)律，長(zhǎng)此以往嚴(yán)重影響人體健康[7]。一些對(duì)照明光源的實(shí)驗(yàn)測(cè)試證實(shí)，能夠上市銷售的光源的藍(lán)光危害均不超過(guò)1類危害，并且大部分屬于無(wú)危害產(chǎn)品[8-9]。但9號(hào)樣本證實(shí)，雖然低危害藍(lán)光不會(huì)對(duì)眼睛造成不可逆?zhèn)?，但依然?huì)造成眼睛的迅速疲勞，給夜間工作帶來(lái)困難。由于9號(hào)樣本的光效低、亮度低，眼瞼能夠有效過(guò)濾光照中的藍(lán)光成分，所以在病人入睡后不再對(duì)病人產(chǎn)生不良影響。在病人入睡前產(chǎn)生的不良影響，則可以歸入色溫條目中。

頻閃與藍(lán)光相似，同樣會(huì)使眼睛快速疲勞，給夜間工作帶來(lái)困難。同時(shí)，頻閃還會(huì)給病人的眼睛帶來(lái)較強(qiáng)的刺激，甚至?xí)o部分病人帶來(lái)持續(xù)性頭痛，我們認(rèn)為強(qiáng)烈的頻閃是本次試驗(yàn)中能夠?qū)Σ∪松|(zhì)量帶來(lái)最大負(fù)面影響的因素，建議從燈具的選購(gòu)到安裝，應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，杜絕具有藍(lán)光一類危害或頻閃特性的劣質(zhì)燈具進(jìn)入病房照明系統(tǒng)，否則會(huì)嚴(yán)重影響夜間護(hù)理工作，降低病人生命質(zhì)量。

5.5LED新光源與傳統(tǒng)熒光燈的對(duì)比

就使用效果而言，同色溫的熒光燈與LED燈之間沒有任何可辨認(rèn)區(qū)別：正常使用的情況下，兩種光源都是穩(wěn)定、安全、高效的節(jié)能光源。就成本而言以7號(hào)、8號(hào)樣本的標(biāo)稱參數(shù)為例，可以計(jì)算出每1 000只×10 h=10 000 h，熒光燈的使用成本要比LED燈高約90元。再考慮到每廢1只熒光燈可能造成的重金屬環(huán)境公害，我們認(rèn)為，使用優(yōu)質(zhì)LED燈代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光燈作為病房照明系統(tǒng)可能具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的雙重價(jià)值，但對(duì)護(hù)理工作以及病人主觀感覺沒有明顯優(yōu)勢(shì)。

理想的實(shí)驗(yàn)情況應(yīng)當(dāng)是隨機(jī)選擇在同一病房，同一批受測(cè)者測(cè)試某一公司的一整套產(chǎn)品，并且要對(duì)不同公司的產(chǎn)品分別測(cè)試對(duì)比。但實(shí)際操作時(shí)因各種條件限制，我們只能退而求其次，入組病人和陪侍人只是在試驗(yàn)期間入住試驗(yàn)病房的病人，因此不能完全算是隨機(jī)選取。需要特別說(shuō)明的是，我們并沒有將燈具視為醫(yī)療器械，所以這并不是一次正規(guī)的醫(yī)療器械臨床實(shí)驗(yàn)，但所使用的燈具均是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的安全燈具。因此，本研究所有試驗(yàn)結(jié)論，請(qǐng)大家結(jié)合各自病房病人及工作人員實(shí)際情況考慮。

[1]蔡喆，彭振堅(jiān)，陳慧挺.普通照明用LED顯色性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)照明電器，2014，21(7)：28-31.

[2]申崇渝，徐征,趙謖玲.LED藍(lán)光泄露安全性研究[J].光譜學(xué)與光譜分析，2014，34(2)：316-321.

[3]陳超中,施曉紅,劉磊.白光LED的光生物作用特性[J].中國(guó)照明電器,2013,20(4):6-8.

[4]張躍敏,喬更新.LED照明中藍(lán)光的光生物安全問(wèn)題[J].中國(guó)照明電器,2013,20(6):1-4.

[5]劉娜,何仲凱,蔡志強(qiáng),等.藍(lán)色發(fā)光二極管光源對(duì)大鼠視網(wǎng)膜的安全性測(cè)試[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù),2009,13(48):9559-9562.

[6]Yam JC，Kwok AK．Ultraviolet light and ocular diseases[J]．Int Ophthalmol，2014，34(2)：383-400．

[7]劉歆，周祁，畢燕龍.藍(lán)光致視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷的研究進(jìn)展[J].中華眼外傷職業(yè)眼病雜志，2016，38(2):154-156.

[8]顧芳波,朱騰飛,錢楓,等.室內(nèi)LED射燈光生物安全分析[J].中國(guó)計(jì)量學(xué)院院報(bào),2014,25(3):332-336.

[9]俞安琪,趙旭.LED照明產(chǎn)品光生物安全風(fēng)險(xiǎn)狀況分析[J].照明工程學(xué)報(bào),2013,24(5):4-5.

(本文編輯王麗寇麗紅)

Influence of ward night light on nursing work and patient’s subjective perception and sleep

Ren Zefeng,Qin Cunling,Ma Hongrong,et al

Zaozhuang Municipal Hospital,Shandong 277100 China

任澤鳳，副主任護(hù)師，本科，單位：277100，山東省棗莊市立醫(yī)院；秦存玲、馬洪榮、孫文娟單位：277100，山東省棗莊市立醫(yī)院。

R197.323文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

10.3969/j.issn.2095-8668.2016.03.015

2095-8668(2016)03-0182-05

2016-02-24；

2016-07-01)