Efectos biológicos mediados por la luz y evaluación de la radiación de luz azul: investigación y aplicación del probador de peligro de luz azul en la retina

Efectos biológicos mediados por la luz. se refieren a los cambios fisiológicos en el cuerpo humano causados ​​por la exposición a la radiación luminosa. El mecanismo de los efectos biológicos mediados por la luz varía según las diferentes vías.

En primer lugar, la luz puede actuar directamente sobre el ojo humano, transmitiendo información visual e induciendo efectos visuales. En segundo lugar, la luz puede regular los ritmos fisiológicos del cuerpo actuando sobre el sistema regulador fisiológico del cuerpo, transmitiendo información no visual y provocando efectos no visuales. Por último, la luz puede impactar directamente la piel humana, causando daños por radiación y formando efectos de radiación.

Sobre la base de los efectos biológicos mediados por la luz, se ha llamado la atención sobre la seguridad fotobiológica, en particular los efectos de las longitudes de onda de la luz visible utilizadas para la iluminación en la salud humana. Con el desarrollo y uso generalizado de las fuentes de luz LED, las fuentes de luz tradicionales han ido perdiendo competitividad en el mercado. Las fuentes de luz LED ofrecen muchas ventajas, como colores intensos, tamaño compacto, durabilidad, respeto al medio ambiente y amplia aplicabilidad, lo que las convierte en la fuente de luz preferida en el campo de la iluminación.

Las fuentes de luz LED blancas generan principalmente luz blanca de alto brillo excitando fósforos amarillos con chips de luz azul, por lo que contienen una cantidad significativa de luz azul. Sin embargo, la radiación excesiva de la luz azul no sólo puede dañar los ojos, la retina y la piel, sino que también afecta negativamente los ritmos fisiológicos del cuerpo, lo que hace que el peligro de la luz azul sea uno de los problemas de seguridad fotobiológica más preocupantes en la actualidad.

Radiación de luz azul, categorizada como radiación electromagnética, tiene una longitud de onda más corta, generalmente entre 400 y 500 nm, dentro del espectro de luz visible. El fenómeno de cambio hacia longitudes de onda más cortas se conoce en óptica como “desplazamiento al azul”. Además, la luz azul es un componente crucial en las fuentes de iluminación de luz blanca LED actuales.

La retina, situada en la parte posterior del ojo, está expuesta a la radiación luminosa en el rango de longitud de onda de 380 a 1400 nm. Sin embargo, la radiación de luz azul supone el mayor riesgo para la retina, ya que la retina humana es muy sensible a la estimulación de la luz azul.

Actualmente, el nivel de seguridad fotobiológica de los productos LED se determina evaluando sus valores de peligro de luz azul. La exposición radiante ponderada a la luz azul y la eficiencia del peligro de la luz azul son cantidades físicas que se utilizan para cuantificar el grado de peligro de la luz azul.

• Exposición radiante: Representa la intensidad de la radiación que atraviesa una unidad de área. La exposición radiante espectral se puede dividir según la distribución de la longitud de onda, reflejando la exposición a diferentes longitudes de onda.

• Exposición radiante ponderada a la luz azul: este valor refleja el alcance del daño de la luz azul al cuerpo humano, calculado como la integral de la exposición radiante espectral multiplicada por la función de ponderación del peligro de la luz azul.

• Nivel de peligro de luz azul: el nivel de peligro de luz azul final se determina en función de la exposición radiante de luz azul. Al integrar la exposición radiante espectral con la función de ponderación del peligro de la luz azul, se pueden evaluar los niveles de peligro de la luz azul de los productos LED.

Durante las mediciones de fuentes de luz, se toman disposiciones generales basadas en el tipo de fuente de luz y los requisitos de medición:

Para fuentes de iluminación ordinarias:

• Distancia de medición: La medición debe realizarse a una distancia que produzca una iluminancia de 500 lx.

• Distancia mínima: Controlada dentro de 200 mm.

Otros tipos de fuentes de luz: Distancia de medición: Generalmente controlada dentro de 200 mm.

Irradiancia de luz azul (Es): Se utiliza para caracterizar el daño potencial de la radiación de luz azul a la retina, reflejando el impacto de la luz azul en la salud ocular.

El daño causado por la radiación de luz azul a los ojos afecta principalmente a la estructura ocular, influyendo especialmente en enfermedades como las cataratas y la degeneración macular. Las lentes humanas son ineficaces para bloquear la radiación de luz azul, lo que le permite penetrar directamente en la retina. Las células epiteliales pigmentarias de la retina son muy sensibles a la radiación de luz azul, lo que provoca una contracción celular y una posible apoptosis bajo estimulación por radiación.

Esta contracción celular y apoptosis pueden causar problemas de visión, y los casos graves pueden provocar degeneración macular irreversible y, en última instancia, ceguera. Por lo tanto, reducir la exposición prolongada a la radiación de luz azul es crucial, especialmente cuando se utilizan fuentes de luz con alta radiación de luz azul como los LED, para proteger la retina y la estructura ocular del daño.

Los probadores de seguridad fotobiológica son dispositivos que se utilizan para evaluar la seguridad fotobiológica de lámparas y sistemas de iluminación en el cuerpo humano (principalmente ojos y piel). De acuerdo con las directrices IEC TR62471-2 (2009) sobre seguridad de radiación óptica no láser, estos instrumentos de prueba tienen como objetivo abordar los daños potenciales causados ​​por fuentes de luz, centrándose particularmente en fuentes de luz no láser (por ejemplo, productos LED, radiación UV en iluminación general). productos).

El comprobador de riesgos de luz azul en la retina desarrollado por Shanghai Lisun es un dispositivo portátil de evaluación de seguridad fotobiológica basado en sistemas de prueba de seguridad fotobiológica de laboratorio, que ofrece las siguientes ventajas:

• Portabilidad: El dispositivo es compacto y liviano, lo que facilita su transporte y traslado para realizar pruebas en varios lugares.

• Fácil de usar: Cuenta con una interfaz de operación simple e intuitiva, lo que facilita las pruebas y evaluaciones para los usuarios.

• Amplia cobertura de aplicaciones: el probador está diseñado para cumplir con los requisitos de la mayoría de las aplicaciones de fuentes de luz actuales, proporcionando evaluaciones integrales de la seguridad biológica de las fuentes de luz para los ojos y la piel.

Las características clave de Probador de peligro de luz azul de retina por Shangai LISUN incluir lo siguiente:

• Diseño óptico de ojo humano simulado: utiliza una simulación de diámetro de pupila de 7 mm, empleando pruebas de ruta dual para garantizar resultados de medición precisos de la distribución de la exposición radiante y la exposición radiante espectral.
• Medición de espectro de amplio rango de longitud de onda: ofrece una amplia gama de mediciones de espectro de 300 nm a 1050 nm, cubriendo completamente los requisitos para mediciones de riesgo de luz azul retiniana (300 nm-700 nm) y cubriendo parcialmente mediciones de banda de riesgo térmico retiniano (380 nm-1400 nm).
• Mediciones espectrales ultra amplias y ultrarrápidas: Comunicación USB de alta velocidad, con un tiempo de integración mínimo de 11.4us, capaz de medir más de 1000k cd/m^2.
• Obturador de luz eléctrico incorporado: Facilita las operaciones de puesta a cero para mejorar la precisión de las mediciones.
• Ajuste de distancia de medición programable: mejora la comodidad de la operación de medición.

Las funciones principales del probador de peligros de luz azul de retina de Shanghai LISUN incluir mediciones basadas en IEC/EN62471:2008 y IEC62471-7:2023 (reemplaza IEC62778), evaluando parámetros como la exposición radiante efectiva al riesgo de luz azul de la retina, el nivel de riesgo de luz azul, el coeficiente de riesgo de luz azul de la retina KB, V, la curva de distribución de la exposición radiante espectral, la relación de exposición radiante ponderada a la luz azul BR, la exposición radiante efectiva al riesgo térmico de la retina, ángulos aparentes de la fuente, evaluación de los niveles de seguridad de la fuente de luz y características de procesamiento de análisis espectral.

 

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