יהי אור

UNM מדדי מחקר יעילות של טיפול באור לעיצוב מקצבים היומיים

חוקרי אוניברסיטת ניו מקסיקו ועמיתיהם ממרכז התאורה ליישומים ותאורה (LESA) שבסיסו במכון הפוליטכני Rensselaer הוכיחו טכנולוגיה חדשה למדידת יעילות הטיפול באור לסנכרן מקצבים היומיים של האדם כטיפול פוטנציאלי לנדודי שינה, הפרעות במצב הרוח. ובעיות בריאות אחרות.

בדו"ח שפורסם באינטרנט בכתב העת IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine (ועתיד להוביל את גיליון דצמבר של כתב העת), הצוות דיווח על מחקר פיילוט שנערך על שלושה אנשים המשתמשים ב-Smart Lighting Clinical Testbed בבית החולים UNM. מערכות התאורה, החישה והבקרה בשימוש התבססו על מערכת שהותקנה לראשונה בחדר הכנסים החכם ב-Smart Conference Room במרכז LESA בניו יורק.

על ידי שינוי מכוון של אורכי גל מסוימים של אור הנפלטים מגופי תאורה LED מיוחדים, הצליחו החוקרים לקדם את תחילת השינה של המשתתפים במהלך ארבעה ימים ולילות שהיו בחדר בית החולים, המצויד גם בחיישנים מתוחכמים המזהים את הנוסע של נוסע. תנועות.

"אימות יכולות מיטת הבדיקה היה שיאו של מאמץ פיתוח תוכנה וחומרה ארוכת טווח", אומר מאקו אושי, דוקטורנט במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים של UNM.

"הפגנת יכולות אלה בסביבה קלינית של ממש במהלך ארבעה לילות היא משמעותית ומניחה את הבסיס לטכנולוגיה מותאמת אישית מותאמת בעתיד".

אושי שיתף פעולה עם לי ק. בראון, פרופסור באגף של ריאות, טיפול קפדני ורפואה בשינה של UNM, ומנהל המרכז להפרעות שינה של UNM, ביצירת מכשיר הבדיקה ב- UNMH.

כדי לבדוק את הטכנולוגיה, בראון ואושי שיתפו פעולה עם עמיתי מחקר מ- LESA, מרכז המחקר הלאומי להנדסה של קרן המדע הלאומית, הממוקם ברנסלר בטרויה, ניו יורק. חברים נוספים ב- LESA כוללים את אוניברסיטת בוסטון ואוניברסיטת תומס ג'פרסון בפילדלפיה, כמו גם שותפים בתעשייה הפרטית.

מדענים יודעים שאורכי גל מסוימים של אור כחול יכולים לשנות את מקצבי היממה האנושיים - "שעון הגוף" בן 24 שעות המניע את מחזור השינה/השכמה, חילוף החומרים ותהליכים פיזיולוגיים רבים אחרים. במחקר פיילוט זה, המטופלים נחשפו לאורכי גל ובעוצמות אור ספציפיות כדי לסייע בשלב עיכוב שינה-שינה (ינשופים) או שלב שינה-מתקדם (לעיתים קרובות בעיה לקשישים או לאנשים עם דמנציה).

תאורה מבוקרת כראוי יכולה גם להקל על דיכאון, כמו גם לשפר את הפרודוקטיביות, התפקוד הקוגניטיבי והערנות. דיוק בתזמון ובעוצמת החשיפה לאור הוא המפתח, אך עד כה היו מעט מתקני מחקר קליניים שיכולים ללמוד את ההשפעות של משטרי תאורה ממושכים שנמשכים ימים עד שבועות.

ההתקדמות בטכנולוגיית LED אפשרה עיצוב מערכות תאורה השולטות במדויק במגוון הצבעים המשמשים לייצור אור לבן. מיטת הבדיקה הקלינית של התאורה החכמה משתמשת בטכנולוגיות התאורה והחיישנים של LESA, המספקות פרופילי תאורה מותאמים אישית ומעקב רציף אחר תנועות המטופל (תוך שמירה על פרטיות מוחלטת) בחדר אשפוז.

מכיוון ש- Testbed ממוקם בבית החולים UNM, סיעוד ותזונה זמינים, מה שמאפשר לערוך מחקרים רב יומיים מסביב לשעון. ה- Testbed משתמש בתאורה הניתנת לצבעים של חברת טללומן בתעשיית LESA הנראים כמו מתקני תקרה לחדרי בית חולים. חיישני החדרים יכולים לעקוב אחר התנועה ועוצמת האור המוחזר ללא שימוש במצלמות, כך שלא יוקלטו תמונות וידאו.

במחקר הפיילוט, מומחי קצב היממה של אוניברסיטת תומס ג'פרסון עיצבו תוכניות תאורה מיוחדות המחושבות לשנות את שלב היממה של נבדקי הטווח לאורך ארבעת הימים. החוקרים אספו את רוק המשתתפים למדידת רמות המלטונין, סמן לשלב היממה של האדם.

הנבדקים לבשו גם אקטיגרפים, מכשירים דמויי שעון היד שתיעדו את תנועות גופם וניתן לנתח אותם כדרך לאמוד את שלב היממה. לדוגמה, חיישן אקטיגרפיה עשוי לקבוע שהנבדק כנראה נרדם במהלך היום, והמערכת תתאים את ספקטרום התאורה והעוצמה כדי לקדם ערות.

חוקרי LESA חוקרים את השימוש במכשירים ביומטריים לבישים לחקר היחסים בין תאורה לקצב היממה של המטופלים. יחד עם חיישני Testbed האחרים, כלים אלה יכולים להוביל לטיפול תאורה מותאם אישית להפרעות שונות ללא אשפוז.

"אנו מקווים שתוצאות ממחקרים באמצעות מיטת הניסוי הקליני של התאורה החכמה של UNM ידרבנו את הקמתם של מתקני מחקר נוספים כאלו, וכתוצאה מכך תתאפשר 'מסה קריטית' של נתונים שיספקו הוכחות חד משמעיות לכך שתאורה ספקטרלית ניתנת לריכוז ובני אדם תהפוך לחלק סטנדרטי בתאורה. עיצוב ", אומר בראון.

"בינתיים, אנו עושים צעדים גדולים בהאצת הצטברות הידע והידע כדי להפוך את המקובל למציאות".