工研院携手台北荣总新竹分院打造医疗照护场域智慧光环境

LED光可聪明智慧地调整成适合上班或休息的光环境外，也可以做为医疗器材的追踪光源，这些智慧光应用现正在医院逐一发生。在经济部技术处的支持下，工研院于8日与台北荣总新竹分院携手发表在护理站与病房交谊厅引进「同色异谱人因照明技术」、「光疗照护系统」与「可见光定位系统」科技应用成果，以LED光调节人体生理时钟、提升睡眠品质、还可结合定位功能，仿佛「千里眼」般能掌控各项医疗器材的位置通通一目了然，打造更优质有效率的环境、提升医疗品质，让照明成为智慧医疗的好帮手。

工研院电子与光电系统研究所所长吴志毅表示，台湾已是高龄社会，面对越来越多的就医需求，医护人力不足，尤其是疫情期间，医疗团队更是付出许多心力。工研院在2030的技术策略蓝图中打造「健康乐活」的应用领域，以先进医疗照护让生命更美好，因此，工研院串联了产业界团队包括精联电子、鼎元光电、映兴电子，将照明科技实际产品化，并透过与台北荣总新竹分院这样具备优良医疗经验的场域合作，以光科技实际加值场域应用，适时调整医护人员及病患的心情，有效提升工作、休息品质，并大幅节省交班清点时间。台湾的医疗与ICT技术领先全球，期望借由双方的合作，强强相加，建构全新智慧医院光环境产业链，发展出智慧医疗上更多元应用的价值。

台北荣总新竹分院院长彭家勋指出，台北荣总新竹分院拥有444床急性病床及399床护理之家，是医养合一的医疗单位。除了长期在病房工作的医护同仁外，更有一群长期住院疗养需要照顾的长者，因着工作或身体状况等原因，需长时间待在室内，无法接受到正常阳光照射的好处，间接影响身体的正常功能，导致如情绪易变、睡眠障碍、骨质疏松等。此次借由与工研院的合作，在室内空间中，营造符合人体可感受自然光昼夜节律的人性空间，经在本院场域试验发现，不仅可改善护理同仁的压力及睡眠状态，对精神患者也可明显改善其精神疾病的严重度。同时本院也应用工研院研发之可见光通讯技术，进行仪器定位交班模式，可大幅提升护理同仁交班与盘点的效率，缩短交班所需时间。相信未来将光科技广泛应用到医疗照护场域，营造出更友善适合人体的光环境时，必可更提升长期在医院工作同仁与住院病患的照护品质。

工研院与台北荣总新竹分院合作包括有「同色异谱人因照明技术」，工研院电子与光电系统研究所总监朱慕道表示，工研院「同色异谱人因照明技术」借由调整同色温光源中的波长、压抑或刺激体内褪黑激素的产生，进而达到改善睡眠品质的功效。医院护理人员多采日夜轮班制度，不仅工作时间长，还有大夜、小夜之分，长期工作下来容易造成生理时钟大乱，影响睡眠品质，导入人因照明系统后，在照明颜色不变的情况下，借由调控不同时段灯光波长，影响护理人员褪黑激素的分泌，改善其生理时钟与睡眠品质，小夜班人员深层睡眠百分比由8％上升为25％，早班人员的深层睡眠百分比由12％上升为17％。

「光疗照护系统」，台北荣总新竹分院研究计划主持人林明灯医师表示，光照治疗对于忧郁症有一定的治疗效果，特别是在高纬度光照不足的地区，可利用光照改善季节性忧郁症。工研院团队根据一般睡眠周期，定义出可有效改善病患睡眠品质问题的波长，并针对使用者需求，在相同色温的光中调整出不同波长进行照明，2019年11月起，北荣新竹分院慢性精神病房导入这套「特殊光谱照护系统」，按照病患的日常生活作息调整不同波长、色温的照明，院内36床的慢性精神病患可以接受全天候的光照治疗。研究结果显示，病患接受人因照明的光照治疗后，总睡眠时数增加了1小时10分钟，褪黑激素浓度平均增加49.6 pg/ml，精神疾病严重程度总分改善了38％，显示光照治疗对于慢性精神病人的改善有一定程度的效用。

「可见光定位系统」，可见光通讯传输（Visible Light Communications；VLC）利用LED照明具有明显的指向性与区域性，以光波取代传统无线射频来传递讯号，不仅具有节能效益，还能确保高速资料传输以及网路通讯安全。工研院运用可见光通讯做定位，仅需在医疗仪器上加装接收器，灯光所及之处即可侦测仪器所在，检视荧幕一目了然，仿佛替护理人员装上「千里眼」，定位精准度达30公分内，不会有一般室内定位易飘移的缺点，让原本要花费0.5至1个小时的交班时间，缩短至10分钟内即可完成盘点，正确性达100%，大幅节省交班清点仪器时间。

根据市调公司Marketsandmarkets指出，医院照明的市场产值预估在2021年将达70.3亿美元，借由此次产研医的串联，促进智慧照明关键模组和系统国产化，促进智慧医院照明产业生态体系成形，预计带动衍生投资3.5亿，未来希望能导入更多医疗机构，造福更多病人与医疗人员。未来智慧照明系统还能进一步结合物联网、人工智慧、可见光通讯等技术，应用于仓储、零售、长照、盲人导览等需要特定照明、要求定位精确的场域，成为具有附加价值的智慧系统，展现LED照明技术多元应用的价值。