工研院攜手臺北榮總新竹分院打造醫療照護場域智慧光環境

LED光可聰明智慧地調整成適合上班或休息的光環境外，也可以做爲醫療器材的追蹤光源，這些智慧光應用現正在醫院逐一發生。在經濟部技術處的支持下，工研院於8日與臺北榮總新竹分院攜手發表在護理站與病房交誼廳引進「同色異譜人因照明技術」、「光療照護系統」與「可見光定位系統」科技應用成果，以LED光調節人體生理時鐘、提升睡眠品質、還可結合定位功能，彷彿「千里眼」般能掌控各項醫療器材的位置通通一目瞭然，打造更優質有效率的環境、提升醫療品質，讓照明成爲智慧醫療的好幫手。

工研院電子與光電系統研究所所長吳志毅表示，臺灣已是高齡社會，面對越來越多的就醫需求，醫護人力不足，尤其是疫情期間，醫療團隊更是付出許多心力。工研院在2030的技術策略藍圖中打造「健康樂活」的應用領域，以先進醫療照護讓生命更美好，因此，工研院串聯了產業界團隊包括精聯電子、鼎元光電、映興電子，將照明科技實際產品化，並透過與臺北榮總新竹分院這樣具備優良醫療經驗的場域合作，以光科技實際加值場域應用，適時調整醫護人員及病患的心情，有效提升工作、休息品質，並大幅節省交班清點時間。臺灣的醫療與ICT技術領先全球，期望藉由雙方的合作，強強相加，建構全新智慧醫院光環境產業鏈，發展出智慧醫療上更多元應用的價值。

臺北榮總新竹分院院長彭家勳指出，臺北榮總新竹分院擁有444牀急性病牀及399牀護理之家，是醫養合一的醫療單位。除了長期在病房工作的醫護同仁外，更有一羣長期住院療養需要照顧的長者，因着工作或身體狀況等原因，需長時間待在室內，無法接受到正常陽光照射的好處，間接影響身體的正常功能，導致如情緒易變、睡眠障礙、骨質疏鬆等。此次藉由與工研院的合作，在室內空間中，營造符合人體可感受自然光晝夜節律的人性空間，經在本院場域試驗發現，不僅可改善護理同仁的壓力及睡眠狀態，對精神患者也可明顯改善其精神疾病的嚴重度。同時本院也應用工研院研發之可見光通訊技術，進行儀器定位交班模式，可大幅提升護理同仁交班與盤點的效率，縮短交班所需時間。相信未來將光科技廣泛應用到醫療照護場域，營造出更友善適合人體的光環境時，必可更提升長期在醫院工作同仁與住院病患的照護品質。

工研院與臺北榮總新竹分院合作包括有「同色異譜人因照明技術」，工研院電子與光電系統研究所總監朱慕道表示，工研院「同色異譜人因照明技術」藉由調整同色溫光源中的波長、壓抑或刺激體內褪黑激素的產生，進而達到改善睡眠品質的功效。醫院護理人員多采日夜輪班制度，不僅工作時間長，還有大夜、小夜之分，長期工作下來容易造成生理時鐘大亂，影響睡眠品質，導入人因照明系統後，在照明顏色不變的情況下，藉由調控不同時段燈光波長，影響護理人員褪黑激素的分泌，改善其生理時鐘與睡眠品質，小夜班人員深層睡眠百分比由8％上升爲25％，早班人員的深層睡眠百分比由12％上升爲17％。

「光療照護系統」，臺北榮總新竹分院研究計劃主持人林明燈醫師表示，光照治療對於憂鬱症有一定的治療效果，特別是在高緯度光照不足的地區，可利用光照改善季節性憂鬱症。工研院團隊根據一般睡眠週期，定義出可有效改善病患睡眠品質問題的波長，並針對使用者需求，在相同色溫的光中調整出不同波長進行照明，2019年11月起，北榮新竹分院慢性精神病房導入這套「特殊光譜照護系統」，按照病患的日常生活作息調整不同波長、色溫的照明，院內36牀的慢性精神病患可以接受全天候的光照治療。研究結果顯示，病患接受人因照明的光照治療後，總睡眠時數增加了1小時10分鐘，褪黑激素濃度平均增加49.6 pg/ml，精神疾病嚴重程度總分改善了38％，顯示光照治療對於慢性精神病人的改善有一定程度的效用。

「可見光定位系統」，可見光通訊傳輸（Visible Light Communications；VLC）利用LED照明具有明顯的指向性與區域性，以光波取代傳統無線射頻來傳遞訊號，不僅具有節能效益，還能確保高速資料傳輸以及網路通訊安全。工研院運用可見光通訊做定位，僅需在醫療儀器上加裝接收器，燈光所及之處即可偵測儀器所在，檢視熒幕一目瞭然，彷彿替護理人員裝上「千里眼」，定位精準度達30公分內，不會有一般室內定位易飄移的缺點，讓原本要花費0.5至1個小時的交班時間，縮短至10分鐘內即可完成盤點，正確性達100%，大幅節省交班清點儀器時間。

根據市調公司Marketsandmarkets指出，醫院照明的市場產值預估在2021年將達70.3億美元，藉由此次產研醫的串聯，促進智慧照明關鍵模組和系統國產化，促進智慧醫院照明產業生態體系成形，預計帶動衍生投資3.5億，未來希望能導入更多醫療機構，造福更多病人與醫療人員。未來智慧照明系統還能進一步結合物聯網、人工智慧、可見光通訊等技術，應用於倉儲、零售、長照、盲人導覽等需要特定照明、要求定位精確的場域，成爲具有附加價值的智慧系統，展現LED照明技術多元應用的價值。