LED藍光，手術室中的可怕傷害？

前段時間在客戶這裡，碰到很多有趣的問題，最有趣的是關於LED藍光，聽到了以下談論：

「現在LED白光燈都是以藍光作為基底材料。」

「都說藍光傷眼，LED裡面有藍光一定也傷眼。」

「所以LED手術燈還是少用。」

「醫生每天長時間手術，如果用LED燈，眼睛一定不舒服，還是科里的鹵素燈靠譜。」

乍聽之下對於LED的理解頭頭是道，但真的是如此嗎？藍光傷害有這麼可怕嗎？為了更客觀的看待這個現象，整理了一下相關知識點，希望還LED手術燈一個清白。

一、什麼是藍光？

我們日常生活中所見的白光並不僅僅是單一波長，而是一段相對連續的光譜，由紅、黃、藍等可見光組成，見上圖的彩色光譜。所以，我們所說的藍光，其實是可見光譜中的一段，波長大約在400nm左右，相比紅光和綠光的波長短。

根據光子能量公式E = hv = hc / λ，其中h是普朗克常數，c是光速，λ是波長。可以得出，波長和光子能量成反比，即波長約長，能量越低；相反，波長越短，能量越高。

二、藍光LED

2014年，藍色發光二極體的發明者獲得了諾貝爾物理學獎，真正實現了我們俗稱的藍光LED的量產。結合之前早已發明的紅光和綠光LED，讓LED能真正發出白色的光芒。但是多種LED的混合成本較高，目前主要用藍光LED上附著黃色熒光粉，使發出的燈光混合後形成白光。

因此，如果使用中需要更「亮」的白光，則只需要提高藍光的強度即可實現（這裡說的「亮」主要指色溫提高）。現在手機、電視等越來越多產品開始使用LED技術，讓許多人也不得不開始擔心是不是現在的光源為了更「亮」而使用更高的藍光強度，是否會對眼睛造成傷害。

三、常見燈源的光譜圖

我們先從光譜圖上來定量分析下。根據之前得到的結論，光的波長越短，能量越高，可以得出在可見光中，波長較短的藍光應該是能量最高的，如果藍光成分較高，那也許會對眼睛造成傷害。下面我們列舉幾個常見燈源的光譜圖來說明。

上圖是6000K的LED光譜圖，由於是藍光基底的材料，藍光的相對光譜很高。如果從整體燈光看，偏向於冷白色色溫，會讓人精神振奮、注意力集中。一般適用於出血量較大、需要精細操作的手術中，方便醫生輕鬆分辨出血管和組織的層次。平時生活中的學習、工作環境一般用這個色溫。

這張圖是3000K的暖白LED光譜圖，相比6000K的光譜圖一下子藍光少了很多。由於黃色周邊光譜的增加，讓整體燈光會顯得偏黃偏紅，使人容易放鬆。一般出血量少、操作相對簡單的手術會採用這個色溫，減少醫生的疲勞感。而在日常生活中，常見於卧室、客廳等需要營造舒適氛圍的環境。

同時我們還得來看看太陽公公的光譜，雖然光譜是相對連續的，但是藍光的比例也很高。而且除了藍光成分外，太陽光中還存在很多不可見光，比如影響最大的就是紫外線UV，相比藍光的波長更短，而且肉眼不可見。

最後來看下常見的鹵素燈，藍光的比例非常少。但是從光譜圖上我們也可以發現鹵素燈的光源里也存在紫外線，這是因為鹵素燈由於光電轉化的效率低，在使用過程中燈絲溫度很高，從而產生出少量紫外線。而且因為光電轉化低，一般鹵素燈具的功耗非常高，歐盟也已經決定在2018年前後逐步淘汰鹵素燈具。

綜上，如果僅從光譜圖中看，雖然鹵素燈的藍光比例少，但由於和太陽一樣，都含有紫外線，且紫外線的波長比可見藍光的波長更短，相對的能量強度更高。所以理論上來說，3000K左右的暖白LED對於眼睛的傷害更小。

四、藍光是否真的會對眼睛造成傷害呢？

不過，拋開劑量談傷害，就等同於耍流氓。

2014 年，中國標準化研究院視覺健康實驗室與溫州醫科大學聯合開展了一項關於藍光視網膜損傷的研究。研究發現當藍光峰值光譜 460～500 納米，照度超過 1500 lx（勒克斯，照度單位），直接照射視網膜細胞持續 3 小時以上，會出現細胞活力明顯下降和凋亡。

另外，中國標準化研究院視覺健康實驗室對600個健康成年人開展了LED藍光與視疲勞相關的研究。研究發現由於藍光波長較短，能量較高，因此遇到空氣中細小粒子時散射幾率較高，有可能會引發眩光。由於藍光波長較短，使其聚焦於視網膜前，當可見光中藍光的比例過高，有可能加劇色差距離使得視物模糊，需要眼睛更多的調節才能看清楚，造成視疲勞。

因此在日常使用電子產品過程中，由於眼睛直視LED發光產品，根據上述的測試和許多眼科醫生的建議，最好能夠減少連續用眼時間，使用30分鐘後應至少休息5-10分鐘。

而對於LED手術燈來說，藍光傷害卻是無從談起。一是眼睛盯著手術區域的光線是從手術燈發出至術區後反射至眼睛，相對的藍光吸收非常少。二是相比於鹵素燈和氣體放電燈，不存在比藍光波長更短的紫外線，因此相對的能量會更小。

所以，對於LED藍光，你需要重新正確的認識。