什麼是紫紺觀察指數 (COI, Cyanosis Observation Index)?

by | Aug 8, 2023 | blogs, Lighting Metrics | 0 comments

介紹 – 臨床照明和紫紺

當醫療環境中的照明不足時,這可能會妨礙醫生對病人的皮膚進行稱為紫紺的視覺診斷,這是必不可少的重要檢測。 因此,本文將討論一個關鍵的光度測量指標,稱為紫紺觀察指數 (COI),用於檢測光源準確顯示患者膚色的能力。

照明不足可能會阻礙紫 紺 Dx

什麼是紫紺?

發紺是病患的皮膚、嘴唇和指甲呈現藍色的色調,這表明患者已有缺氧的情況發生,此時需要立即予以關注和治療。 在 Covid-19 期間,人們重新強調了紫紺檢測的重要性,因為我們看到了缺氧的病例是不容易察覺的,即患者處於危險的低氧狀態,但是並未出現明顯的呼吸困難。

與正常顏色的手相比,右側手部顯示發紺。 (Wikipedia.org CC-by-SA-4.)0 作者:Agbarieh)

醫療照明的問題

大多數醫療設施使用人工照明,主要是 LED 和螢光燈,這類的燈具可能會導致物體的色彩再現性出現一些問題。

這是因為人造光源本身缺乏了一些特定的顏色,與全光譜的白熾光或者太陽光不同,正確膚色的再現性因此受到影響。

一種新的測量方法稱為 紫紺觀察指數 (COI)

一種稱為紫紺觀察指數 (COI) 的新指標可以衡量光源呈現出皮膚顏色的能力,這與CRI 或 顯色指數 非常相似。 以類似的方式,它採用測試光源並且與參考光源(理想光源)相比,測試光源在物體上光色再現的能力。 測試的光源越接近參考光源,COI 指數就越高。

如何測量紫紺觀察指數 (COI)? 建議使用手持式光譜儀

使用具有 紫紺觀察指數 (COI) 指標的光譜儀可以輕鬆測量 紫紺觀察指數 (COI)。 只要將您的光譜儀對準燈光即可讀取測量指數。 如果您的 COI 指數較低,代表您的燈光被認為是合適的(澳大利亞/紐西蘭標準是低於 3.3)。

此外,使用燈具一段時間後,運用光譜儀來測量燈色的完整性也很重要。 因為 LED 和 螢光燈會隨著使用的時間而改變顏色,這可能會影響紫紺現象的觀察。

除此之外,光譜儀是一種光源測量的設備,它可以從全色譜中準確地辨別出許多不同波長的光色,並使用於許多色彩照明應用。 相比之下,其他儀器(如色度計)它是基於紅色、藍色和綠色這三個光色而已,無法計算出 COI 或任何其他 CRI,因為這些指標需要全光譜的光色。

MK350S Premium 手持式分光光譜計

紫紺觀察指數計算(深入研究)

如前所述,紫紺觀察指數 COI 是將測試光源與目標參考光源(特別是 4000K 普朗克輻射)進行比較。 它是使用標準皮膚和發紺的皮膚作為比較對象,並測量光源照射在這些膚色的再現性。 然後,將它們與參考光源照射在這些膚色的再現性進行比較。 如果比較後的差異很小,紫紺觀察指數 COI 指數就會較低,這也就表明了測試光源與參考光源相比具有優勢。

紫紺觀察指數 COI的計算,簡單來說如下:

ΔEskin = 4000K 光源與測試光源在呈現標準皮膚上的差異。

ΔEcyan= 4000K 光源與測試光源在呈現發紺皮膚上的差異。

將這些差異相加並除以 2,即可得到 紫紺觀察指數 COI。

COI =ΔEskin +ΔEcyan / 2

請參考 “AS NZS 1680.2.5-2018.pdf” 取得更完整的計算信息。

MK350S Premium 採用的 COI 度量值

COI 使用 CIE Lab 色彩空間(更深入的解析)

那麼,兩種光源到底是如何進行比較的呢? 它們在色度空間(或色度圖)中進行比較。

色度空間

比較光色(測試光源與參考光源)時,您可以在 3 維色度空間(例如 CIE 1931)中比較它們。 光源的顏色將具有三個坐標(X、Y、Z),代表顏色空間中的一個點。 參考光源的顏色有自己所屬的 X、Y 和 Z 坐標。 這兩個點之間的相對距離為 ΔX、ΔY 和 ΔZ,表示光源與所需參考顏色的接近程度。 而這些差距(Δ= Delta)越小,表示測試光源越接近理想參考顏色。

CIE 1931 色度空間 – Wikipedia.org

CIE Lab 色度空間

COI 的計算使用了一種名為「CIE Lab」的新型色彩空間,該空間採用了對比色彩理論。 簡而言之,這是一種更精密的方式,用於評估人類如何將色彩視覺化。 它並不像舊的 CIE 協議中的紅、綠、藍那麼簡單。 由於我們的神經視覺通路是更複雜的 —— 我們的視覺感官總是相互對立——藍色與黃色、紅色與綠色、黑暗與光明(即對立理論)。

上述的ΔX、ΔY、ΔZ值分別轉化為對應的CIE Lab ΔL、Δa、Δb,最終轉化為上一節提到的ΔEskin、ΔEcyan

簡而言之,CIE Lab 是一種更好的方式來表示人眼視覺化,這意味著它是一種更準確的方式來評估人類如何把膚色和發紺視覺化。

CIE LAB 色度空間 – Wikipedia.org

澳大利亞和紐西蘭醫療照明法規

在澳大利亞/紐西蘭,有醫療照明法規標準 (AS/NZS 1680.2.5:2018),其中包括 COI。 他們規定 COI 指數必須小於 3.3,以及其他基本指標的相關規定。

AS/NZS 1680.2.5:2018

  • 紫紺觀察指數 COI< 3.3
  • 相對色溫 (Correlated Color Temperature, CCT) 3300K to 5300K
  • 顯色指數Ra >= 80 (CIE 13.3)
  • 色彩逼真度 Rf>=80
  • 膚色逼真度 Rfskin>= 90 (IES TM-30-15)

對您而言,紫紺觀察指數COI代表著什麼?

和臨床醫生能夠在燈光下清晰、快速地檢測出紫紺,對於給予立即的照護對於缺氧患者來說是至關重要的。 因此,確保您的護士和臨床醫生能夠在燈光下清晰、快速地檢測出紫紺,對於給予立即的照護對於缺氧患者來說是至關重要的。 找一台光譜儀並花點時間測量一下您使用的光源的紫紺觀察指數吧! 這很容易做到而且很值得,這樣做也可以增強您對照明設施的信心。

圖片來源:Los Muertos Crew – https://www.pexels.com/photo/a-physician-examining-her-patient-8460030/

UPRtek MK350S Premium 包括醫療照明指標

UPRtek 的 MK350S Premium 是我們最全方位的光譜儀,包括多項醫療照明指標:COI、Rf、Ra、Rfskin、CCT、頻閃、HEV(針對危險藍光)和 HCL 人因照明。

MK350S Premium 輕巧便攜,具有直覺的使用介面。 它可以提供即時測量結果與數據記錄,適用於統計分析。 它是醫療機構、研究組織和照明專業人士的理想選擇。

光譜儀應用於光源安全

MK350S Premium 全功能光譜儀,包括醫療保健指標。

0 Comments

Submit a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

手冊系列

頻閃手冊

您需要了解關於頻閃的所有信息都在這裡,頻閃是一個不容易察覺但嚴重的照明問題,在醫院、辦公室、圖書館等公共場所中影響著我們的視覺安全。

▸ 獲取資訊

關於群燿

United Power Research and Technology

UPRtek(成立於2010年)是儀器製造商,致力於研發高精度的手持式光源測量儀器,其產品項目包括手持式分光光譜計、植物照明檢測計和輝度計…等等。

UPRtek的總部、研發和製造單位皆位於台灣,並通過我們認可的全球經銷商行銷全球

▸ 繼續閱讀

公告

使用 LED 或螢光燈的醫療場所

什麼是光譜儀、分光光度計、分光輝度計/ 輻射計?

光譜儀、分光光度計、分光輝度計/ 輻射計是三種常見的光譜測量設備, 然而,這些名稱經常被互換使用並因而導致誤解。因此,我們覺得有必要在這篇文章中討論這些設備及其名稱之間的區別,協助讀者們釐清觀念。

▸ 光譜儀 vs 分光光度計 vs 分光輝度計/ 輻射計

類別