Είναι επικίνδυνο το μπλε φως από λαμπτήρες LED και άλλες πηγές λευκού φωτός ;

Το "μπλε" φως χαρακτηρίζει γενικά ένα μέρος του ορατού φωτός κοντά στο υπεριώδες, που κυμαίνεται από 380 έως 500 nm, και έχει σχετικά υψηλή ενέργεια (η ενέργεια ενός φωτονίου είναι υψηλότερη όσο μικρότερο ειναι το μήκος κύματός του)  Το μπλε φως αναλύεται περαιτέρω σε μπλε-ιώδες φως (περίπου 380 έως 450 nm) και μπλε-τυρκουάζ φως (περίπου 450 έως 500 nm). Αυτός ο διαχωρισμός έγινε, χωρίς σημαντική τεκμηρίωση,  για να διαχωριστεί κάπως το "πιθανά επιβλαβές" (380-450) από το "αθώο" και "λειτουργικό" (450-500) μπλε φως. Και αυτό γιατί είναι καλά τεκμηριωμένο εδώ και δεκαετίες ότι κάποια έκθεση σε μπλε φως είναι απαραίτητη για την καλή υγεία (βιταμίνη D), ενώ ταυτόχρονα βοηθά στη μνήμη και τη γνωστική λειτουργία του εγκεφάλου και αυξάνει αυξάνει την εγρήγορση και τη διάθεση. Επίσης, το μπλε φως είναι πολύ σημαντικό για τη ρύθμιση του κιρκάδιου ρυθμού, που αποτελεί το βιολογικό ρολόι του ανθρώπινου οργανισμού, ρυθμίζοντας πολλές ζωτικές λειτουργίες και τον κύκλου του ύπνου ανάλογα την ημερήσια διακύμανση του φωτός. Η έκθεση στο μπλε φως κατά τις ώρες της ημέρας βοηθά στη διατήρηση ενός υγιούς κιρκάδιου ρυθμού. Ο κιρκάδιος ρυθμός είναι γνωστό ότι διαταράσσεται από την έλλειψη μπλε φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας, αλλά ίσως και να διαταράσσεται και από την έκθεση σε μπλε φως αργά το βράδυ (όταν διαβάζουμε ένα μυθιστόρημα ή ενασχολούμενοι με τα social media σε έναν tablet ή υπολογιστή πριν από τον ύπνο), προκαλώντας ενδεχομένως άγρυπνες νύχτες και κούραση κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Το μπλε φως, λόγω της υψηλής σχετικά ενέργειάς του, τα τελευταία χρόνια ενοχοποιήθηκε με την πρόωρη εμφάνιση καταρράκτη, την αύξηση του ρίσκου εμφάνισης εκφυλίσεων στον αμφιβληστροειδή και με αυξημένη οπτική κόπωση (digital eyestrain)  λόγω της παρατεταμένης χρήσης οθονών υπολογιστών, tablets και κινητών που εκπέμπουν μπλε φως. Ως αποτέλεσμα, σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές οφθαλμικών φακών εκμεταλλεύτηκαν τις παραπάνω θεωρητικές υποθέσεις και άμεσα κυκλοφόρησαν στην αγορά φακούς με αντιανακλαστικές επιστρώσεις που ανακλούν το φάσμα του “μπλε" (είτε μόνο το μπλε-ιώδες, είτε ακόμα μικρότερο σε εύρος φάσμα), υπερ-διαφημίζοντας τα οφέλη αυτών των φακών και τις βλαβερές συνέπειες του μπλε φωτός από τις ψηφιακές συσκευές και τους λαμπτήρες LED. 

Mέχρι πρόσφατα, αν και υπήρχαν ενδείξεις ότι το μπλε φως είναι τοξικό για τον αμφιβληστροειδή σε σημαντικές ποσότητες, δεν υπήρχαν ερευνητικά δεδομένα και κλινικά στοιχεία που να δείχνουν ότι η έκθεση στο "τεχνητού" μπλε φως των ψηφιακών συσκευών, είναι επιβλαβής και σχετίζεται με τα παραπάνω συμπτώματα και τις οφθαλμικές παθήσεις. 

Εξάλλου, το επίπεδο έκθεσης σε μπλε φως από τις οθόνες υπολογιστών με φωτισμό διόδου LED, και άλλες πηγές φωτισμού που χρησιμοποιούνται για οικιακό φωτισμό και φωτισμό γραφείου, είναι αρκετές τάξεις μεγέθους κάτω από το όριο που μπορεί να προκληθεί κάποια βλάβη και από τα επίπεδα έκθεσης στο φυσικό φως της ημέρας. Αυτό που είναι δύσκολο να αντιληφθούμε είναι ότι «δεν υπάρχουν ασφαλή μήκη κύματος, μόνο ασφαλείς ποσότητες».

Με τη βοήθεια ενός τηλε-φασματοφωτόμετρο μετρήθηκε η φασματική κατανομή του φωτός από οθόνες υπολογιστών και τηλεόρασης (καθοδικός σωλήνας, οθόνη πλάσματος, οργανικά LED και οθόνες με οπίσθιο φωτισμό από λαμπτήρες ψυχρής καθόδου και / ή LED),  από προβολείς για οικιακή χρήση (LED και λαμπτήρες φθορισμού) και αντικείμενα σε υπαίθριο ηλιόλουστο περιβάλλον. Τα φασματικά δεδομένα αναλύθηκαν για την αναλογία του μπλε φωτός και της φωτεινότητας. 

Είναι απαραίτητο να σημειωθεί ότι οι λαμπτήρες LED είχαν ενοχοποιηθεί λόγω του φάσματος εκπομπής τους (βλ. παρακάτω χαρακτηριστική εικόνα στα αριστερά), όπου σε σχέση με ένα λαμπτήρα βολφραμίου αλογόνου, παρουσιάζει μια κορύφωση στο μπλε-ιώδης (~450nm). Αυτή η κορυφή, όμως είναι παραπλανητική για δύο λόγους. Πρώτον, η πηγή LED θα φαινόταν πολύ πιο φωτεινή, επειδή τα LED έχουν πολύ μεγαλύτερη φωτεινή απόδοση (έξοδος φωτός ανά είσοδο ηλεκτρικής ισχύος) και επομένως είναι απαραίτητη η κανονικοποίηση ώστε οι δύο πηγές να εξισωθούν για τη φωτεινή ενέργεια. Δεύτερον, τα δεδομένα είναι για LED στο φως της ημέρας, το οποίο θα φαίνεται πολύ πιο μπλε από την πηγή πυρακτώσεως. Η εικόνα στα δεξιά δείχνει τα δεδομένα για μια ζεστή λευκή πηγή LED αντί για την πηγή σε φως ημέρας. Ενώ η μπλε κορυφή είναι ακόμα εμφανής, είναι πολύ λιγότερο έντονη. Κατά συνέπεια, η αναπαράσταση των διαφορών μεταξύ φωτεινών πηγών χρειάζεται πάντα να εξισώνεται για φωτεινότητα και χρώμα.

Τα αποτελέσματα της μελέτης (βλ. παρακάτω διάγραμμα) έδειξαν ότι οι λαμπτήρες LED δείχνουν ουσιαστικά τις ίδιες αναλογίες μπλε φωτός με τους λαμπτήρες φθορισμού, και ότι η ποσότητα του μπλε φωτός σε μια πηγή είναι ουσιαστικά ανεξάρτητη από την τεχνολογία της φωτεινής πηγής, αλλά σχετίζεται στενά με τη συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος.

Τα αποτελέσματα παρουσιάστηκαν επίσης ως χρόνος (μέρες) για την επίτευξη του ορίου έκθεσης για ασφάλεια στην εργασία. Είναι προφανές, ότι στη χειρότερη περίπτωση, η ποσότητα μπλε φωτός από τις οθόνες είναι περίπου 140 φορές μικρότερη από αυτή σε εξωτερικό χώρο. Οι πηγές λευκού φωτός πρέπει να έχουν φωτεινότητα άνω των 10.000 cd/m2 για να υπερβούν τα όρια έκθεσης. Και αυτό συμβαίνει σε φυσιολογικές συνθήκες μόνο στις περιπτώσεις έκθεσης στον ήλιο. "Μετά τον ήλιο, η επόμενη υψηλότερη δόση μπλε φωτός που θα βιώσουν οι περισσότεροι ασθενείς είναι πιθανότερο όταν υποβληθούν σε οφθαλμολογική εξέταση”, όπως χαρακτηριστικά αναφέρει ο Dain !

Επομένως, οι φακοί που «φιλτράρουν» ή ανακλούν, μέσω των αντιανακλαστικών επιστρώσεων, το μπλε φως, δεν προσφέρουν μεγαλύτερη προστασία σε λαμπτήρες LED σε σχέση με άλλες μεθόδους φωτισμού οθόνης ή με φωτισμό φθορισμού και δεν υπάρχει κάποιος λόγος να προτείνονται για χρήση σε εσωτερικούς χώρους.

Αν κάποιος επιθυμεί να προστατευτεί από τις πιθανές βλαβερές συνέπειες του μπλε φωτός, ιδανικότερη λύση φαντάζει η χρήση κατάλληλων γυαλιών ηλίου, ανάλογα με τις καθημερινές του ανάγκες, σε εξωτερικούς χώρους. Μπορεί επίσης να εξετάσει τη χρήση φωτοχρωμικών φακών, οι οποίοι παρέχουν απρόσκοπτη προστασία από την υπεριώδη ακτινοβολία και το μπλε φως υψηλής ενέργειας (φιλτράροντας όλα τα μήκη κύματος έως 425mm) τόσο σε εσωτερικούς όσο και εξωτερικούς χώρους ενώ επίσης σκουραίνουν σε εξωτερικούς χώρους ανάλογα με την ένταση του φωτός, αυξάνοντας την άνεση και την ποιότητα της όρασης, μειώνοντας ταυτόχρονα και το θάμβο του έντονου φωτός. Ακόμα μια καλή λύση είναι η χρήση φακών από προηγμένα υλικά (UV420) που εξασφαλίζουν επίσης πλήρη προστασία από ακτινοβολία από χαμηλά μήκη κύματος και ευκρινέστερη όραση λόγω φιλτραρίσματος του (αφεστιασμένου στον αμφιβληστροειδή) μπλε φωτός.

Να σημειωθεί ότι η συγκεκριμένη μελέτη δεν ασχολείται με τα ζητήματα των επιδράσεων του μπλε φωτός στον ύπνο και στην οπτική άνεση που αποτελούν επίσης αντικείμενο χρήσης φακών που «φιλτράρουν» το μπλε φως, αλλά πρόκειται για εντελώς ξεχωριστά φαινόμενα που χρήζουν περαιτέρω έρευνα.

*Dain SJ. The blue light dose from white light emitting diodes (LEDs) and other white light sources. Ophthalmic Physiol Opt 2020. https://doi.org/10.1111/opo.12713

Myopia control - αποτελέσματα κλινικής μελέτης BLINK

Xθες δημοσιεύτηκαν στο JAMA* και ανακοινώθηκαν τα πρώτα αποτελέσματα της κλινικής μελέτης BLINK, στην οποία μελετήθηκε η εξέλιξη της μυωπίας σε 287 παιδιά ηλικίας 7-11 ετών, που είχαν χωριστεί σε τρεις ομάδες διόρθωσης με απλούς μονοεστιακούς φακούς επαφής (ΦΕ) και με πολυεστιακούς φακούς με κέντρο για μακρινή διόρθωση (distance centre), με μεσαίο (+1.50) και υψηλό (+2.50) addition, αντίστοιχα. 

Η μελέτη επιβεβαιώνει προηγούμενα αποτελέσματα, αποδεικνύοντας ότι οι πολυεστιακοί φακοί επαφής, λόγω διαφορετικής διόρθωσης της κεντρικής (αξονικής) και περιφερικής περιοχής του αμφιβληστροειδή, επιβραδύνουν την εξέλιξη της μυωπίας. Βέβαια, η διαφορά ήταν στατιστικά σημαντική ΜΟΝΟ για τους πολυεστιακούς φακούς επαφής με υψηλό (+2.50D) addition, που παρουσίασαν μειωμένη αύξηση του αξονικού μήκους μέσα σε βάθος τριών χρόνων, σε σχέση με τους “μονοεστιακούς” ΦΕ,  κατά 36% (43% η αντίστοιχη μείωση στην αύξηση του διαθλαστικού σφάλματος, 0.63D αντί 1.05D).

Συνοψίζοντας, μετά από τρία χρόνια χρήσης, τα παιδιά με τους πολυεστιακούς ΦΕ με +2.50D addition είχαν τη μικρότερη αύξηση στο αξονικό μήκος (adjusted mean eye growth was 0.42 mm) σε σχέση με 0.58 mm για τα παιδιά με τους πολυεστιακούς ΦΕ με +1.50D addition και 0.66 mm για τα παιδιά με τους μονοεστιακούς ΦΕ. 

*Walline et al. Effect of High vs Medium Add Power vs Single-Vision Contact Lenses on Myopia Progression in Children. The BLINK Randomized Clinical Trial. JAMA. 2020;324(6):571-580. doi:10.1001/jama.2020.10834

__________

Το παρακάτω σχεδιάγραμμα (από τη συγκεκριμένη δημοσίευση) περιγράφει θεωρητικά τις οπτικές διαφορές στην εστίαση στον αμφιβληστροειδή μεταξύ των μονοεστιακών και των πολυεστιακών (distance centre) ΦΕ. Το οπτικό αποτέλεσμα των πολυεστιακών ΦΕ, είναι παρόμοιο με τους ορθοκερατολογικούς ΦΕ: η περιφέρεια υποδιορθώνεται (το είδωλο σχηματίζεται μπροστά από τον αμφιβληστροειδή) σε σχέση με την κεντρική περιοχή.