CN110785209A - 光疗系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于施予可控制的黑视素光照量的光疗系统(12)包括用于产生具有可控制的照度和色温的光输出(68)的照明组件(16)。基于接收的目标黑视素光照量，所述系统的控制器(24)构建合适的控制排程表(71)，以用于控制所述照明组件随时间的参数水平，使得在限定的处置时段(78)内总共递送指示的目标黑视素光照量。在构建所述控制排程表时，考虑了人类对不同色温的光的相对黑视素敏感性。相应地控制所施予的光的色温，使得在针对颜色进行调节之后，所递送的光照量符合输入的暴露目标。

Description

光疗系统和方法

技术领域

本发明涉及光疗系统和方法。

背景技术

已知在临床单位(例如，医院，特别是重症监护室(ICU))中接受处置的许多患者都会表现出睡眠周期的紊乱。这会阻碍患者的康复过程，特别是会增加患者发展成神志不清的风险。高达80％的重症患者会出现神志不清，导致住院时间延长，在某些情况下甚至会导致死亡率增加。因此，最近由美国和德国的重症监护学会发布的指南提出了预防这种患者发生神志不清的方法。特别地，所提出的方法是非药理学的，而是侧重于试图通过亮光治疗而自然地恢复患者的昼夜节律。

对于人类而言，眼睛暴露于光是使昼夜节律与自然的24小时昼/夜周期同步的最重要的因素。已知通过使患者暴露于与太阳的周期同步的特殊定制的亮光周期，能够重新校准其昼夜节律并减少睡眠障碍。

US 2015/0126806 A1公开了一种照明系统，该照明系统用于根据预定排程表，特别是根据昼夜节律排程表来控制房间中的照明条件，以便降低患者发生神志不清的情况。该系统包括用于控制内部光源以及进入房间的外部光量的单元，以便调节房间中的光水平或光强度。该系统还包括光传感器以检测患者所暴露的光量。

通常寻求开发用于改善患者的睡眠模式的光疗系统。

发明内容

本发明由权利要求来限定。

根据本发明的一个方面，提供了一种光疗系统，包括：

照明组件，其能操作用于创建具有可控制的照度和色温的光输出；以及

控制器，其能操作地耦合到所述照明组件并适于：

接收指示用于由所述照明组件施予的目标黑视素(melanopic)光照量的数据输入；

从数据存储设备中检索与不同色温的光的相对黑视素效应相对应的一个或多个黑视素加权因子；

基于所述黑视素加权因子来创建控制排程表，以用于控制所述照明组件随时间的照度值和色温值，以便在限定的处置时段内总共递送所述目标黑视素光照量；并且

根据所述控制排程表来控制所述照明组件。

本发明的实施例使得能够为给定患者创建专用的光疗程序，并且该专用的光疗程序被配置为递送指定的目标黑视素光照量。光疗系统的控制器创建控制排程表以用于控制照明组件随时间的照度和色温，使得在特定的时间窗口(处置时段)内递送目标光照量。

目标黑视素光照量可以例如由临床医生来指定。因此，该系统能够仅基于来自临床医生的最小输入来实现高效的光疗处置的技术实施方案。虽然用于递送光疗的系统是已知的，但是在本领域中没有找到被配置为仅基于特定的目标黑视素光照量来生成针对特定患者的定制的光疗程序的系统。因此，该系统具有很大的潜力来提高对这些基于光的处置的管理和递送的效率，从而改善睡眠并减少神志不清。

黑视素光照量是本领域的术语并与被递送给患者的光的剂量相对应，该剂量等于光的照度与光的递送时间段的乘积，其通常以勒克斯小时(Lux是照度的SI单位)为单位进行测量。为简洁起见，在以下描述中，黑视素光照量可以被简称为“光照量”。除非另有说明，否则对“光照量”的引用应被理解为如上文所限定的“黑视素光照量”。

本发明的系统与现有技术相比还具有以下区别：本系统被配置为明确考虑了被递送给患者的光的色温。最近发现，光在其对人类昼夜周期的相对影响方面的生物学效应(被称为“黑视素效应”)取决于光的色温。因此，本发明的发明人已经确定了一组黑视素加权因子，该组黑视素加权因子以能够被技术系统容易地用于创建光疗方案的方式来量化不同色温的光的这种相对生物学效应。因此，出于本公开内容的目的，“黑视素光照量”应被理解为是指色温加权的黑视素光照量(针对人类对不同色温的光的相对黑视素敏感性或相对生物学敏感性来进一步调节黑视素光照量(以勒克斯小时为单位)。

所述系统的所述控制器适于：从相关联的数据存储设备中检索一组相对加权因子，并且相应地设置在所述控制排程表内的所述光输出的强度值和色温值，使得在整个处置时段的持续时间内递送目标黑视素光照量。

创建其中考虑了光的色温的黑视素效应的用于减少神志不清的光照排程表，这种方法表示与本领域中的已知系统的显著偏离。该系统不仅考虑了色温，而且还包括照明组件，在该照明组件中，色温是可控制的。因此，控制器能够将色温配置为控制排程表中的多个可变参数中的一个可变参数。例如，在某些实施例中，用户可以指定优选色温，然后可以确定控制排程表以包括该颜色的光，同时仍然确保对特定的目标黑视素光照量的递送。

特别地，所述控制器可以适于：接收指示一个或多个优选色温值的颜色偏好数据；并且创建所述控制排程表，使得所述光输出的色温在所述处置时段的至少部分内具有所述优选色温值。

因此，这些实施例能够提供有效的光输出治疗的技术实施方案，该光输出治疗的技术实施方案递送所需的黑视素光照量，同时允许在色温上具有更大程度的可配置性，而不影响所递送的光剂量的准确性。这为可能偏好某些色温的光的系统的患者和用户提供了更多的选择，并且还为临床医生在配置光处置方面提供了更大的灵活性。

为了提高创建控制排程表的效率，所述控制排程表可以基于预先存储的排程表模板。所述模板可以包括固定时间部分和可配置时间部分，其中，所述控制器适于确定所述可配置部分，使得这两个部分一起递送所述目标黑视素光照量。时间部分是指排程表的与总处置时段内的一个或多个特定时间段相对应的部分。“固定”是指其中在该时间段内照度值的总趋势或总模式是预定的且不会被控制器改变或配置的预定部分。固定时间部分和可配置时间部分的相对总长度可以是可配置的。固定时间部分可以包括在时间上不连续的多个子部分。

举例来说，预先存储的排程表模板可以具有固定的开始部分和固定的结束部分以及可配置的中心部分。开始部分和结束部分一起形成模板的固定时间部分。优选地，开始部分和结束部分的长度均可能短于中心部分。

根据一个或多个实施例，所述控制器可以适于创建所述控制排程表，使得在所述可配置时间部分期间的平均照度水平高于在所述固定时间部分期间的平均照度水平。固定时间部分可以例如提供相对较低水平的基线照度，而可配置部分提供所递送的总光照量的实质部分。在后面的示例中，可以将该较高水平部分称为“增强”部分。

根据一个或多个实施例，所述预先存储的模板包括多个可配置时间部分，所述多个可配置时间部分被多个中间固定时间部分间隔开。上面关于预先存储的模板描述的变型和选项也可以应用于该实施例的示例。

如上所述，本发明的实施例提供了对被递送给患者的光疗程序的改进的可配置性。可以根据预先存储的设置或者由临床医生、其他用户甚至患者来限定或约束处置排程表的各种参数。控制器可以被配置为确定在符合这样的限定的约束条件或参数的情况下的用于递送目标黑视素暴露的合适的控制排程表。

例如，根据一个或多个实施例，所述控制器可以适于：从数据存储设备中进一步检索对在所述处置时段期间所述光输出的照度的上限和下限的指示以及对针对所述处置时段的至少可配置时间部分的持续时间的上限和下限的指示，并且根据所述值来创建所述控制排程表的至少可配置部分。这种限制可以在数据存储设备中预先设置，或者可以由临床医生或其他用户进行存储。

例如，对于临床医生来说，能够为各种参数(在这种情况下为控制排程表的至少可配置部分的照度和持续时间)设置边界水平可能是有利的。在示例中，这可以出于临床原因，或者仅仅出于实际情况或患者偏好的原因。

所述光疗系统还可以包括用户输入设备和用户输出设备，所述用户输入设备用于接收指示所述目标黑视素光照量的所述数据输入，并且其中，在接收所述目标黑视素光照量之前，所述控制器适于：基于持续时间值和针对所述照度值的所述上限和所述下限，确定针对一组光色温中的每个光色温使用所述照明组件能递送的最大黑视素光照量和最小黑视素光照量；并且控制所述用户输出设备以传达针对每个色温所述确定的上限和下限。

根据这些示例，控制器基于从数据存储设备中检索的约束条件来计算能够由系统施予的最大总光照量和最小总光照量，该最大总光照量和最小总光照量是要在不同色温范围中的每个色温范围下静态设置的光输出。由于不同色温的光的生物学效应是不同的，因此在某些色温下的光输出将能够比在其他色温下的光输出递送更大的总光照量。

所计算的最大值和最小值经由用户输出设备被传达到系统的用户(例如，临床医生)。举例来说，这可以是显示器，但是其他用户输出设备对于本领域技术人员来说当然是显而易见的。通过这样传达能递送的光剂量的上限和下限，可以通过系统的某些技术限制来对由临床医生做出的临床决策提供信息。因此，可以通过提前对临床医生提供实际上可能实现的光照量的信息或某些光照量应当要求患者将被限制在至少(哪种或哪些)光色温的信息而节省时间。

在一些情况下，所传达的可能的光照量的范围可能不包括临床医生认为对患者必要的暴露剂量。在这种情况下，临床医生(在系统被配置为允许调节这些值的情况下)可能会更改针对上面提到的持续时间或照度的存储上限和存储下限。

在传达针对每个色温的能递送的光照量的计算最大值和计算最小值之后，控制器可以进行等待以接收由用户或临床医生使用用户输入设备输入的目标黑视素光照量。在接收到目标黑视素光照量之后，所述控制器还可以适于：基于针对持续时间和照度的所述上限和所述下限来确定足以递送所述目标黑视素光照量的下列参数中的至少一个参数的最大值和最小值：

在所述控制排程表的至少可配置时间部分期间的所述光输出的色温，

所述控制排程表的至少可配置时间部分的持续时间，以及

在所述控制排程表的至少可控制时间部分期间的所述光输出的照度水平；

所述控制器然后可以控制所述用户输出设备以传达所确定的最大值和最小值；从所述用户输入设备接收指示针对所述参数中的一个或多个参数的优选值的数据输入；并且创建所述控制排程表，使得在所述处置时段的至少部分内所述光输出与所述优选值一致。

因此，根据这些实施例的示例计算额外信息并向临床医生或用户提供该额外信息，这可以有助于对治疗决策提供信息。这可能是关于所递送的处置的临床重要因素(例如，处置持续时间)的决策，也可能只是关于个人偏好(例如，在一些情况下，患者根据偏好可能选择的光的色温)的决策。可以传达在所列参数中的一个参数以外的最大值和最小值。

在一些示例中，控制器可以进行等待以接收针对上述参数中的一个或多个参数的期望值或范围的输入，并且随后重新计算针对剩余参数(如果适用的话)的可实现的最大值和最小值。然后可以经由用户输出部将这些经重新计算的参数重新传达给用户(例如，临床医生)。控制器然后可以再次等待针对所显示的参数中的一个参数的指定值或范围的输入。该过程可以继续进行，直到已经设置完所有的治疗参数。

在上述实施例中，参考了从数据存储设备中检索的数据、设置或参数。在示例中，所述数据存储设备可以被所述控制器所包括，可以是有所述系统包括的单独部件，或者可以在要求保护的系统的外部但能通信地链接到所述控制器。可能有一个以上的数据存储设备。

根据任何实施例，所述系统的所述照明组件可以包括多个光源，每个光源都具有各自的光谱发射轮廓，并且其中，对所述光输出的色温的控制包括：基于预先存储的配置数据来确定针对所述多个光源中的每个光源的光水平。可以将预先存储的配置数据存储在数据存储设备中并由控制器检索。数据存储设备可以是系统本地的，也可以是远离系统的。

举例来说，配置数据可以包括查找表或其他数据结构，在该查找表或其他数据结构中，针对可能的色温的范围中的每个色温范围存储针对光源中的每个光源的必要操作设置或输出设置，以便创建给定颜色的光。当指定了光的颜色时，可以查阅该查找表或其他数据结构并针对每个光源实施指示的设置。

作为光处置治疗的部分而被递送给患者的光只有在由眼睛中的感光细胞实际接收的情况下才会对昼夜节律产生效应。因此，所递送的光处置的实际生物学效应将取决于在处置时段内对象的眼睛保持睁开的时间的比例。

因此，根据一个或多个实施例，所述系统还可以包括：眼睛状态传感器，所述眼睛状态传感器用于检测用户的眼睛是睁开的还是闭上的，所述传感器与所述控制器能操作地耦合，并且所述控制器适于：基于来自所述传感器的读数在所述控制排程表的至少可配置时间部分期间调节所述光输出的持续时间和/或照度和/或色温，以便确保对所述目标光照量的递送。

眼睛状态传感器可以是诸如相机之类的光学传感器，或者可以是适合于感测用户的一只或多只眼睛何时睁开和/或闭上或提供其指示的任何其他传感器。控制器可以被配置为实施反馈回路，其中，基于传感器读数来修改控制排程表，以便抵抗患者对所递送的光输出的实际光学暴露的任何减少。因此，可以更改控制排程表(例如，延长或增加处置)，使得剩余的安排的光照量足以递送目标光照量。

所述控制器例如可以：基于在限定的感测时段内来自所述眼睛状态传感器的读数来计算用户的眼睛闭上的合计时间段，并且将所述控制排程表的至少可配置时间部分的持续时间延长所述合计时间段。

额外地或替代地，本发明的系统可以包括存在传感器，所述存在传感器与所述控制器能操作地耦合并被布置为用于检测用户存在还是不存在于所述照明组件的光路内，并且其中，所述控制器适于基于来自所述传感器的读数在所述控制排程表中的至少可配置时间部分期间调节所述光输出的持续时间和/或照度和/或色温，以便确保对所述目标黑视素光照量的递送。这种选择基于相同的原理：所生成的光只能在患者实际存在的时段内才具有的必要的生物学效应。

为了提高所递送的光照暴露剂量的准确性，所述系统还可以包括光水平传感器，所述光水平传感器被布置为探测用户附近的光水平，并且其中，所述控制器适于基于来自所述传感器的读数在所述控制排程表的至少可配置时间部分期间调节所述光输出的持续时间和/或照度和/或色温，以便确保对所述目标光照量的递送。

任选地，所述光水平传感器可以被布置在用户的一只眼睛或两只眼睛附近。

基于来自光水平传感器的读数，控制器可以确定在患者的位置处接收到的光的实际照度。如果测得的照度低于预期，则可以提高照明组件的照度水平以进行补偿，而如果测得的照度高于预期，则可以降低照明组件的照度水平以进行补偿。以这种方式，可以更可靠地施予期望的黑视素光照量。

除了患者的眼睛的睁开和闭上以外，眼睛晶状体本身的透射率也会影响患者接收到的光量。眼睛晶状体的透射率倾向于随着年龄的增长而降低。因此，根据一个或多个实施例，所述控制器还可以适于：

从数据存储设备中检索对用户的年龄的指示；

从数据存储设备中检索一组年龄加权因子，所述一组年龄加权因子基于不同年龄的用户对光的平均敏感性；并且

基于所检索的年龄和所检索的加权因子在所述控制排程表的至少可配置时间部分期间调节所述光输出的持续时间和/或照度和/或色温，以便确保对所述目标光照量的递送。

根据本发明的另外的方面的示例提供了一种光疗方法，包括控制照明组件以递送目标黑视素光照量，所述照明组件能操作用于创建具有可控制的照度和色温的光输出，并且所述方法包括：

接收指示用于由所述照明组件施予的目标黑视素光照量的数据输入；

从数据存储设备中检索与不同色温的光的相对黑视素效应相对应的一个或多个黑视素加权因子；

基于所述黑视素加权因子来创建控制排程表，以用于控制所述照明组件随时间的照度值和色温值，以便在限定的处置时段内总共递送所述目标黑视素光照量；并且

根据所述控制排程表来控制所述照明组件。

附图说明

现在将参考附图来详细描述本发明的示例，在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的示例性光疗系统的框图；

图2示意性地描绘了根据本发明的实施例的在示例性光疗系统的使用中的配置；

图3以图形形式描绘了示例性控制排程表模板；

图4是示出作为色温的函数的黑视素加权因子的图形；

图5是示出作为光的波长的函数的黑视素加权因子的图形；

图6以图形形式描绘了示例性控制排程表；并且

图7以图形形式描绘了另外的示例性控制排程表模板。

具体实施方式

用于施予可控制的黑视素光照量的光疗系统包括用于产生具有可配置的照度和色温的光输出的照明组件。基于接收的目标黑视素光照量，所述系统的控制器构建合适的控制排程表，以用于控制所述照明组件随时间的参数水平，使得在限定的处置时段内总共递送指示的目标黑视素光照量。在构建所述控制排程表时，考虑了人类对不同色温的光的相对黑视素敏感性。相应地控制所施予的光的色温，使得在针对颜色进行调节之后，所递送的光照量符合输入的目标光照暴露。

现在将参考图1至图7来详细描述本发明的优选实施例。

病房中的照明系统通常更多地是围绕针对护理人员的照明功能而设计的，而不是针对光对患者(特别是患者的昼夜节律)的临床效应而设计的。本发明旨在解决这个问题。

本发明的系统允许临床医生指定要向给定患者施予的期望的黑视素光照量，其中，该系统被配置为确保患者接收到处方剂量的光。为此，根据一组优选实施例，该系统首先基于临床医生的处方和所使用的照明组件的特性来计算定制的光疗排程表或程序，该光疗排程表或程序指定在限定的处置时段上所需的光的定时、照度和色温。然后，控制器通过控制照明组件以递送排程表中指定的光的方式来执行光疗。

在某些示例中，可以额外提供反馈传感器并基于检测到的环境日光量、检测到的患者存在或不存在和/或患者的眼睛睁开或闭上的持续时间，根据闭环配置来调节光疗程序。

图1示出了根据本发明的实施例的示例性光疗系统12的框图。图2示意性地描绘了示例系统12的示例性物理布局。

该系统包括照明组件16，该照明组件16能操作用于创建具有可控制的照度和色温的光输出。照明组件能操作地耦合到光疗控制单元20的控制器24。光疗控制单元还包括用户接口26以及第一数据存储设备30、第二数据存储设备32和第三数据存储设备34。第一数据存储设备30存储与照明组件有关的配置和规格数据，第二数据存储设备存储与不同色温的光的相对生物学效应相对应的一组黑视素加权因子，并且第三数据存储设备包括一组一个或多个控制排程表模板，控制器24可以基于该组一个或多个控制排程表模板来创建每个控制排程表。虽然在图1的示例中提供了三个数据存储设备30、32、34，但是在另外的示例中，这些数据存储设备可以例如被组合成一个数据存储设备并且/或者可以由控制器24一体地包括或者可以远离照明系统并能通信地链接到控制器24。

在使用时，控制单元20的控制器24适于从用户接口26接收指示用于由照明组件16施予的目标黑视素光照量的数据输入28。控制器适于从数据存储设备中的一个数据存储设备(针对该示例的目的，假定为第二数据存储设备32)中检索与身体对各种色温的光的不同生物学敏感性相对应的一组黑肤色加权因子。基于这些因子(以及可能的其他因子)，控制器适于创建控制排程表，以用于控制照明组件随时间的照度值和色温值，从而在限定的处置时段内总计递送目标黑视素光照量。然后，控制器被配置为借助于与照明组件16的适当通信来执行该控制排程表。

出于该示例的目的，假定照明组件是基于LED的照明面板16。例如，这在图2中图示出，图2示出照明组件在使用时被布置在患者可能躺在或坐在的处置床66的上方。在使用时，照明面板16朝着床向下发射光输出68以将光输出68递送给患者。

假定用于该示例的照明面板16包括两组LED模块40、42，每组LED模块在使用时发射不同光谱组成和不同色温的光。第一组LED模块40适于发射冷色温的光(宽泛地对应于大于5000开尔文的温度的光)，而第二组LED模块42适于发射暖色温的光(宽泛地对应于具有大致在2700K-3000K的范围内的温度的光)。

当同时激活两组LED模块40、42时，生成组合光输出，该组合光输出包括来自每组LED模块的光的混合物。通过适当控制两组模块中的每组模块的相对光水平(即，功率输出)，能够生成具有宽范围的不同色温的光。例如，通过以较大的相对功率发射冷LED模块，可以创建相对较冷的光输出；通过以较大的相对功率发射暖LED模块，将生成相对较暖色温的光。

照明组件16还包括局部光组件控制器46，以用于控制LED模块40、42的相对光水平，以便创建给定色温和给定照度的光输出。这是通过与局部光组件驱动器46相关联而完成的，该局部光组件驱动器46促进对两个LED模块40、42的相应控制，以实现所需的色温和照度。驱动器进行的控制可以根据任何合适的寻址协议，包括例如数字可寻址照明接口(DALI)协议。

在使用时，一旦控制器26生成了适合于递送目标黑视素光照量的控制排程表，则控制器26与照明组件控制器46通信以用指令指示照明组件控制器46以控制LED模块40、42，以便在适当的时间生成与所创建的排程表相一致的光输出。

虽然在该示例中具体使用了LED模块，但是这对于本发明不是必需的。本发明的总体构思仅仅需要能操作用于创建具有可控制的照度和色温的光输出的照明组件。该构思的任何配置或技术实施方式都将是合适的。这可以包含包括其他形式的固态光源或例如替代地是荧光光源或白炽光源的照明组件。在图1的示例中提供了两组光模块40、42。然而，这也不是必须的。在另外的示例中，可以提供更多或更少数量的光模块。可以提供能操作用于生成可配置的色温和照度的组合光输出的单个照明模块。

任选地，该系统还包括传感器54、56、58的组件50，以用于在调节光疗方案的参数时提供反馈，以便确保对目标黑视素光照量的递送。该任选方面将在下面更详细地描述。

同样，任选地，该系统可以与包括病历系统62和患者监测系统64的患者数据管理系统60能通信地耦合。这可以使得所递送的光疗能够与针对患者的更广泛的临床目标和目的相结合，并且在一些示例中，使得能够根据某些患者特异性临床参数或需求(例如，年龄或累积住院时间)对治疗进行调整。该任选方面还将在以下各节中进行详细描述。

为了促进对照明组件的有效控制和控制排程表的有效生成，将各种数据集分别存储在控制单元20的第一数据存储设备30、第二数据存储设备32和第三数据存储设备34的每个中，第一数据存储设备30、第二数据存储设备32和第三数据存储设备34相应地与照明组件、不同色温的光的黑视素加权和用于生成控制排程表的模板相关联。

第一数据存储设备30优选存储与照明组件16相关联的两个主要数据集。首先，数据存储设备30存储表(或其他合适的数据结构)，该表(或其他合适的数据结构)针对LED模块40、42的光水平(例如，DALI光水平)的所有可能组合列出由照明组件生成的所得到的色温的光。

下表1示出了针对例如图1中的具有一组暖LED模块42和一组冷(白色)LED模块40的照明组件的这种色温表的示例(的摘录)。该表显示例如白色LED模块190在(DALI)光水平下工作并且暖白色LED模块在65的(DALI)光水平下工作，则所得到的色温为5000开尔文。

表1

控制器24可以使用该数据集来向照明组件16提供适当的控制指令，以使得能够生成特定颜色的光输出。

通过改变不同的LED模块40、42的光水平设置并测量组合光输出所得到的色温，可以根据经验生成针对给定的照明组件16的数据集(例如，表1的数据集)。这可以在技术上实现以加快数据收集速度，例如通过提供被配置为快速扫频通过光水平设置的所有可能组合并测量对应的光输出色温的控制器来加快数据收集速度。

替代地，在一些情况下，可以由制造商来提供照明组件16的这种数据集。

除了色温表以外，第一数据存储设备30优选还存储表(或其他数据结构)，该表(或其他数据结构)列出了能够使用照明组件16生成的光输出的最大可能照度和最小可能照度。这通常是照明组件的组成照明模块40、42中的每个的最大照度和最小照度的函数。该表还可以由控制器使用以确保被提供给照明组件16的控制指令不超出其操作参数。这种控制指令可能会导致操作错误。

表2示出了这种照度数据表的示例。例如，在该示例中，该表指示相关照明组件16的最大照度为2000Lux(并且最小照度为0)。优选地，该表中的照度指示在患者的位置处并且甚至更优选地在患者的(一只或两只)眼睛的位置处测量的照度。

表2

然而，为了提高所递送的光疗的准确性，优选根据经验原位生成数据集，这是因为观察到的色温可以取决于操作光疗系统的环境条件。优选地，应当尽可能接近患者的可能位置或实际位置来测量针对每组光水平的所得到的色温。

优选地，光疗系统12被配置为支持一定范围的不同的特定照明组件。为此，第一数据存储设备30优选包含针对每个支持的照明组件的配置数据(包括上述数据集中的每个数据集中的一个数据集)。在安装时，控制器(或用户)可以基于由所连接的照明组件的控制器进行的自动检测或者基于经由用户接口26提供的用户输入来选择与正确的照明组件相对应的数据。

如上所述，光对患者的昼夜节律的生物学效应取决于光的色温。控制器24被配置为在创建控制排程表时考虑这些不同的效应。为了促进这一点，第二数据存储设备32存储针对每个可能的光的色温的一组黑视素加权因子。在一些示例中，可以为与该系统兼容的每个照明组件16提供专用表，仅列出该照明组件能够生成的那些色温的加权因子。在其他示例中，可以提供单个全面列表，列出与每一个可能的色温(或至少全面范围)相对应的加权因子。对于任何照明组件均可查阅该列表。

下表3示出了一组示例性加权因子的摘录。因子越高，生物学效应就越高。例如，表3示出，如果照明面板在5000开尔文的色温下工作，则黑视素因子为0.903。

色温(开尔文)	黑视素加权因子
		2602	0.456
2635	0.461
		2670	0.469
…	…
		4002	0.780
…	…
		5000	0.903
…	…
		6501	1.035

表3

可以通过表中的相邻数据点之间的线性插值来导出与落在表中记载的值之间的色温相对应的黑视素加权因子的近似值。例如，为了导出3000K的色温的近似加权因子，可以在2670K与4002K之间应用线性插值。

替代地，可以使用图3中示出的图形来更准确地确定中间色温的黑视素加权因子。该图形提供了黑视素加权因子(y轴)相对于色温(x轴)的曲线。可以简单地通过从该图形中读出值来确定该曲线所跨越的任何色温的黑视素加权因子。

表3中的值和该图形中图示的关系均是基于对不同单色波长的光的不同黑视素效应的研究来确定的。这项研究表明，光的波长与其对人类昼夜节律的生物学效应之间可以建立明确的关系。图4示出了已经建立的趋势，其中，y轴示出相对黑视素效应，而x轴示出波长(单位：nm)。该图形摘自德国标准化研究院(DIN)的出版物“DIN SPEC 5031-100:Opticalradiation physics and illuminating engineering-Part 100:Melanopic effects ofocular light on human beings-Quantities,symbols and action spectra”(第16页)。在同一文档的附录C(第27-29页)中，以表格形式示出了用于该图形的值。

本发明基于这样的见解：通过考虑这些效应在更加复杂的光谱组成的光(特别是特定色温的光)中的表现情况，该研究可以有用地应用于更加真实的临床环境中。如本领域技术人员将公知的，光源的色温是指理想的黑体辐射器的温度，该理想的黑体辐射器辐照与该光源的颜色相当的颜色的光。能够很容易地从例如对黑体辐射使用普朗克定律的第一原理来导出给定温度的光的黑体发射光谱，但是已经独立地建立了特别是在光色度方面的良好光谱，并且该光谱构成了本领域的常识的部分。

使用图4的图形中示出的关系以及不同色温的光的已知光谱组成，可以简单地通过计算光的光谱组成中的每个组成成分的黑视素因子(由它们在光谱组成中的相对幅度或强度进行加权)的加权和从第一原理中导出任何色温的光的黑视素加权因子。

如上所述，控制单元20的控制器24被配置为优选经由用户接口26接收指示用于由照明系统12施予的目标黑视素光照量的数据输入28。然后，控制器被配置为基于从数据存储设备(在图1的示例中为第二数据存储设备32)检索的黑视素加权因子来生成控制排程表，以用于适当控制照明组件16以递送目标光照量。

根据一组优选实施例，控制器24适于基于预先存储的控制排程表模板来生成每个控制排程表。例如，一个或多个合适的排程表模板可以被存储在本地数据存储设备中。出于图1的示例的目的，将这一个或多个合适的排程表模板存储在控制单元20的第三数据存储设备34中。

图5以图形形式示意性地图示了示例性控制排程表模板70。以(不完整的)折线图的形式呈现了该模板，该折线图示出了作为时间(x轴；小时)的函数的照度(y轴；单位[Lux])。该模板包括固定时间部分74和可配置时间部分76，固定时间部分74由开始部分74a和结束部分74b的组合预先配置和形成，可配置时间部分76由控制器24来生成。固定时间部分是预定的并且遵循照度相对于时间的固定模式或曲线。可配置时间部分能由控制器基于所需的黑视素光照量来配置。

在检索模板70时，控制器24生成可配置时间部分76，从而创建包括固定部分74和可配置部分的完整控制排程表。在该示例中，该完整排程表从06:00到22:00延伸16小时的总处置时段78。这在图6中图示出，图6以图形形式示出了在处置时段78的持续时间内的完整控制排程表71(至少其照度值)。完整控制排程表71形成从处置时段的开始到结束延伸的连续处置“曲线”72。

从图6中能够看出，固定部分74提供低水平的基线光输出，而可配置部分76提供光照量的实质部分，该实质部分包括比固定部分明显更高的照度的光输出。出于该原因，在下面的描述中，可配置部分可以被称为“增强”部分。

当创建用于控制照明组件16的控制排程表71时，控制器24从第三数据存储设备34中检索控制排程表模板70(如图5所示)并将可配置时间部分76配置为使得在完整的处置时段78内总共递送目标黑视素光照量。在优选示例中，可配置部分76的持续时间82和最大照度水平84均是可配置的。在一些示例中，处置时段78的总持续时间是固定的，使得调节可配置部分的持续时间引起对固定部分74的总持续时间的对应改变。然而，在另外的示例中，处置时段78可以是可延长的，在这种情况下，延长或减少可配置部分的持续时间仅仅会引起总处置时段的相当的延长或减少。

图5和图6的模板70和完成的控制排程表71的图形表示仅示出照度值(y轴)随时间的变化。然而，排程表模板70和完成的排程表71也都包括色温值，包括固定时间部分74期间的固定色温值和可配置部分76期间的可配置值。

这在下表4中更清楚地示出，表4以表格形式示出了示例性控制排程表模板。该表示出，在预先配置的开始部分74a和结束部分74b期间，照度和色温在开始部分74a期间均略微增加，而在结束部分74b期间均略微降低。具体地，照度从06:30时的0Lux线性增加到07:00时的300Lux。在这段时间内，色温从2700开尔文逐渐升高到3000开尔文。

表4中带阴影的单元格指示能由控制器配置的参数值。最初检索模板时，这些值是空白的并且必须由控制器进行计算以递送目标黑视素光照量。这样完成的模板形成了完整的控制排程表。

表4

现在将详细描述用于创建控制排程表并施予光疗程序的系统的一个示例实施方式。该示例不应被解释为对权利要求中限定的本发明的广泛一般范围的限制，而是仅仅提供一种可能的实现方式的说明。

根据至少一组实施例，系统12的实施方式包括三个阶段：初始配置阶段、光疗处方阶段和光疗执行阶段。

在初始配置阶段，临床医生或其他用户可以为(一个或多个)控制排程表模板70的可配置部分76的参数配置某些边界或约束条件。例如，临床医生可能希望对控制排程表71的可配置部分76的持续时间82设置上限和下限并且/或者对在可配置部分期间的照度84设置上限和下限。下表5示出了一组这样的约束条件的示例。该表表示可能被存储在控制单元20的数据存储设备30、32、34中的一个中的示例性光疗配置表，在该示例性光疗配置表中，用户例如指示可配置部分的持续时间应被约束在2小时至10小时之间并且最大照度水平应被约束在500Lux至2000Lux之间(注意，在这种情况下，该示例性照明组件在任何情况下都可实现2000Lux的最大照度——参见表2)。

表5

另外，在初始配置阶段期间，控制单元20的控制器24可以基于由临床医生设置的光疗约束条件(表5)和被存储在第二数据存储设备32中的黑视素加权因子(表3)来计算针对一组不同的光输出色温中的每个光输出色温能由照明组件16递送的最大可能黑视素暴露量和最小可能黑视素暴露量。然后将这些数据以黑视素光照量表的形式存储在第一数据存储设备30中。

下表6提供了这种表的示例(的摘录)。表6表明，例如在5000开尔文的色温的情况下，能递送的黑视素光照量在903勒克斯小时至18060勒克斯小时的范围内。这些值是根据黑视素因子表(表3)和光疗曲线配置表(表5)中给出的信息计算的。最小能递送的光照量为500勒克斯×2小时＝1000勒克斯小时。最大光照量为2000勒克斯×10小时＝20000勒克斯小时。

然后，通过将相关的黑视素因子(根据表3，对于5000开尔文的色温，黑视素因子为0.903)用作校正因子，可以导出经颜色校正的黑视素光照量范围，如表6所示。具体地，最小黑视素光照量为0.903×1000勒克斯小时＝903勒克斯小时。最大黑视素光照量为0.903×20000勒克斯小时＝18060勒克斯小时。

表6

在生成光疗配置表(表5)和黑视素光照量表(表6)时，初始配置阶段完成。然后进行光疗处方阶段。

在光疗处方阶段中，临床医生借助于控制单元20的用户接口26开出所需的光疗处方。在图2中示意性地图示了示例性用户接口，图2示出被定位在患者病床66的后部的控制单元20。在该示例中的单元包括显示器67，显示器67充当用户接口的用户输出设备。该单元还包括用于用户输入的单元。例如，这可以是单独的键盘或其他输入设备，或者显示器可以是实现用户输入的触摸显示器。

与临床医生交互以接收光疗处方的示例步骤可以如下所示。

首先，控制器24从被存储在第一数据存储设备30中的黑视素光照量表(参见表6)中检索最小能递送的黑视素光照量和最大能递送的黑视素光照量并将其显示在显示器67上。

然后，用户(例如，临床医生)可以使用用户接口26来选择要施予的黑视素光照量。这将是目标黑视素光照量。举例来说，假设用户选择15600勒克斯小时的目标光照量。

此后，控制器24基于所选择的黑视素光照量来确定并显示由照明组件递送的光的最小可能色温和最大可能色温。使用所存储的黑视素光照量表(表6)来计算该最小可能色温和最大可能色温。从该表中能够看出，15600勒克斯小时的光照量需要的色温至少为4002开尔文。

然后，用户可以选择优选色温。举例来说，假设用户选择5000开尔文的色温。

注意，虽然在该示例中，仅在该阶段中为用户提供选择优选色温的选项，但是在其他示例中，控制器也可以计算针对参数中的任何一个或多个参数(色温、控制排程表的可配置部分76的持续时间82，以及在可配置部分期间输出的光的照度水平84)的最小能递送值和最大能递送值。可以经由显示器67向用户显示这些参数中的任何一个或全部参数，并且向用户给出选择这些参数中的一个或多个参数的优选值的选项。

回到该示例，在接收到优选色温值之后，控制器24确定并显示控制排程表的可配置部分76的可能最小持续时间和可能最大持续时间。基于指示的目标黑视素光照量和优选光色温来确定可能值，并且通过参考黑视素光照量表(表6)、光疗曲线配置表(表5)和黑视素因子表(表3)来计算可能值。

对于该示例，假定选择5000开尔文的优选色温。通过假定在整个可配置时间部分76上均匀应用2000Lux的最大照度来计算可配置时间部分76的最小可能持续时间：15600勒克斯小时/(2000勒克斯×0.903)＝8.6小时。

通过假定在整个可配置时间部分76上均匀应用500Lux的最小照度水平来计算可配置时间部分76的最大可能持续时间：15600勒克斯小时/(500勒克斯×0.903)＝34.6小时。然而，由于在初始配置阶段中，用户(在该示例中)将控制排程表的可配置时间部分的最大持续时间约束为10小时(参见表5)，因此最大持续时间被限制为10小时。

控制器还可以在该阶段处同时确定并显示针对控制排程表的可配置部分的最小可能照度水平和最大可能照度水平。这些数据再次基于目标黑视素光照量和所接收的优选色温，并且是使用黑视素光照量表(表6)、光疗配置表(表5)和黑视素加权因子表(参见表3)来计算的。为了简化计算，根据至少一些示例，控制器可以创建控制排程表，使得在控制排程表71的可配置部分76的整个持续时间82内递送均匀的光的照度。

通过假定应用10小时的针对可配置时间部分76的最大持续时间82来计算最小照度水平：15600勒克斯小时/(10小时×0.903)＝1728勒克斯。通过假定应用2小时的最小持续时间来计算最大照度水平：15600勒克斯小时/(2小时×0.903)＝8638勒克斯。然而，由于用户将最大照度水平配置为2000勒克斯，因此最大值被限制为2000勒克斯。

使用用户接口26的显示器67来显示由此计算出的控制排程表71的可配置部分76的最大可能照度水平和最小可能照度水平以及最大可能持续时间和最小可能持续时间。然后，用户可以输入优选持续时间或优选照度水平。如果用户输入了优选持续时间，则控制器基于输入的持续时间来计算用于递送目标黑视素光照量的对应的合适照度水平。如果用户输入了优选照度水平，则控制器同样基于输入的照度水平来计算用于递送目标光照量的对应的合适持续时间。

注意，虽然在该示例中，控制器被配置为同时计算和显示针对可配置部分的持续时间和照度水平两者的最大值和最小值，但是在另外的示例中，可以仅确定并显示这些值中的一个。根据一个或多个示例，可以由用户将所计算和显示的结果设置为初始配置阶段的部分。

出于该示例的目的，为了说明而假定用户选择了9小时的针对控制排程表71的可配置部分76的优选持续时间。然后能够如下计算所需的照度水平：15600勒克斯小时/(9小时×0.903)＝1920勒克斯。这假定在该排程表的可配置部分76的整个持续时间82内应用均匀的照度水平。

基于输入的优选参数值和计算出的参数值的总和并且还基于在控制排程表模板70的固定时间部分74a、74b期间的固定参数值，控制器24创建针对在处置时段78的持续时间上照明组件16的照度和色温的控制排程表。下表7示出了根据上述示例中提供的说明性值而创建的完整排程表。

表7

在已经由此创建了用于光疗的表7的控制排程表后，控制器24配置为针对在整个控制排程表中的光的每个色温确定用于实现这些光色温所必需的照明组件16的LED模块40、42中的每个的适当功率水平。这些功率水平优选基于被预先存储在第一数据存储设备30中的(针对图1的系统中的示例性照明组件的)适当的色温表(参见上表1)来确定。

如上所述，根据一个或多个示例，可以使用DALI寻址协议来对功率水平进行编码。表8示出了针对图1的示例系统的照明组件16的冷白LED模块40和暖LED模块42的一组这样的(DALI)功率水平的示例，该照明组件16基于上表7的示例性控制排程表的色温值。表1的色温表已经用于计算针对每个光色温所必需的DALI光水平。

表8

如上所述，已经基于表1的色温表计算出了上表8的一组DALI光水平。然而，该表的值是基于照明组件16正在以最大照度(即，2000勒克斯)工作的假定条件来计算的(参见上表2)。

对于该示例，照度低于2000勒克斯的最大值，因此必须对表8的功率水平应用校正。

为此，控制器24可以计算在控制排程表71的可配置部分76期间的照度水平与在该时间段期间照明组件的最大照度之间的比率。然后将该比率作为校正因子应用于表8中与可配置时间部分相对应的DALI光水平值。下表9中示出了所得到的最终DALI光水平排程表。

表9

对于该示例，在可配置时间部分76期间，照度水平被设置为1920勒克斯。针对在排程表的该部分期间的值的校正因子因此为1920勒克斯/2000勒克斯＝0.96。针对在排程表的可配置部分期间的冷白LED模块40的所得到的DALI光水平为190×0.96＝182。针对在可配置部分期间的暖LED模块42的所得到的DALI光水平为65×0.96＝62。

还必须对控制排程表的固定时间部分74执行相同的校正过程。在该部分期间的照度是变化的，并且在所有情况下都大大低于整个可配置时间部分76的照度。这里将不会详尽地重复针对在固定部分期间的每一个照度水平的校正因子的计算，因为如何执行必要的计算对于本领域技术人员来说将是明显的。举一个示例，在07:00时的照度为300勒克斯。校正因子因此为300/2000＝0.15。将该校正因子应用于表8中针对07:00的DALI光水平，得到针对冷白LED模块40的值为6(＝42×0.15)并且针对暖LED模块42的值为32(＝213×0.15)。

根据至少一些示例，针对与照明系统兼容的每个照明组件，可以预先计算针对每个控制排程表模板70的固定时间部分的经校正的DALI光水平并将其存储在第一数据存储设备30中。这是可能的，因为在固定部分期间的照度水平是预先设置的。为每个控制排程表模板预先存储经校正的DALI光水平可以在创建每个完整的控制排程表71中提高系统的处理效率。

如表9的示例所示，一旦导出经校正的光水平排程表，就可以将其存储在例如第三数据存储设备34中。

然后，光疗处方阶段完成。最后阶段是光疗执行阶段，在该阶段中执行所创建的控制排程表。

根据该阶段，控制器24被配置为控制照明组件16以根据导出的光水平排程表(表9)来改变LED模块40、42的光水平。

为此，控制器24适于循环地(即，以规则的时间间隔)执行以下一系列步骤：

1、检索或读取所存储的光水平排程表(表9)。

2、确定当前时间。

3、识别与当前时间相对应的光水平排程表的行并因此识别针对当前时间的冷白LED模块40和暖白LED模块所需的DALI光水平。在当前时间在光水平排程表的时间点之间的情况下，控制器可以适于假定光水平应当在时间点之间线性地增加或减少。例如，参考表8，如果时间是07:45，则针对冷白LED模块40的光水平将被设置在6与182之间的一半水平，即，94的水平。暖LED模块42将被设置在32与62之间的一半水平，即，47的水平。

4、将针对给定时间点的LED模块40、42中的每个所需的光水平传达给照明组件控制器44。

照明组件控制器44然后根据所接收的所需的光水平来用指令指示照明组件的驱动器模块46。然后，驱动器模块(在该情况下为DALI驱动器模块)相应地控制LED模块40、42。

控制器可以适于以非限制性示例的方式每10秒或每30秒或每5秒(具体取决于控制排程表的不同时间点的间隔程度)重复一次上述一系列步骤。

根据一个或多个实施例，照明系统12还可以包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器用于在控制照明组件或创建控制排程表71中提供反馈。举例来说，图1的示例性照明组件包括这种传感器的组件50，该组件50包括存在传感器54、眼睛状态传感器56和光水平传感器58。传感器可以例如促进反馈回路，其中，可以根据来自(一个或多个)传感器的读数来调节控制排程表。其他示例性照明系统12可以不包括这些传感器中的任何一个，或者可以包括这些传感器中的一个或多个的子集，并且任选地可以包括另外的额外或替代的传感器。可以提供一个以上的任何给定类型的传感器。

可以将根据示例的存在传感器54提供为与控制器24能操作地耦合并在使用时被布置为检测照明组件附近是否存在患者。存在传感器可以适于检测照明组件16的光输出路径中存在还是不存在用户(例如，患者)。(例如在系统具有固定的空间布置的情况下)可以提前知晓照明组件的光输出路径的轨迹，在这种情况下，能够将存在传感器布置为具有指向照明组件的投影位置的固定视场。例如，参考图2，将知晓照明装置16的光输出路径朝向患者病床66。在这种情况下，存在传感器可以被布置为具有指向病床的至少一个子区域的视场。

控制器可以适于：在检测到患者不在时暂停执行控制排程表，并且在检测到患者回来时继续执行控制排程表。这将确保不会遗漏所安排的处置的部分并且患者将接收到全部处方的黑视素光照量。

替代地，控制器24可以适于基于来自传感器的读数在控制排程表的至少可配置时间部分期间调节光输出的持续时间和/或照度和/或色温，以便确保对目标光照量的递送。在可配置部分76期间，排程表71可以被延长或者照度可以增加而使得患者(假定他们在经调节的排程表的其余部分中保持存在)接收到完全的目标黑视素光照量。

根据一个或多个示例，该系统可以包括眼睛状态传感器56，该眼睛状态传感器56适于检测患者的眼睛是睁开的还是闭上的。这可以是眼睛跟踪传感器，或者可以是相机，或者可以是不同种类的光学传感器，或者可以是适合于所述目的的任何其他形式的传感器，例如，超声传感器或声学传感器。该传感器能操作用于仅检测眼睛状态的变化(即，不是绝对状态)，因此可能需要校准。替代地，传感器能操作用于在任何给定时刻检测患者的眼睛是睁开的还是闭上的。

控制器可以被配置为基于来自传感器的读数来调节控制排程表。例如，控制器可以在检测到患者的眼睛闭上时暂停执行控制排程表，并且在检测到患者的眼睛重新睁开时继续执行控制排程表。

替代地，可以延长控制排程表71的至少可配置部分76的持续时间，或者在可配置部分期间增加照度水平，以补偿检测到患者的眼睛闭上的时间。

特别地，控制器24可以适于基于来自传感器的读数在控制排程表的至少可配置时间部分期间调节光输出的持续时间和/或照度和/或色温，以便确保对目标光照量的递送。

控制器24可以适于：基于在限定的感测时段内来自眼睛状态传感器的读数来计算用户的眼睛闭上的合计时间段，并且将控制排程表的至少可配置时间部分的持续时间延长合计时间段。

除了来自眼睛传感器的读数以外或作为对来自眼睛传感器的读数替代，控制器24可以任选地适于与相关联的患者监测系统通信。患者监测系统可以存储关于正在施予患者的其他处置或药物或患者的其他生理参数的信息或以其他方式适于向控制器提供关于正在施予患者的其他处置或药物或患者的其他生理参数的信息。图1示意性地图示了示例性患者监测系统。

根据一个或多个示例，该系统可以包括光传感器，该光传感器用于检测在要对其施予光疗的患者附近或在该患者的位置处的光水平。优选地，传感器被定位为或适于感测患者眼睛附近的位置处的光水平。根据一些示例，控制器24可以适于响应于检测到在给定时刻患者眼睛处的光水平低于控制排程表中指定的水平而及时提高照明组件16的光输出的照度，反之亦然，在测得的水平高于针对该时间的预期水平的情况下降低光水平。在后一种情况下，照度的降低可以避免过量的光(这可能对患者有害或者可能影响处置的有效性)。传感器允许例如根据环境光水平来调节照明组件的照度，使得能够通过降低照明组件的照度来补偿大量的外部光。

根据更一般的示例，控制器可以适于基于来自传感器的读数在控制排程表的至少可配置时间部分期间调节光输出的持续时间和/或照度和/或色温，以便确保对目标光照量的递送，并且任选地，其中，光水平传感器被布置在用户的一只或两只眼睛附近。

根据一个或多个示例，光疗系统12可以包括上述传感器中的全部三者。这三者的组合使得系统能够导出患者接收到的实际黑视素光照量的近似量度。这三个传感器一起能够考虑到患者不在场的时刻以及患者在场但他们闭上眼睛的时刻以及在患者位置处接收到的光的测量水平。

这样的参数组合使得能够更准确地递送所需的目标黑视素光照量。例如，如上所述，可以根据来自传感器的读数来调节治疗排程表，使得可以更准确地递送目标黑视素暴露量。

在上面的图1的示例中，认为照明组件16是包括两组LED模块(冷白LED模块和暖LED模块)的光面板。然而，根据另外的示例，也可以使用不同的照明组件。可以使用仅包括单个类型的LED模块(例如，仅冷光LED模块或仅暖光LED模块)的照明组件。也可以使用包括两种类型以上的LED模块(例如，三个或四个或四个以上的LED模块(例如，冷白LED模块、暖白LED模块和中等白LED模块或不同颜色的LED的组合))的照明组件。

使用更多的LED模块可以实现更丰富或范围更宽的光色温。这可以为患者提供关于他们偏好的特定光颜色的更多选择，或者在光的颜色是临床因素的情况下可以向临床医生提供更大范围的临床选择。另外，由于光的黑视素效应取决于颜色，因此扩展可用的颜色范围可以提高能够递送期望的黑视素光照量的精确度，或者提供用于提供给定光照量的更大配置选择。

光对夹带的生物学效应(“黑视素效应”)取决于光照量的时间长度、所施予的光的强度(即，照度)和光的色温。同样重要的是，要注意，只有眼睛中的感光细胞实际接收到光时，光才对昼夜节律有影响。因此，光的影响还取决于眼睛睁开或闭上的时间的比例以及眼睛晶状体的透射率。众所周知，眼睛晶状体的透射率随着年龄的增长而降低。

因此，根据一个或多个示例，可以根据患者的年龄来调整控制排程表71。例如，可以通过应用适当的年龄校正因子来调节表9的光水平排程表的光水平值或表7的控制排程表的照度值。年龄校正因子可能会随着年龄的增长而升高，从而增加对老年患者所应用的照度。类似地，校正因子可以被配置为对具有较大晶状体透射率的年轻患者减小所施加的照度。

下表10中示出了一组年龄校正因子的示例。

表10

根据一个或多个示例，可以从能与控制器通信地链接的患者数据管理系统中检索患者的年龄。这在图1中图示出，图1示出了任选的患者数据管理系统60，其包括电子病历系统62和患者监测系统64。患者数据管理系统可以在光疗系统12的外部并简单地与控制器24能通信地链接。患者的年龄可以被存储在电子病历系统62中。

根据一个或多个示例，患者监测系统64可以适于存储和/或监测关于正在施予患者的其他辅助处置或正被监测的患者的其他生理参数的信息。额外于或代替由任何传感器提供的数据和/或从电子病历系统62中检索的信息，可以使用该信息。

例如，患者监测系统64可以提供关于患者的当前镇静水平和/或睡眠阶段的信息。如果患者处于深度镇静状态或处于深度睡眠阶段，则可以独立于任何眼睛状态传感器数据而提供患者眼睛可能闭上的指示。因此，来自患者监测系统的数据在示例中可以用作针对例如来自上述眼睛状态传感器的读数的替代或补充。然后可以以与上述方式类似的方式使用该数据以调整治疗控制排程表71，以便更好地确保对目标黑视素光照量的递送。

额外地或替代地，根据一个或多个示例，可以根据患者住院的累积持续时间来调节控制排程表71。特别地，临床医生可能希望所应用的光疗根据患者在临床环境(例如，医院)内停留多长时间而改变。因此，可以对控制排程表的光水平或照度水平应用“停留时间长度校正因子”，该因子根据患者进入医院或诊所的总时间量而增加。

例如，临床医生可能决定在医院单位(例如，ICU)的第一天的控制排程表的可配置部分期间降低照度水平，此后将照度水平恢复到正常水平。此外，临床医生还可能决定从第5天(假定患者的昼夜节律在这段时间后已经恢复)开始逐渐降低所施予的光水平。下表12中图示了一组这样的校正因子的示例。可以从能通信地链接的患者数据管理系统60中检索患者的累积停留时间。

表11

在上述示例中，呈现了示例性控制排程表模板70，其包括单个可配置时间部分76，该单个可配置时间部分76在任一端被固定时间部分74包围，该固定时间部分74被分成两个部分74a、74b。然而，根据另外的示例，可以替代地使用不同的控制排程表模板。特别地，可以提供在第三数据存储设备34中存储的一个或多个控制排程表模板，该一个或多个控制排程表模板包括多个可配置时间部分。图7以图形形式示出了示例。该示例包括两个可配置部分90、92，它们由一组中间固定时间部分94、96、98间隔开。可配置部分中的每个都具有能单独配置的持续时间102、106和最大照度水平104、108。出于说明的目的，图7示出了完整的可配置部分，但是应当理解，这些部分实际上将不存在于真实模板中，而控制器适于完成这些部分。

根据任何示例，控制排程表模板的一个或多个固定时间部分(这里使用这种模板)可以采取任何特定趋势或模式。优选地，在(一个或多个)固定部分期间的平均照度低于任何可配置部分期间的平均照度。

虽然在以上示例中，控制排程表是由控制器24基于控制排程表模板70创建的，但是在替代示例中，也可以不使用这种模板。由控制器设置贯穿处置时段78的整个持续时间的排程表的照度水平，使得照明装置在处置时段内总共递送目标黑视素光照量。

如上所述，实施例利用控制器。能够利用软件和/或硬件以多种方式来实施控制器以执行所需的各种功能。处理器是采用一个或多个微处理器的控制器的一个示例，该一个或多个微处理器可以使用软件(例如，微代码)进行编程以执行所需的功能。然而，控制器可以在采用或不采用处理器的情况下实施，并且还可以被实施为执行一些功能的专用硬件与执行其他功能的处理器(例如，一个或多个经编程的微处理器和相关联的电路)的组合。

可以在本公开内容的各种实施例中采用的控制器部件的示例包括但不限于常规的微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(例如，易失性和非易失性计算机存储器，例如，RAM、PROM、EPROM和EEPROM)相关联。可以利用一个或多个程序对存储介质进行编码，该一个或多个程序在一个或多个处理器和/或控制器上运行时将执行所需的功能。各种存储介质可以被固定在处理器或控制器内，或者可以是可移动的，使得能够将存储于其上的一个或多个程序加载到处理器或控制器中。

本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。虽然某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种光疗系统(12)，包括：

照明组件(16)，其能操作用于创建具有可控制的照度和色温的光输出(68)；以及

控制器(24)，其能操作地耦合到所述照明组件(16)并适于：

接收指示用于由所述照明组件施予的目标黑视素光照量的数据输入(28)；

从数据存储设备(32)中检索与不同色温的光的相对黑视素效应相对应的一个或多个黑视素加权因子；

基于所述黑视素加权因子来创建控制排程表(71)，以用于控制所述照明组件(16)随时间的照度值和色温值，以便在限定的处置时段(78)内总共递送所述目标黑视素光照量；并且

根据所述控制排程表(71)来控制所述照明组件(16)。

2.如权利要求1所述的光疗系统(12)，其中，所述控制器(24)适于：进一步接收指示一个或多个优选色温值的颜色偏好数据；并且创建所述控制排程表，使得所述光输出的色温在所述处置时段的至少部分内具有所述优选色温值。

3.如权利要求1或2所述的光疗系统(12)，其中，所述控制器(24)适于基于预先存储的排程表模板(70)来创建所述控制排程表(71)，所述模板包括固定时间部分(74)和可配置时间部分(76)，所述控制器适于确定所述可配置部分，并且其中，这两个部分一起被配置为递送所述目标黑视素光照量。

4.如权利要求3所述的光疗系统(12)，其中，所述控制器(24)适于创建所述控制排程表(71)，使得在所述可配置时间部分(76)期间的平均照度水平高于在所述固定时间部分(74)期间的平均照度水平。

5.如权利要求3或4所述的光疗系统(12)，其中，所述预先存储的排程表模板包括多个可配置时间部分(90、92)，所述多个可配置时间部分被多个中间固定时间部分(94、96，98)间隔开。

6.如任一前述权利要求所述的光疗系统(12)，其中，所述控制器(24)适于：从数据存储设备(30)中进一步检索对在所述处置时段(78)期间所述光输出(68)的照度的上限和下限的指示以及对针对所述处置时段的至少可配置时间部分(76)的持续时间(82)的上限和下限的指示，并且根据所述值来创建所述控制排程表(71)的至少可配置时间部分。

7.如权利要求6所述的光疗系统(12)，还包括用户输入设备(26)和用户输出设备(26、67)，所述用户输入设备用于接收指示所述目标黑视素光照量的所述数据输入(28)，并且其中，在接收所述目标黑视素光照量之前，所述控制器(24)适于：

基于持续时间值和针对所述照度值的所述上限和所述下限，确定针对一组光色温中的每个光色温使用所述照明组件(16)能递送的最大黑视素光照量和最小黑视素光照量；并且

控制所述用户输出设备(26、67)以传达针对每个色温所述确定的上限和下限。

8.如权利要求6或7所述的光疗系统(12)，其中，所述控制器(24)还适于：

基于针对持续时间和照度的所述上限和所述下限来确定足以递送所述目标黑视素光照量的下列参数中的至少一个参数的最大值和最小值：

在所述控制排程表(71)的至少可配置时间部分(76)期间的所述光输出(68)的色温，

所述控制排程表的至少可配置时间部分的持续时间(82)，以及

在所述控制排程表的至少可控制时间部分期间的所述光输出的照度水平；

控制所述用户输出设备(26、67)以传达所确定的最大值和最小值；

从所述用户输入设备(26)接收指示针对所述参数中的一个或多个参数的优选值的数据输入；并且

创建所述控制排程表(71)，使得在所述处置时段(78)的至少部分内所述光输出(68)与所述优选值一致。

9.如任一前述权利要求所述的光疗系统(12)，其中，所述数据存储设备(30、32、34)被所述控制器(24)所包括，或者其中，所述数据存储设备远离所述光疗系统(12)。

10.如任一前述权利要求所述的光疗系统(12)，其中，所述照明组件(16)包括多个光源，每个光源都具有各自的光谱发射轮廓，并且其中，对所述光输出(68)的色温的控制包括：基于预先存储的配置数据来确定针对所述多个光源中的每个光源的光水平。

11.如任一前述权利要求所述的光疗系统(12)，还包括眼睛状态传感器，所述眼睛状态传感器用于检测用户的眼睛是睁开的还是闭上的，所述传感器与所述控制器(24)能操作地耦合，并且所述控制器适于：基于来自所述传感器的读数在所述控制排程表(71)的至少可配置时间部分(76)期间调节所述光输出(68)的持续时间(82)和/或照度(84)和/或色温，以便确保对所述目标光照量的递送，并且，任选地，其中，

所述控制器(24)适于：基于在限定的感测时段内来自所述眼睛状态传感器的读数来计算用户的眼睛闭上的合计时间段，并且将所述控制排程表的至少可配置时间部分(76)的持续时间(82)延长所述合计时间段。

12.如任一前述权利要求所述的光疗系统(12)，还包括存在传感器，所述存在传感器与所述控制器(24)能操作地耦合并被布置为用于检测用户存在还是不存在于所述照明组件(16)的光路内，并且其中，所述控制器(24)适于基于来自所述传感器的读数在所述控制排程表(71)中的至少可配置时间部分(76)期间调节所述光输出(68)的持续时间(82)和/或照度(84)和/或色温，以便确保对所述目标光照量的递送。

13.如任一前述权利要求所述的光疗系统(12)，还包括光水平传感器，所述光水平传感器被布置为探测用户附近的光水平，并且其中，所述控制器(24)适于基于来自所述传感器的读数在所述控制排程表(71)的至少可配置时间部分(76)期间调节所述光输出(68)的持续时间(82)和/或照度(84)和/或色温，以便确保对所述目标光照量的递送，并且，任选地，其中，所述光水平传感器被布置在用户的一只眼睛或两只眼睛附近。

14.如任一前述权利要求所述的光疗系统(12)，其中，所述控制器(24)还适于：

从数据存储设备(62)中检索对用户的年龄的指示；

从数据存储设备(62)中检索一组年龄加权因子，所述一组年龄加权因子基于不同年龄的用户对光的平均敏感性；并且

基于所检索的年龄和所检索的加权因子在所述控制排程表(71)的至少可配置时间部分(76)期间调节所述光输出(68)的持续时间(82)和/或照度(84)和/或色温，以便确保对所述目标光照量的递送。

15.一种光疗方法，包括控制照明组件(16)以递送目标黑视素光照量，所述照明组件能操作用于创建具有可控制的照度和色温的光输出(68)，并且所述方法包括：

接收指示用于由所述照明组件施予的目标黑视素光照量的数据输入(28)；

从数据存储设备(32)中检索与不同色温的光的相对黑视素效应相对应的一个或多个黑视素加权因子；

基于所述黑视素加权因子来创建控制排程表(71)，以用于控制所述照明组件(16)随时间的照度值和色温值，以便在限定的处置时段(78)内总共递送所述目标黑视素光照量；并且

根据所述控制排程表来控制所述照明组件(16)。

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