JP2022151862A - 睡眠障害、認知及び／又は神経障害を改善する周囲照明 - Google Patents

Abstract

【課題】睡眠の質、概日リズム、認知機能、神経障害、鬱病、情動状態、心拍変動、交感神経活動及び／又は副交感神経活動を改善する周囲照明を提供するシステム及び方法を提供する。【解決手段】周囲環境において使用される照明システムが提供される。照明システムは、発光デバイス１１と、発光デバイスに結合されたコントローラとを備える。発光デバイスは、周囲環境内の被検者に当たる光を提供するように構成される。コントローラは、発光デバイスを制御するように構成されている。発光デバイスによって提供される光は、少なくとも３０％の緑色光を有する。発光デバイスから被検者に延在する線と、周囲環境内の被検者の眼の高さの平面とは、約４５度の角度を形成する。光は、約２２００ルクス～約２８００ルクスの水平照度を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、睡眠の質、概日リズム、認知機能、神経障害、鬱病、情動状態、心拍変動、交感神経活動及び／又は副交感神経活動を改善する周囲照明を提供するシステム及び方法を提供する。

光療法は、人工光への曝露によって季節性感情障害（ＳＡＤ）及び特定の他の状態を治療する方法である。光療法は、ＳＡＤ症状を緩和しながら、気分及び睡眠に関連する脳化学物質に影響を及ぼすと考えられている。光療法ボックスを使用することは、他のタイプの鬱病、睡眠障害、及び他の状態にも役立ち得る。光療法は、明光療法（bright light therapy）又は光線療法（phototherapy）としても知られている。光強度及び光の色／色相がヒトの健康に影響を与えることが複数の研究で明らかにされており、照明に基づく種々の健康関連技術が提案されている。

現在の光線療法では、睡眠効率、感情障害及び他の心理的障害は十分に改善され得ない。光線療法技術では、従来の光線療法の方法及びデバイスに関連する課題を克服し得る、望ましい照明特性を提供する光線療法の方法及びデバイスの改良が継続して求められている。

本開示の１つの例示的な実施形態によれば、周囲環境において使用される照明システムは、発光デバイスと、発光デバイスに結合されたコントローラとを備える。発光デバイスは、周囲環境内の被検者に当たる光を提供するように構成される。コントローラは、発光デバイスを制御するように構成されている。発光デバイスによって提供される光は、少なくとも３０％の緑色光を有する。発光デバイスから被検者に延在する線と、周囲環境内の被検者の眼の高さの平面とは、約４５度の角度を形成する。光は、約２２００ルクス～約２８００ルクスの水平照度を有する。

本開示の別の例示的な実施形態によれば、周囲環境における照明システムは、発光デバイスと、発光デバイスに接続されたコントローラとを備える。発光デバイスは、周囲環境に光を提供するように構成され、光は、少なくとも３０％の緑色光スペクトル成分を有する。コントローラは、発光デバイスを制御するように構成された制御モジュールと、発光デバイスによって提供される光の照度値を検出するように構成された検知モジュールと、制御モジュールと通信する制御インターフェースとを備える。

本開示の別の例示的な実施形態によれば、被検者の睡眠の質を改善する周囲照明を提供する方法は、周囲環境に光を提供することと、被検者を光に曝露することとを含む。ここで、約４５０ｎｍ～５８０ｎｍの波長を有する青緑色光スペクトル成分の比率が少なくとも３０％まで増加される。

本開示を更に理解するために、以下の実施形態は、本開示の理解を容易にするために図面とともに提供されるが、添付の図面は、参照及び例示のために提供されるにすぎず、本開示の範囲を限定するものではない。

本開示の一実施形態による照明システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本開示の一実施形態による、周囲環境における照明システムの概略図である。 本開示の一実施形態による発光デバイスの概略図である。 本開示の一実施形態による発光デバイスの概略図である。 本開示の一実施形態による発光デバイスの概略図である。 本開示の一実施形態による発光デバイスの概略図である。 被検者の睡眠障害、認知及び／又は神経障害を改善する周囲照明を提供する方法の例示的な動作を表すフローチャートである。 参加者の募集のフローチャートである。 実験群の照明モデルを示す図である。 比較群の照明モデルを示す図である。 睡眠効率に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 睡眠時間に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 覚醒時間に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 夜間覚醒回数に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 睡眠開始（sleep onset）に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 睡眠終了（sleep offset）に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 実験群が、比較群と比較して、ベースラインから５週目及び９週目まで、ＮＰＩにおいて有意に改善したことを示す図である（ワルド検定（Wald's test）＝１２．５９、Ｐ＜０．００１；ワルド検定＝１０．３９、Ｐ＝０．００１）。 実験群が、比較群と比較して、ベースラインから５週目及び９週目まで、ＭＭＳＥスコアにおいて有意に改善したことを示す図である（ワルド検定＝７．２、Ｐ＜０．００７；ワルド検定＝３．９、Ｐ＝０．０４）。 情動状態に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 精神症状に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 行動障害に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 睡眠障害に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 見当識に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 記銘に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 注意及び計算に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 再生に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。 言語及び視空間構築に関する様々な時点での実験群及び比較群の結果を示す図である。

以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、種々の原理及び態様の完全な理解を提供するために、特定の詳細を開示する例示的な実施形態が記載される。しかしながら、本開示の利益を享受した当業者には、特許請求される主題が、本明細書に開示される特定の詳細から逸脱する他の実施形態において実施され得ることが明らかであろう。さらに、既知のデバイス、方法、及び材料の説明は、本明細書に記載される種々の原理の説明を不明瞭にしないように、省略される場合がある。最後に、該当する場合は常に、同様の参照番号は同様の要素を指す。

本明細書において具体的に定義されていない用語は、本開示及び文脈に照らして当業者によってそれらに与えられるであろう意味に従って理解されるべきである。しかしながら、本明細書で使用される場合、別段の指定がない限り、以下の用語は、以下の慣例に従って示される意味を有する。

本明細書における「疾患」及び「障害」という用語は、互換的に使用することができる。

「被検者」、「個体」、及び「患者」という用語は、本明細書において互換的に使用することができ、典型的には哺乳動物、或る特定の実施形態においてはヒト又は非ヒト霊長類を指す。

用語「ルクス」は、面積を考慮した光測定の単位を指し、光強度を表す。ルクスは、所与の領域における光出力の量を測定するのに有効であり、１ルクスは、１平方メートル当たり１ルーメンに等しい。ルクスは、ヒトが目にする光線の明るさを決めるのに最適な尺度である。ルクスはまた、或る距離を移動する光強度の大きさを決定する。

用語「光源」及び「照明源」は、互換的に使用され、典型的にはヒトのための可視スペクトル内の光を提供するデバイスを指す。

ヒトが光に曝露されると、体に信号が送られ、ストレスと戦うために必要なホルモンであるコルチゾールが放出される。ホルモンコルチゾールはまた、脳に警告を与え、それによって気分が決定される。光の欠如は、身体の２４時間の睡眠／覚醒サイクルである概日リズムに影響を及ぼし得る。太陽光への曝露は、脳内の視床下部を刺激し、動物がその概日リズムを制御するのに役立つ。概日リズムが調節不全である場合、脳は、メラトニンを過剰に産生し、セロトニンを生成する量が少なくなる可能性がある。したがって、簡潔に言えば、光の欠如は、人間に疲労及び不満を感じさせる。

光療法は、鬱病及び不眠症等の治療選択肢として古くから認知されている。光療法は、多種多様な適応症を治療するのに有効であると認知されているが、それでもなお、光療法は治療として十分に活用されているとは言えない。治療を必要とする患者に光療法を適切に適用するためには、複数の変数を選択し、治療の過程全体で繰り返しモニタする必要がある。これらのパラメータには、適用される光の波長、エネルギー密度、パワー密度及びタイミング、並びに任意の関連する患者固有のパラメータが含まれる。パラメータの選択が最適ではない場合、治療の有効性の低下、又は有害な治療転帰をもたらす可能性がある。

本開示は、驚くべきことに、少なくとも３０％若しくは３０％の緑色光又は光の緑色スペクトル成分によって提供される周囲照明が、睡眠障害、認知及び／又は神経障害を改善することができ、同時に視覚に影響を及ぼさないことを見出した。そこで、周囲照明を提供するための照明システム及び方法を開発した。

図１は、本開示の一実施形態による照明システム１の構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、照明システムは、発光デバイス１１と、発光デバイス１１に接続された調整機構１３と、発光デバイス１１及び調整機構１３に結合されたコントローラ１５と、発光デバイス１１に電気的に接続された電源部１７とを含み得る。

発光デバイス１１は、少なくとも１つの光源を含み得る。光源は、光を提供して視認性を高める物体である。発光デバイス１１には多くの異なる種類があり、異なる量及び質の光を供給する。発光デバイス１１は、少なくとも２０％（好ましくは少なくとも３０％）の緑色光又は光の緑色スペクトル成分を提供する光源を提供することができる。緑色光の割合は、全スペクトルに対する緑色領域のスペクトルの面積を定義することにより算出することができる。本開示の一部の実施形態において、発光デバイスとして、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンアークランプ、ＣＰランプ又は発光ダイオード（ＬＥＤ）が挙げられる。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、少なくとも２０％、３０％、４０％、５０％、又は６０％の緑色光又は光の緑色スペクトル成分を含む。好ましくは、発光デバイス１１は、約２０％～約６０％、約３０％～約６０％、又は約３０％～約５０％の緑色光又は光の緑色スペクトル成分を含み得る。

本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、緑色光又は光の緑色スペクトル成分の複数の波長を含む。波長の例としては、約４８０ｎｍ～約５８０ｎｍ、又は約５００ｎｍ～約５３５ｎｍ、又は約５００ｎｍ～約５３０ｎｍ、又は約５１０ｎｍ～約５５０ｎｍ、又は約５１０ｎｍ～約５４０ｎｍ、又は約５１０ｎｍ～約５３０ｎｍ、又は約５２０ｎｍ～約５５０ｎｍ、又は約５２０ｎｍ～約５４０ｎｍ、又は約５３０ｎｍ～約５８０ｎｍが挙げられるが、これらに限定されない。本開示の一部の実施形態において、緑色光又は光の緑色スペクトル成分の波長は、約４８０ｎｍ～５８０ｎｍの範囲である。本開示の一部の実施形態において、発光デバイスは、約４５０ｎｍ～５８０ｎｍの波長を有する青緑色光を含む。

光療法における有利な改善を達成するために、発光デバイスは、緑色光に加えて複数のパラメータを単独で又は組み合わせて提供することができる。

上述したように、発光デバイス１１は、少なくとも２０％（好ましくは３０％）の緑色光又は光の緑色スペクトル成分を提供することができる。本開示の一部の実施形態において、発光デバイスは、少なくとも３０％の緑色光又は光の緑色スペクトル成分を提供し、緑色光スペクトル成分又は緑色スペクトル成分（又は青緑色光スペクトル成分又は青緑色スペクトル成分）は、約４５０ｎｍ～約５８０ｎｍの波長を有する。本開示の一部の実施形態において、緑色光スペクトル成分又は緑色スペクトル成分は、約４８０ｎｍ～約５８０ｎｍの波長を有する。本開示の一部の実施形態において、緑色光又は光の緑色スペクトル成分のかかる比率は、発光デバイス１１によって提供される緑色光又は光の緑色スペクトル成分を増加させることによって達成され得る。本開示の一部の実施形態において、緑色光又は光の緑色スペクトル成分のかかる比率は、発光デバイス１１によって提供される青色光又は光の青色スペクトル成分を減少させることによって達成され得る。本開示の一部の実施形態において、約４１５ｎｍ～４６０ｎｍの波長を有する青色光又は青色光スペクトル成分の比率は減少し、約４６５ｎｍ～４９０ｎｍの波長を有する青色光又は青色光スペクトル成分の比率は維持される。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１によって提供される光の光スペクトルは、太陽スペクトルと同じであるか、又は類似している。

さらに、発光デバイス１１によって提供される光の色忠実度（Ｒｆ）／発光デバイスによって提供される光の色域（Ｒｇ）は、９０／９５よりも大きくてもよい。

照度は、どの程度の光が表面を照明するかの尺度である。照度は、垂直表面又は垂直平面に当たる光の量である。照度は、垂直に位置決めされた仮想表面上で、単位「ルクス」で測定される。また、垂直方向には、カメラに対する垂直、観客に対する垂直等、種々の方向があり得る。発光デバイス１１は、少なくとも約２０００ルクス、約２２００ルクス、約２５００ルクス、約２８００ルクス、約３０００ルクス、約３６００ルクス、約４０００ルクス、約４４００ルクス又は約４８００ルクスの緑色光又は緑色スペクトル成分の全照度及び／又は照度を有する光を提供することができる。好ましくは、緑色光若しくは緑色スペクトル成分の全照度及び／又は照度は、被検者の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルで測定される。本開示の一部の実施形態において、照度には、被検者の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルにおける水平表面又は水平平面に当たる光の量である垂直照度、及び被検者の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルにおける垂直表面又は垂直平面に当たる光の量である水平照度が含まれる。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、少なくとも約２０００ルクス、約２５００ルクス、約３０００ルクス、約３６００ルクス、約４０００ルクス、約４４００ルクス又は約４８００ルクスの緑色光又は緑色スペクトル成分の全垂直照度及び／又は垂直照度を有する光を提供することができる。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、少なくとも１５ルクス、約３００ルクス、約３５０ルクス、約４００ルクス、約５００ルクス、約７５０ルクス、約１０００ルクス、約１５００ルクス、約２０００ルクス、約２２００ルクス、約２５００ルクス、又は約２８００ルクスの緑色光又は緑色スペクトル成分の全水平照度及び／又は水平照度を有する光を提供することができる。

演色評価数（ＣＲＩ：color rendering index）は、理想的な又は天然の光源と比較して、種々の物体の色を忠実に再現する光源の能力の定量的尺度である。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１の演色評価数（％）は、約７０、約７５、約８０、約８５、約９０又は約９５よりも高い。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１のＣＲＩは、約７０～約９８、約７０～約９５、約７０～約９０、約７０～約８５、約７０～約８０、約７５～約９８、約７５～約９５、約７５～約９０、約７５～約８５、約８０～約９８、約８０～約９５、約８０～約９０、約８０～約８５、約８５～約９８、約８５～約９５、約８５～約９０又は約９０～約９８の範囲である。

色品質スケール（ＣＱＳ：color quality scale）は、演色評価数（照明された物体の色を再現する光源の能力の定量的尺度）である。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１のＣＱＳは、約２０～約９０、約６５～約９５、約６５～約９０、約６５～約８５、約６５～約８０、約６５～約７５、約７０～約９８、約７０～約９５、約７０～約９０、約７０～約８５、約７０～約８０、約７５～約９８、約７５～約９０、約７５～約８５、約８０～約９８、約８０～約９０、約８５～約９８又は約８５～約９５の範囲である。

色温度（color temperature）は、光源によって提供される光の外観を記述する方法である。これは、１０００～１００００のスケールで、ケルビン度（Ｋ）で測定される。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、少なくとも１８５０Ｋ、少なくとも２５００Ｋ、少なくとも２８００Ｋ、少なくとも３０００Ｋ、少なくとも３５００Ｋ、少なくとも５０００Ｋ、少なくとも５５００Ｋ、少なくとも６５００Ｋ、少なくとも８０００Ｋ又は少なくとも１００００Ｋの色温度を提供する。好ましくは、色温度は、約１８５０Ｋから、約２５００Ｋから、約２８００Ｋから、約３０００Ｋから、約３５００Ｋから、約５０００Ｋから、又は約５５００Ｋから、約１００００Ｋまで、又は約８０００Ｋまで、又は約６５００Ｋまでの範囲である。一部の実施形態において、光源は、約１８５０Ｋ、約２５００Ｋ、約２８００Ｋ、約３０００Ｋ、約３５００Ｋ、約５０００Ｋ、約５５００Ｋ、約６５００Ｋ、約８０００Ｋ又は約１００００Ｋの色温度を提供する。

図１を参照すると、調整機構１３は、発光デバイス１１に接続されている。調整機構１３は、発光デバイス１１を移動させるように構成される。本開示の一部の実施形態において、調整機構１３は、発光デバイス１１の高さを変更するように構成される。本開示の一部の実施形態において、調整機構１３は、発光デバイス１１の仰角を変更するように構成される。

図１に示されるように、コントローラ１５は、発光デバイス１１に結合され、及び／又は調整機構１３に結合される。コントローラ１５は、発光デバイス１１全体の動作を制御することができる。

本開示の一部の実施形態において、コントローラ１５は、制御モジュール１５１と、検知モジュール１５３と、制御インターフェース１５５とを備える。本開示の一部の実施形態において、制御モジュール１５１は、プロセッサ、コントローラ、算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理演算ユニット（ＰＬＵ）、マイクロプロセッサ等で実装され得る。制御モジュール１５１は、発光デバイス１１に結合され得る。すなわち、制御モジュール１５１は、発光デバイス１１の発光動作を制御することができる。制御モジュール１５１は、発光デバイス１１から放出される光の色温度、明るさ及び色のうち少なくとも１つを調整することができる。制御モジュール１５１は、検知モジュール１５３によって検知された情報又は信号に応じて発光デバイス１１の発光動作を制御することができる。また、制御モジュール１５１は、ユーザのスイッチ操作に応じて発光デバイス１１の発光動作を制御するように実装され得る。本開示の一部の実施形態において、制御モジュール１５１は、壁に取り付けられた調光器である。また、制御モジュール１５１は、制御インターフェース１５５のような他のデバイスから入力された制御信号又は情報によって、発光デバイス１１の発光動作を制御するように実装され得る。

検知モジュール１５３は、制御モジュール１５１及び／又は制御インターフェース１５５に結合されてもよく、及び／又はそれらと通信してもよい。検知モジュール１５３として、赤外線センサ、距離センサ、ジャイロセンサ、重力センサ、位置センサ、近接センサ、照度センサ又はＲＧＢセンサ（照度センサ）、磁気センサ、慣性センサ、タッチセンサ、及びマイク等の種々のセンサが挙げられ得る。また、検知モジュールは、発光デバイス１１の姿勢及び位置、発光デバイス１１の周辺環境、又はユーザの動きを検出することができる。検知モジュール１５３は、取得したデータ及び／又は情報を制御モジュール１５１に転送することができ、そして、制御モジュール１５１は、検知モジュール１５３からのデータ又は情報に基づいて発光デバイス１１の発光動作を自動的に制御することができる。検知モジュール１５３は、検知モジュール１５３が取得したデータ及び／又は情報を制御インターフェース１５５に転送することができ、ユーザは、制御インターフェース１５５を通してかかるデータ及び／又は情報を読み取ることができる。検知モジュール１５３は、取得したデータ及び／又は情報をユーザに直接示すことができる。

制御インターフェース１５５は、制御モジュール１５１及び／又は検知モジュール１５３に結合されてもよく、及び／又はそれらと通信してもよい。制御インターフェース１５５は、制御ソフトウェアを有するモバイルデバイス等の遠隔制御ユニットであってもよい。制御インターフェース１５５は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信モジュール、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）通信モジュール、近距離通信ユニット（Near Field Communicationユニット）、ＷＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ）通信モジュール、ジグビー（Zigbee）通信モジュール、赤外線（ＩｒＤＡ）データ関連通信モジュール、ＷＦＤ（Ｗｉ－Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ）通信モジュール、ＵＷＢ（超広帯域）通信モジュールを含んでもよく、Ａｎｔ＋通信モジュール等の通信モジュールを含んでもよい。さらに、制御インターフェース１５５は、コマンドを制御モジュール１５１に送信して、発光デバイス１１及び／又は調整機構１３を制御することができる。制御インターフェース１５５は、検知モジュール１５３からデータ及び／又は情報を受信することができる。すなわち、発光デバイス１１は、制御インターフェース１５５から発光デバイス１１の動作と関連した制御命令又は各種情報を受信することができる。また、発光デバイス１１の状態情報、動作情報又は検知モジュール１５３によって収集された情報を制御インターフェース１５５に提供してもよい。

さらに、コントローラ１５は、調整機構１３に結合されてもよく、又は調整機構１３と通信してもよい。本開示の一部の実施形態において、コントローラ１５の制御モジュール１５１は、調整機構と通信する。すなわち、制御モジュール１５１は、検知モジュール１５３によって検知された情報又は信号に従って、調整機構１３を駆動して発光デバイス１１を移動させることができる。また、ユーザは、コントローラ１５の制御インターフェース１５５を介して、調整機構１３を制御して、発光デバイス１１を移動させることができる。

また、発光デバイス１１には電源部１７が電気的に接続され得る。電源部１７は、発光デバイス１１の動作電力を供給するように構成される。本開示の一部の実施形態において、電源部１７はバッテリーを含み得る。本開示の一部の実施形態において、電源部１７は、電源ケーブルを介して発光デバイス１１に接続され得る。本開示の一部の実施形態において、電源部１７は、防水型の調整可能な電源を含み得る。

図２は、本開示の一実施形態による、周囲環境１０における照明システム１の概略図である。図２に示すように、発光デバイス１１は、周囲環境１０内に配置され、周囲環境１０内に光を提供する。本開示の一部の実施形態において、周囲環境１０内の周囲光は、発光デバイス１１によって提供される光を含む。本開示の一部の実施形態において、周囲環境内の周囲光は、発光デバイスによって提供される光と周囲環境１０における本来の光とが混合された光を含む。

被検者１００は周囲環境１０内にあり、周囲光に曝露されている。すなわち、発光デバイス１１から放出された光が被検者１００に当たってもよい。本開示の一部の実施形態において、被検者１００は、かかる光を着座して受け取る。本開示の一部の実施形態において、被検者１００は、かかる光を起立して受け取る。本開示の一部の実施形態において、被検者１００は、かかる光を横臥して受け取る。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、少なくとも約２０００ルクス、約２５００ルクス、約３０００ルクス、約３６００ルクス、約４０００ルクス、約４４００ルクス又は約４８００ルクスの緑色光又は緑色スペクトル成分の全垂直照度Ｌ１及び／又は垂直照度Ｌ１を有する光を提供することができる。被検者１００は、少なくとも約２０００ルクス、約２５００ルクス、約３０００ルクス、約３６００ルクス、約４０００ルクス、約４４００ルクス、又は約４８００ルクスの垂直照度Ｌ１を有する周囲光に曝露され得る。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、約４０００ルクス～約４４００ルクスの緑色光又は緑色スペクトル成分の全垂直照度Ｌ１及び／又は垂直照度Ｌ１を有する光を提供することができる。被検者１００は、約４０００ルクス～約４４００ルクスの垂直照度Ｌ１を有する周囲光に曝露され得る。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、約３６００ルクス～約４８００ルクスの緑色光又は緑色スペクトル成分の全垂直照度Ｌ１及び／又は垂直照度Ｌ１を有する光を提供することができる。被検者１００は、約３６００ルクス～約４８００ルクスの垂直照度Ｌ１を有する周囲光に曝露され得る。一部の実施形態において、緑色光若しくは緑色スペクトル成分の全垂直照度Ｌ１及び／又は垂直照度Ｌ１は、被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルで測定される。すなわち、全垂直照度Ｌ１は、被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルにおける水平表面又は水平平面Ｐ１に当たる光の量であり得る。緑色光又は緑色スペクトル成分の垂直照度Ｌ１は、被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルにおける水平表面又は水平平面Ｐ１上に当たる緑色光の量であり得る。

本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、少なくとも約１５ルクス、約３００ルクス、約３５０ルクス、約４００ルクス、約５００ルクス、約７５０ルクス、約１０００ルクス、約１５００ルクス、約２０００ルクス、約２２００ルクス、約２５００ルクス、又は約２８００ルクスの緑色光又は緑色スペクトル成分の全水平照度及び／又は水平照度Ｌ２を有する光を提供することができる。被検者１００は、少なくとも１５ルクス、約３００ルクス、約３５０ルクス、約４００ルクス、約５００ルクス、約７５０ルクス、約１０００ルクス、約１５００ルクス、約２０００ルクス、約２２００ルクス、約２５００ルクス、又は約２８００ルクスの水平照度Ｌ２を有する周囲光に曝露され得る。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、約２２００ルクス～約２８００ルクスの緑色光又は緑色スペクトル成分の全水平照度Ｌ２及び／又は水平照度Ｌ２を有する光を提供することができる。被検者１００は、約２２００ルクス～約２８００ルクスの水平照度Ｌ２を有する周囲光に曝露され得る。一部の実施形態において、緑色光若しくは緑色スペクトル成分の全水平照度Ｌ２及び／又は水平照度Ｌ２は、被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルで測定される。すなわち、全水平照度Ｌ２は、被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルにおける垂直表面又は垂直平面Ｐ２に当たる光の量であり得る。緑色光又は緑色スペクトル成分の水平照度Ｌ２は、被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルにおける垂直表面又は垂直平面Ｐ２上に当たる緑色光の量であり得る。

本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１は、発光デバイス１１と被検者１００との間に形成される角度が約３０度を超えるように構成される。本開示の一部の実施形態において、角度は、発光デバイスと、被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルとの間に形成される。一部の実施形態において、角度は、約３０度から、又は約４０度から、又は約４５度から、約９０度まで、又は約８０度まで、又は約６０度までの範囲である。すなわち、発光デバイス１１から被検者１００に放出された光と、被検者１００の眼の高さにおける平面Ｐ１とは、角度を形成し、この角度は、約３０度から、又は約４０度から、又は約４５度から、約９０度まで、又は約８０度まで、又は約６０度までの範囲である。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１から被検者１００に放出される光と被検者１００の眼の高さにおける平面Ｐ１との角度は、約４５度である。したがって、発光デバイス１１から被検者１００への光は、光軸を含み、光軸と被検者１００の眼の高さにおける平面Ｐ１とは、角度αを形成し、角度αは、約３０度から、又は約４０度から、又は約４５度から、約９０度まで、又は約８０度まで、又は約６０度までの範囲である。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１から被検者１００への光の光軸と被検者１００の眼の高さにおける平面Ｐ１との間の角度αは、約４５度である。換言すれば、発光デバイス１１から被検者１００に延在する線Ｘ１と、被検者１００の眼の高さにおける平面Ｐ１とは、角度αを形成し、角度αは、約３０度から、又は約４０度から、又は約４５度から、約９０度まで、又は約８０度まで、又は約６０度までの範囲である。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス１１から被検者１００まで延在する線Ｘ１と被検者１００の眼の高さにおける平面Ｐ１との間の角度αは、約４５度である。また、発光デバイス１１から被検者１００に延在する直線Ｘ１は、発光デバイス１１から放出される光の光軸を含んでいてもよい。

図２に示すように、調整機構１３は、昇降台１３１と、ヘッド１３２とを含み得る。発光デバイス１１は、ヘッド１３２に取り付けられる場合があり、ヘッド１３２は、昇降台１３１に接続される場合がある。ヘッド１３２は、発光デバイス１１の仰角を変更するように構成されている。昇降台１３１は、発光デバイスの高さを変更するように構成されている。すなわち、発光デバイス１１によって提供される光の照度及び／又は発光デバイス１１によって提供される光の光軸は、調整機構１３によって変更することができる。

さらに、図２に示すように、検知モジュール１５３は、被検者１００の耳、眼又は頭頂部に隣接するように位置決めされ得る。本開示の一部の実施形態において、検知モジュール１５３は、被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルにおける緑色光又は緑色スペクトル成分の全垂直照度Ｌ１及び／又は水平照度Ｌ２を検出するように構成される。

制御モジュール１５１は、調整機構１３及び発光デバイス１１に接続されてもよく、又はそれらと通信してもよい。制御モジュール１５１は、調整機構１３を駆動することによって発光デバイス１１の位置を変更し、発光デバイス１１の発光動作を制御することができる。したがって、光の光軸と被検者１００の眼の高さにおける平面Ｐ１との間の角度、及び被検者１００の耳、眼、又は頭頂部の高さにおける緑色光又は緑色スペクトル成分の照度は、制御モジュール１５１によって変更することができる。本開示の一部の実施形態において、制御モジュール１５１は、検知モジュール１５３に接続されるか、又はそれと通信し、制御モジュール１５１は、検知モジュール１５３からの情報／データに従って、調整機構１３を駆動し、及び／又は発光デバイス１１を制御する。本開示の一部の実施形態において、制御モジュール１５１は、制御インターフェース１５５に接続されるか、又はそれと通信し、制御モジュール１５１は、制御インターフェース１５５からのコマンドに従って、調整機構１３を駆動し、及び／又は発光デバイス１１を制御する。本開示の一部の実施形態において、制御インターフェース１５５は、検知モジュール１５３に接続されるか、又はそれと通信し、被検者１００は、制御インターフェース１５５を通して検知モジュール１５３によって収集された情報／データを読み取ることができる。

図３は、本開示の一実施形態による発光デバイス２の概略図である。発光デバイス２は、発光デバイス１１と同一又は同様である。発光デバイス２は、赤色光ＬＥＤ群２１、緑色光ＬＥＤ群２２及び青色光ＬＥＤ群２３を含み得る。赤色光ＬＥＤ群２１は、複数の赤色光ＬＥＤユニット２１０を含み得る。緑色光ＬＥＤ群２２は、複数の緑色光ＬＥＤユニット２２０を含み得る。青色光ＬＥＤ群２３は、複数の青色光ＬＥＤユニット２３０を含み得る。赤色光ＬＥＤユニット２１０の数はＮ個である。緑色光ＬＥＤユニット２２０の数はＭ個である。青色光ＬＥＤユニット２３０の数はＬ個である。また、Ｎ、Ｍ、Ｌは正の整数である。本開示の一部の実施形態において、０．２≦Ｍ／（Ｎ＋Ｍ＋Ｌ）≦０．６である。すなわち、発光デバイス２から放出される光は、緑色光又は光の緑色スペクトル成分を２０％～６０％含み得る。本開示の一部の実施形態において、０．２５≦Ｍ／（Ｎ＋Ｍ＋Ｌ）≦０．４５である。すなわち、発光デバイス２から放出される光は、緑色光又は光の緑色スペクトル成分を２５％～４５％含み得る。本開示の一部の実施形態において、０．４≦Ｍ／（Ｎ＋Ｍ＋Ｌ）である。すなわち、発光デバイス２によって放出される光は、少なくとも４０％の緑色光又は光の緑色スペクトル成分を含み得る。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス２のサイズは３００ｍｍ×１２００ｍｍである。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス２のサイズは６００ｍｍ×６００ｍｍである。

図４は、本開示の一実施形態による発光デバイス３の概略図である。発光デバイス３は、発光デバイス１１と同一又は同様である。発光デバイス３は、赤色光遷移領域３１、緑色光遷移領域３２及び青色光遷移領域３３を有する光学フィルタ３０を含み得る。赤色光遷移領域３１の面積はＰである。緑色光遷移領域３２の面積はＱである。青色光遷移領域３３の面積はＲである。また、Ｐ、Ｑ、Ｒは正の整数である。本開示の一部の実施形態において、０．２≦Ｑ／（Ｐ＋Ｑ＋Ｒ）≦０．６である。すなわち、発光デバイス３から放出される光は、緑色光又は光の緑色スペクトル成分を２０％～６０％含み得る。本開示の一部の実施形態において、０．２５≦Ｑ／（Ｐ＋Ｑ＋Ｒ）≦０．４５である。すなわち、発光デバイス３から放出される光は、緑色光又は光の緑色スペクトル成分を２５％～４５％含み得る。本開示の一部の実施形態において、０．４≦Ｑ／（Ｐ＋Ｑ＋Ｒ）である。すなわち、発光デバイス３によって放出される光は、少なくとも４０％の緑色光又は光の緑色スペクトル成分を含み得る。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス３のサイズは３００ｍｍ×１２００ｍｍである。本開示の一部の実施形態において、発光デバイス３のサイズは６００ｍｍ×６００ｍｍである。

図５は、本開示の一実施形態による発光デバイス４の概略図である。発光デバイス４は、発光デバイス１１と同一又は同様である。発光デバイス４は、ブリックランプ４１及び４２を含み得る。ブリックランプ４１は、電気接続部４１０を含み得る。ブリックランプ４２は、電気接続部４２０を含み得る。ブリックランプ４１及び４２は、電気接続部４１０及び／又は４２０を介して互いに電気的に接続することができる。すなわち、ブリックランプ４１及び４２は、互いにタイル状に配置された構成となっている。したがって、ブリックランプ４１、４２は、様々なスタイルの周囲環境において使用することができる。

図６は、本開示の一実施形態による発光デバイス５の概略図である。発光デバイス５は、発光デバイス１１と同一又は同様である。発光デバイス５は、光源５１と、拡散取付具５３とを含み得る。拡散取付具５３は、光源５１から発光された光を拡散させるように構成されている。

図７は、被検者の睡眠障害、認知及び／又は神経障害を改善する周囲照明を提供する方法６の例示的な動作を表すフローチャートである。上述したように、光療法は、人工光への曝露によって季節性感情障害（ＳＡＤ）及び特定の他の状態を治療する方法である。光療法は、ＳＡＤ症状を緩和しながら、気分及び睡眠に関連する脳化学物質に影響を及ぼすと考えられている。方法６は、光療法が実行され得る照明システムを周囲環境に提供する動作に関する。

動作６１では、発光デバイス１１と同じ又は類似の発光デバイスが周囲環境に設けられる。例えば、発光デバイスは、少なくとも２０％（好ましくは少なくとも３０％）の緑色光又は光の緑色スペクトル成分を提供する光源を提供してもよい。緑色光の割合は、全スペクトルに対する緑色領域のスペクトルの面積を定義することによって計算することができ、発光デバイスは、少なくとも１８５０Ｋ、少なくとも２５００Ｋ、少なくとも２８００Ｋ、少なくとも３０００Ｋ、少なくとも３５００Ｋ、少なくとも５０００Ｋ、少なくとも５５００Ｋ、少なくとも６５００Ｋ、少なくとも８０００Ｋ又は少なくとも１００００Ｋの色温度を提供する。

動作６３において、発光デバイスから放出される光の光軸及び／又は発光デバイスから提供される光の照度が所定の条件を満たすように、発光デバイスを制御及び／又は調整する。

上述のように、発光デバイスから周囲環境内の被検者に放出される光の光軸と、被検者１００の眼の高さにおける平面との間の角度は、約３０度から、又は約４０度から、又は約４５度から、約９０度まで、又は約８０度まで、又は約６０度までの範囲である。本開示の一部の実施形態において、発光デバイスは、発光デバイスの光が上記条件を満たすように、調整機構によって移動される。本開示の一部の実施形態において、被検者は、発光デバイスの光が上記条件を満たすように、調整機構を制御して、発光デバイスの高さを変更し、及び／又は発光デバイスの仰角を変更する。

さらに、周囲環境内の被検者は、約３６００ルクス～約４８００ルクスの垂直照度及び／又は約２２００ルクス～２８００ルクスの水平照度を有する周囲光に曝露されてもよく、垂直照度及び／又は緑色光又は緑色スペクトル成分の垂直照度並びに水平照度及び／又は緑色光又は緑色スペクトル成分の水平照度は、被検者の耳、眼、又は頭頂部の高さレベルで測定される。本開示の一部の実施形態において、発光デバイスの輝度は、被検者上の光の垂直照度が上記条件を満たすように、コントローラによって制御される。本開示の一部の実施形態において、発光デバイスは、被検者上の光の垂直照度が上記条件を満たすように、調整機構によって移動される。

動作６５において、発光デバイスから周囲環境に放出された光が所定の条件（複数の場合もある）を満たすように調整された後、被検者は光に曝露されることができ、照明システムは被検者に光療法を適用することができる。

試験及び検証
１．１．研究計画
本研究は、群間試験を使用する単盲検縦断群実験計画（single-blind longitudinal-group experimental design）に従い、群の割り当ては、受け入れ順序によって決定した。認知症の診断には、認知低下及び日常活動の障害の病歴が必要であり、主要な介護者及び介護施設における看護スタッフからの裏付けが必要である。さらに、記憶、言語、注意、空間定位等の視空間認知、実行機能、及び気分における障害を決定するために、臨床医による精神状態検査を必要とする。実験群及び比較群の参加者を、それぞれ、周囲明光（２５００ルクス）及び一般照明に曝露した。

１．２．参加者
必要とされるサンプルサイズは、Ｇ＊Ｐｏｗｅｒ３．１コンピュータソフトウェアを使用して計算され、２０人の参加者と推定された。データを、統計的有意性α＝０．０５及びβ＝０．２、効果サイズｆ＝０．３９に設定した条件で、分散分析（ＡＮＯＶＡ：analysis of variance）を使用して分析した。参加者は、以下の組み入れ基準、すなわち１）精神障害の診断及び統計マニュアル（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders）、第５版（ＤＳＭ－５）に従って認知症と診断されたこと、２）６０歳～９５歳の年齢であること、３）参加者又はその保護者ごとに、研究への参加に同意したこと、４）群に参加する意思があること、に基づいて選択した。参加者は、１）光に対する有害反応、例えば全身性エリテマトーデス（systemic lupus erythematosus）、てんかん、失明、網膜剥離、又は黄斑変性症等を有していた場合、２）加速度計を使用した際に、ベースラインで収集された睡眠障害に関するデータが、８０％よりも大きい睡眠効率、４回未満の夜間覚醒、週３回未満の睡眠障害又は１ヶ月未満持続する睡眠中断を示した場合、及び３）ミニメンタルステート検査（ＭＭＳＥ：Mini-Mental State Examination）で３ポイント未満の測定スコアを有したか、又は口頭で自己意思を表現することができなかった場合に、除外した。

６０人の適格患者のうち、１１人が組み入れ基準を満たさず、１４人が参加を辞退した。したがって、本発明者らは、３５人の患者を含めることとし、続いて、それらを実験群（ｎ＝１７）及び比較群（ｎ＝１８）に割り当てた。そのうち、毎日の治療に付き添う家族がいない（ｎ＝９）、肺炎又は脚の損傷に罹患した（ｎ＝２）、群に溶け込めない（ｎ＝２）等の理由で１３人の患者が研究を辞退した。最終的に、全試験を終了した患者は２２人のみであった（図８）。患者を１週間に５日間、実験施設に出席させた。

１．３．実験群：周囲明光療法モデル
実験群は、特別室内のパネル照明（ＱＢＸ８０１Ｋ９９）から、本出願による水平照明及び垂直照明それぞれ２５００ルクス～２６００ルクス及び４０００ルクス～４４００ルクスの周囲明光に曝露された。曝露を提供するために、全スペクトル光（２５００ルクス以上）を用いて４５度視野内の天井に周囲光を配置した（図９Ａ）。参加者を、８週間にわたって、月曜日から金曜日の午前９時から午前１０時まで少なくとも６０分／日の間、周囲明光に曝露した。全体で、群としての参加によって、参加者を周囲明光に４０時間曝露した。水平照明は５００ルクスで開始し、毎日５００ルクス増加させ、２５００ルクスに到達させて維持した。参加者は、眼の高さで周囲光の人工光源から約１．２ｍ離れて椅子に着座した。ＣＬ－５００Ａ照度計を使用して、２５００ルクスでの周囲明光を標準化し、試験期間中は同じパラメータを適用した。周辺環境光のスイッチを切り、カーテンを引いて、人工的な周囲曝露を強化した。さらに、特別なアルミニウム窓により、外部光への曝露から参加者を完全に遮蔽した。光測定機器を用いて、実験パラメータと光曝露の一貫性を確保した。太陽光の干渉因子を低減するために、参加者には屋外に行く前に着用するサングラスが提供された。

１．４．比較群：一般照明モデル
比較群の参加者は、それぞれ１１４ルクス～３０７ルクス及び６００ルクス～８００ルクスの水平照明及び垂直照明で、一般照明に曝露された（図９Ｂ）。窓のない部屋に置かれ、さらに部屋によってはカーテンで仕切られ、終始一定の照度を維持した。

１．５．実行可能性：保持率、出席率、及び有害事象
全ての実験群及び比較群の参加者について、プロフィール追跡を完了した。３５人の参加者がベースライン評価を完了し、２９人及び２２人の参加者がそれぞれ５週目及び９週目の評価を完了し、実験群における保持率は６４．７％であり、比較群における保持率は６１．１％であった。出席率は、実験群で９３％、比較群で７５％であった。８週間の光療法の間、有害作用（例えば、転倒、損傷、眼損傷、頭痛、及びめまい）は観察されなかった。

２．１．機器及び転帰測定
本出願では、人口統計データ、並びに睡眠効率、睡眠時間、夜間覚醒数、覚醒時間、及び概日リズムを収集し、加速度計を使用して決定した。データをベースライン並びに５週目及び９週目に収集した。データ収集者は参加者に対して盲検化されていた。さらに、認知症の行動及び心理症状（ＢＰＳＤ：behavioral and psychological symptoms of dementia）を、神経精神症状評価（ＮＰＩ：Neuropsychiatric Inventory）を使用して決定し、ＭＭＳＥを使用して認知機能転帰を得た。ＮＰＩデータは、対応する介護者及び介護施設スタッフとの面接によって得られ、一方、ＭＭＳＥデータは研究者が直接入手した。

２．２．１．参加者の人口統計データ
人口統計データには、性別、年齢、教育レベル、結婚歴、睡眠パターン、認知症タイプ、認知症重症度、認知症源、その日の総身体活動、及び薬物使用（ベンゾジアゼピン、抗鬱薬、抗精神病薬、及び抗認知症薬）を含めた。

２．２．２．規定された１日用量（ＤＤＤ：defined daily dose）
世界保健機関（ＷＨＯ）によれば、規定された１日用量（ＤＤＤ）は、成人における薬物の１日当たりの推定平均維持用量である。ＤＤＤは、測定単位のみを表し、（ＤＤＤにおける）薬物使用量は、ＤＤＤによって総薬物用量として計算される。本発明者らの知見に対する薬物変化の影響をモニタするために、ベースライン並びに５週目及び９週目に評価を行った。

２．２．３．加速度計の有効性及び信頼性
加速度計を使用する睡眠計測に関しては、身体ではなく手の動きを３つの軸に沿って検出する。具体的には、加速度計のアクティビティは、３次元空間のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿った加速度として記録される。睡眠ポリグラフ検査（polysomnography）と比較して、加速度計は、高い感度及び低い特異性をそれぞれ有し、さらに、睡眠障害、概日リズム、及びその日の総身体活動を検出することができる。

加速度計でモニタした睡眠障害データを、加速度計を用いて記録した。認知症を有する高齢者の睡眠ログと比較して、測定間誤差値は３０分未満であり、加速度計（ＸＡ－５、台北、台湾）の精度レベルは８０％であった。加速度計（ＸＡ－５）を手首に装着し、ＫＹラボラトリソフトウェアパッケージ（http://xds.ym.edu.tw/sl）を使用して、ベースラインで３日以上のアクティグラフィックデータを連続的に記録した。デバイスは、運動強度及び身体活動に関連する運動を記録するための圧電リニア加速度計及び関連回路を含んでおり、これにより、３つの変数、すなわち、総身体活動（１時間当たりの全ての活動運動の平均）、最大活動（１時間当たりの最高及び／又は最大運動）、及び平均活動（１時間当たりの平均運動）が得られる。

２．２．４．睡眠パターン
介護施設の介護者及び看護スタッフの報告に従って、睡眠時間及び覚醒時間を１週間観察した。さらに、パターンを、睡眠・覚醒相前進障害（advanced sleep-wake phase disorder）、睡眠・覚醒相後退障害（ＤＳＷＰＤ：delayed sleep-wake phase disorder）、不規則睡眠・覚醒リズム障害、又は睡眠・覚醒リズムとして分類し、加速度計でモニタした睡眠パターンデータを、加速度計を使用して記録した。認知症を有する高齢者の睡眠ログと比較して、測定間誤差値は３０分未満であった。加速度計（ＸＡ－５、台北、台湾）を手首の周りに装着して、ＫＹラボラトリソフトウェアパッケージを使用して、ベースラインで３日以上のアクティグラフィックデータを連続的に記録した。

２．２．５．ミニメンタルステート検査
ＭＭＳＥは、０（最悪）～３０（最良）の範囲の定量的な認知症関連認知スクリーニングのために、Folstein et al.によって開発された。ＭＭＳＥは、軽度の認知症ステージを検出するための良好な再検査信頼性（test-retest reliability）（０．８０～０．９５）、感度、及び特異性を有する。この適用において、ＭＭＳＥは、適切な全体的な内的整合性（α＝０．８５）を示した。ＭＭＳＥは、見当識［例：見当識質問、時間及び場所についてそれぞれ５問（１０点）］、記銘［例：３単語の記銘及び１分の再生（３点）］、注意及び計算［例：１００から７の連続減算又は２０から３の連続減算（５点）のいずれかで評価］、再生［例えば、記憶についての３項目の再生試験（３点）］、並びに言語、視空間構築［三段階命令、復唱、呼称、読解、及び書字（８点）及び２つの交差する五角形のコピー（１点）で評価］に分類される（Graf et al., 2001）。認知症を有する高齢者のCronbachのα係数は、事前試験及び事後試験でそれぞれ０．８１及び０．８８であった。ＭＭＳＥを使用して認知症の重症度を評価した。２１以上のスコアは軽度の認知症の存在を示し、１１～２０は中程度の認知症を示し、０～１０は重度の認知症を示す。

２．２．６．神経精神症状評価
ＮＰＩは、Cummings et al.（1994）によって開発され（Connor et al.（2008）、Lai（2014）も参照されたい）、認知症関連の精神病理学的行動及び神経精神行動を評価するものである。ＮＰＩには、４つのドメイン、すなわち情動的症状（例えば、神経不安、不安、無気力、多幸感、及び被刺激性）、精神症状（例えば、妄想及び幻覚）、行動問題（例えば、興奮、脱抑制、異常運動行動、食欲、及び摂食異常）、並びに睡眠障害（例えば、夜間行動障害）が含まれる（Connor et al., 2008）。ＮＰＩは、良好な内容的妥当性（content validity）、併存的妥当性（concurrent validity）、及び検者間信頼性（interrater reliability）を示す。介護者に、各障害の症状の頻度を１（時折、又は週に１回未満）から４（非常に頻繁に、１日に２回以上、又は連続的に）のスケールで評価するよう依頼した。症状の重症度の評価は、軽度、中等度又は重度についてそれぞれ１、２又は３であった。総スコアは、０～１４４ポイントの範囲であり、高いスコアは、重篤なレベルのＢＰＳＤを反映している。ＮＰＩサブドメインは、行動障害のドメイン及び鬱病用ハミルトン評価尺度（Hamilton Rating Scale for Depression）と有意に相関した。検者間信頼性は、サブドメインに依存して９３．６％～１００％の範囲であり、そして再検査信頼性もまた高く、ｒ（２０）＝０．７９であった。（Cummings et al.,（1994）、Connor et al.,（2008）、Lai,（2014）、Cloak and Al Khalili,（2021））。本研究において、ＮＰＩは、適切な全体的な内的整合性を示した（α＝０．６６）。認知症を有する高齢者のCronbachのα係数は、事前試験及び事後試験でそれぞれ０．５６及び０．７５であった。

２．２．８．統計分析
ＳＰＳＳ２４．０統計ソフトウェアを用いて統計分析を行った。人口統計学的特性に関しては、性別、教育レベル、婚姻状態、睡眠パターン、認知症タイプ、及び認知症発生源を考慮した。ベースライン時並びに５週目及び９週目の記述統計（descriptive statistics）を算出し、参加者の喪失が人口統計学的特性に影響を与えるかどうかを検証した。記述統計は、群に応じて、症例数（ｎ）、百分率（％）、並びに平均及び標準誤差として示される。事前試験－事後試験の主要な解析は、治療意図（ＩＴＴ：intention to treat）サンプルに基づいて行った。推測統計用に、介入前及び介入後プロファイルの群間及び群内比較のためのノンパラメトリック統計（カイ二乗検定及びマン・ホイットニーのＵ検定）を使用した。詳細には、マン・ホイットニーのＵ検定を使用して、ベースラインでの年齢及び投薬（ベンゾジアゼピン、抗鬱薬、抗精神病薬、及び抗認知症薬）における群内の差異を評価した。独立したサンプルのｔ検定を使用して、睡眠効率、睡眠時間、覚醒時間、夜間覚醒回数、概日リズム、及び日中の総身体活動を評価した。ＤＤＤを薬物使用の単位として使用した。反復測定の起こり得る結果を考慮して、介入効果を評価するための群間比較のために一般化推定方程式（ＧＥＥ：generalized estimating equation）を使用した。両群における経時的な転帰の改善を、交換可能な作業相関行列を用いてＧＥＥを使用して分析した。ロバストな標準誤差を用いて統計的有意性を計算した。本出願人は、群（実験群及び対照群）及び時点（ベースライン、５週目、及び９週目）の主な効果、並びにそれらの相互作用（群＿時点）について試験した。有意な相互作用効果は、経時的な変化における有意な群間差を示した。ベンゾジアゼピン及び日中の総身体活動を、ＧＥＥにおける共変量として含めた。

３．認知症を有する高齢者の睡眠障害
３．１．人口統計学的及び臨床的特性
図８は、本研究のフローチャートを示す。本研究では、３５名、３１名、及び２２名の参加者が、それぞれベースライン、５週目、及び９週目の評価を完了した。実験群及び比較群における保持率は、それぞれ６４．７％及び６１．１％であった。ベースライン並びに５週目及び９週目において、人口統計学的特性（教育レベル、婚姻状態、睡眠パターン、認知症重症度、認知症タイプ、及び原因）に有意な群間差はなかった。このことは、参加者の分布が均質であることを示している。しかし、性別に有意な群間差があり、男性は、実験群及び比較群の患者のそれぞれ５．９％及び３３％を構成した（Ｐ＜０．０５）。ほとんどの参加者は女性であった。さらに、実験群及び比較群の平均年齢は、それぞれ８３．９歳（ＳＤ＝７．１歳）及び８０．２歳（ＳＤ＝７．２歳）であり、年齢、教育レベル、婚姻状態、睡眠パターン、認知症重症度、認知症タイプ、原因、投薬、及びその日の総身体活動に有意な群間差はなかった。これは、参加者の分布が均質であることを示している。

３．２．睡眠障害に対する明るい周囲光の効果
表１に示すように、独立したサンプルのｔ検定を用いて、参加者の睡眠障害を分析した。その日の睡眠効率、睡眠時間、覚醒時間、及び総身体活動に有意な群間差はなかった。しかし、夜間覚醒回数には有意な群間差が存在した（実験群及び比較群でそれぞれ５．６及び７．５、Ｐ＜０．０５）。これは、参加者の睡眠障害の分布が均質であることを示している。

ベンゾジアゼピン及び１日の総活動は、睡眠効率に対する群ごとの相互作用の主な効果の共変量であった。図１０Ａは、群、時間、及び相互作用効果を示す。実験群は、ベースラインから５週目及び９週目まで有意に改善された睡眠効率（ワルド検定＝１８．８５、Ｐ＜０．００１、及びワルド検定＝９．９１、Ｐ＝０．００２）を示し、これは比較群における改善よりも高かった。具体的には、実験群は、５週目及び９週目において、それぞれ４１．９％及び３７．１％の平均睡眠効率増加を示した（計算方法：事後試験－事前試験）／事前試験）。しかし、５週目と９週目との間で睡眠効率に有意差はなかった（ワルド検定＝０．９、Ｐ＝０．３３）。実験群は、比較群よりも高い睡眠時間の有意な改善を示した（ワルド検定＝１１．５、Ｐ＝０．００１、及びワルド検定＝６．９、Ｐ＝０．００８）（図１０Ｂ）。具体的には、実験群は、５週目及び９週目において、それぞれ１４１分（４３．７％）及び１３５分（４１．７％）の平均睡眠時間増加を示した。しかし、５週目と９週目との間で睡眠時間に有意差はなかった（ワルド検定＝０．０１、Ｐ＝０．０９）。実験群は、比較群よりも高い覚醒時間の有意な改善を示した（ワルド検定＝１３．０、Ｐ＝０．００１、及びワルド検定＝９．１、Ｐ＝０．００２）（図１０Ｃ）。具体的には、実験群は、５週目及び９週目において、それぞれ１１６分（４９．１％）及び１０８分（４５．６％）の覚醒時間の平均減少を示した。さらに、夜間覚醒回数は、実験群及び比較群において、それぞれ２３．２％（ワルド検定＝１．１、Ｐ＝０．２８）及び１３．５％（ワルド検定＝０．０９、Ｐ＝０．７５）減少し、５週目と９週目との間に差はなかった（図１０Ｄ）。実験群の改善は、覚醒時間に関して最も顕著であり、続いて睡眠時間、睡眠効率、及び夜間覚醒数の順となった。表１に示すように、比較群では、ベースラインよりも５週目及び９週目に、睡眠効率、睡眠時間、覚醒時間、及び夜間覚醒回数に大きな睡眠障害が認められた。

３．３．概日リズムに対する明るい周囲光の効果
実験群は、比較群よりも高い睡眠開始の有意な改善を示した（ワルド検定＝２．４２、Ｐ＞０．０５、及びワルド検定＝５．０３、Ｐ＜０．０１）。具体的には、実験群における睡眠開始は、５週目及び９週目においてそれぞれ６０分及び８４分前進した。対照的に、比較群は、ベースラインよりも５週目（４７分）及び９週目（２１分）に睡眠開始の後退を示した。実験群は、比較群よりも高い睡眠終了の有意な改善を示した（ワルド検定＝４．７２、Ｐ＜０．０５、及びワルド検定＝７．４１、Ｐ＜０．０１）。具体的には、実験群における睡眠終了は、５週目及び９週目においてそれぞれ５７分及び７９分後退した。対照的に、比較群は、図１１及び表２に示されるように、ベースラインよりも５週目（１９分）及び９週目（３２分）において早い睡眠終了を示した。

この実施例は、認知症を有する高齢者における睡眠障害の改善及び概日リズムの改善において、周囲明光が一般照明よりも有効であることを示している。具体的には、周囲明光療法は、睡眠効率及び睡眠時間を有意に増加させ、覚醒時間を減少させる。５週目及び９週目では、それぞれ、睡眠開始をベースラインに対して６０分及び８４分早めることができ、一方、睡眠終了をベースラインに対して５７分及び７９分遅らせることができる。

４．認知症の症状及び認知機能
４．１．参加者の人口統計及び臨床特性
３５人の参加者がベースライン評価を完了し、２９人及び２２人の参加者がそれぞれ５週目及び９週目の評価を完了した。統計学的有意差は、実験群と比較群との間で、人口統計学的特性（ベースライン又は５週目及び９週目における教育レベル、結婚状態、睡眠パターン、認知症タイプ、認知症重症度、及び原因）において観察されなかった。このことは、参加者の分布が均質であることを示している。逆に、統計学的に有意な差が、性別において観察され、男性参加者は、実験群及び比較群のそれぞれ５．９％及び３３％を構成し（Ｐ＜０．０５）、参加者の大部分は女性であった。マン・ホイットニーのＵ検定を使用して、ベースライン年齢、ＮＰＩ及びＭＭＳＥスコア、並びに投薬を評価した。結果は、年齢、投薬、及びＭＭＳＥスコアにおいて有意差を示さなかった。しかし、２群間のＮＰＩスコアには統計的に有意な差（実験群では３６画分、比較群では２１画分のＮＰＩ平均；Ｐ＜０．００６）が観察された。実験群は、ベースラインで比較群よりも重篤なＢＰＳＤを有していた。

４．２．一次転帰
４．２．１．認知症の行動及び心理症状に対する明光療法の効果
ＮＰＩを、明光介入の効果の神経精神行動の転帰指標として使用した。実験群は、比較群と比較して、ベースラインから５週目及び９週目まで、ＮＰＩにおいて有意な改善を示した（ワルド検定＝１２．５９、Ｐ＜０．００１；ワルド検定＝１０．３９、Ｐ＝０．００１）。ＢＰＳＤに対する主な効果は、ＢＰＳＤの改善を反映する勾配の有意な変化によって証明された（図１２）。実験群は、ＮＰＩの有意な改善を示し、５週目及び９週目でそれぞれ平均６５％（計算方法：事前試験－事後試験／事前試験）及び７８％の減少を示した。しかし、５週目及び９週目でのＮＰＩの差は有意ではなかった（ワルド検定＝０．２、Ｐ＝０．６５）。

４．２．２．認知機能に対する明光療法の効果
ＭＭＳＥを、群明光療法介入の効果の認知機能転帰指標として使用した。実験群は、比較群と比較して、ベースラインから５週目及び９週目まで、ＭＭＳＥスコアにおいて有意な改善を示した（ワルド検定＝７．２、Ｐ＜０．００７；ワルド検定＝３．９、Ｐ＝０．０４）。認知機能に対する主な効果が観察された。勾配の有意な変化は、認知機能が改善したことを反映している（図１３）。実験群は、ＭＭＳＥスコアにおいて有意な改善を示し、平均増加は、５週目及び９週目においてそれぞれ１９％（計算方法：事後試験－事前試験／事前試験）及び２８％であった。しかし、５週目及び９週目におけるＭＭＳＥスコアは有意差がなかった（ワルド検定＝１．５；Ｐ＝０．２０）。

４．３．二次転帰
ＮＰＩは、情動状態、精神症状、行動障害、及び睡眠障害の評価に分類される（図１４Ａ～図１４Ｄ）。情動状態、精神症状、及び睡眠障害の特定の神経精神行動ドメインに関して、睡眠障害において継続的な有望な改善が観察された（図１４Ｄ）。実験群は、ベースラインから５週目及び９週目まで睡眠障害の有意な改善を示し（ワルド検定＝３．９、Ｐ＜０．００２；ワルド検定＝１０．０、Ｐ＝０．０４）、これは比較群におけるものより大きかった。

実験群は、ベースラインよりも大きな平均改善を示しており、最も高い値が睡眠障害について観察され、次いで精神症状、情動状態、及び行動障害が続いた。しかし、比較群では、睡眠障害の平均改善が最も高く、次いで情動状態、行動障害、及び精神症状が続いた。実験群及び比較群の両方について、最大変化を有するドメインは精神症状であった（図１４Ｂ）。

ＭＭＳＥは、見当識、記銘、注意及び計算、再生、並びに言語視空間構築に分類される（図１５Ａ～図１５Ｅ）。特定の認知機能ドメインに関して、勾配の有意な変化は、見当識、記銘、注意計算、再生、及び言語視空間構築について、より良好な状態を反映していた。これらのドメインの中で、見当識が最大の改善を示した（図１５Ａ）。実験群は、ベースラインから５週目及び９週目まで、比較群よりも大きい有意な見当識の改善を示した（ワルド検定＝１０．１、Ｐ＝０．００１；ワルド検定＝８．７３、Ｐ＝０．００３）。

実験群は、ベースライン値と比較して、注意及び計算、それに続く見当識、再生、言語視空間構築、及び記銘においてより大きな改善を示した。しかし、比較群における最大の改善は、注意及び計算について観察され、次いで再生、記銘、言語視空間構築、及び見当識が続いた。実験群及び比較群の両方について、最大変化を有するドメインは見当識であった（図１５Ａ）。

この実施例は、認知症を有する高齢者の間でＢＰＳＤ及び認知機能を改善する際に、明光療法が一般照明よりも有効であることが示された。明光療法はＢＰＳＤを減少させ、認知機能を向上させた。５週目及び９週目での転帰は有意に異ならなかったが、４週間の明光療法で有意な効果が得られた。したがって、４週間の療法が推奨される。これは、参加者に必要とされる高い順守及び受容性の期間が比較的短いことも理由である。ＮＰＩサブドメインに関して、睡眠障害の有意な改善が観察された。最大の平均改善を有するＮＰＩサブドメインは、実験群及び比較群の両方について睡眠障害であり、両群について最大の変化を有するドメインは精神症状であった。特定の認知ドメインに関して、最大の平均改善を有するドメインは、実験群及び比較群の両方について注意及び計算であり、２つの群における最大の変化を有するドメインは、見当識であった。

本明細書で使用される場合、単数形の用語「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」は、文脈が別段明確に示さない限り、複数の参照語を含み得る。

本明細書で使用される場合、用語「およそ」、「実質的に」、「実質的な」及び「約」は、小さな変動を記述し、説明するために使用される。事象又は状況と併せて使用される場合、これらの用語は、その事象又は状況が正確に起こる場合、並びにその事象又は状況が近い近似で起こる場合を指すことがある。例えば、数値と併せて使用される場合、これらの用語は、その数値の±１０％以下、例えば±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下の変動範囲を指すことがある。例えば、２つの数値は、値間の差が、値の平均の±１０％以下、例えば±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下である場合、「実質的に」同じ又は等しいとみなされ得る。例えば、「実質的に」平行は、±１０度以下、例えば±５度以下、±４度以下、±３度以下、±２度以下、±１度以下、±０．５度以下、±０．１度以下、又は±０．０５度以下である、０度に対する角度変動の範囲を指すことがある。例えば、「実質的に」垂直とは、±１０度以下、例えば±５度以下、±４度以下、±３度以下、±２度以下、±１度以下、±０．５度以下、±０．１度以下、又は±０．０５度以下である、９０度に対する角度変動の範囲を指すことがある。

さらに、量、比、及び他の数値は、本明細書において範囲形式で提示されることがある。かかる範囲形式は、便宜上及び簡潔さのために使用され、範囲の限界として明示的に指定された数値を含むが、各数値及び部分範囲が明示的に指定されているかのように、その範囲内に包含される全ての個々の数値又は部分範囲も含むと柔軟に理解すべきであることを理解されたい。

本開示は、その特定の実施形態を参照して説明及び図示されているが、これらの説明及び図は、本開示を限定するものではない。添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができ、等価物で置き換えることができることを当業者は理解する。図面は、必ずしも縮尺通りに描かれていない場合がある。製造プロセス及び公差に起因して、本開示における技術的表現と実際の装置との間に差異が存在し得る。具体的に図示されていない本開示の他の実施形態が存在し得る。明細書及び図面は、限定的なものではなく、例示的なものとみなされるべきである。特定の状況、材料、組成物、方法、又はプロセスを本開示の目的、精神、及び範囲に適合させるために、修正を行うことができる。全てのかかる修正は、本明細書に添付された特許請求の範囲内にあることが意図される。本明細書に開示される方法は、特定の順序で実行される特定の動作を参照して説明されるが、これらの動作は、本開示の教示から逸脱することなく、同等の方法を形成するために、組み合わされ、再分割され、又は再順序付けされ得ることが理解されるであろう。したがって、本明細書で具体的に示されない限り、動作の順序及び群分けは、本開示に対する限定ではない。

Claims (20)

1. 周囲環境において使用される照明システムであって、
   前記周囲環境内の被検者に当たる光を提供するように構成された発光デバイスと、
   前記発光デバイスに電気的に結合され、前記発光デバイスを制御するように構成されたコントローラと、
   を備え、
   前記発光デバイスによって提供される前記光は、少なくとも３０％の緑色光を有し、前記発光デバイスから前記被検者まで延在する線と、前記周囲環境内の前記被検者の眼の高さにおける平面とは、約４５度の角度を形成し、前記光は、約２２００ルクス～約２８００ルクスの水平照度を有する、照明システム。
2. 前記光は、約３６００ルクス～約４８００ルクスの垂直照度を有する、請求項１に記載の照明システム。
3. 前記光の前記水平照度は、前記被検者の眼の高さにおける前記平面上で測定されている、請求項１に記載の照明システム。
4. 前記発光デバイスによって提供される前記光の色温度は、少なくとも４０００Ｋである、請求項１に記載の照明システム。
5. 前記緑色光は、約４５０ｎｍ～５８０ｎｍの波長を有する青緑色光スペクトル成分を有する、請求項１に記載の照明システム。
6. 周囲環境における照明システムであって、
   前記周囲環境に光を提供するように構成された発光デバイスであって、前記光は、少なくとも３０％の緑色光を有する、発光デバイスと、
   前記発光デバイスに電気的に接続されたコントローラと、
   を備え、前記コントローラは、
   前記発光デバイスを制御するように構成された制御モジュールと、
   前記発光デバイスによって提供される前記光の照度値を検出するように構成された検知モジュールと、
   前記制御モジュールと通信する制御インターフェースと、
   を備える、照明システム。
7. 前記制御モジュールは、前記検知モジュールと通信し、前記検知モジュールによって検出された前記照度値に基づいて前記発光デバイスを制御する、請求項６に記載の照明システム。
8. 前記検知モジュールによって検出された前記照度値は、前記周囲環境内の被検者の眼の高さの水平面上の前記光の量から測定された垂直照度値を含み、前記コントローラは、前記垂直照度が約３６００ルクス～約４８００ルクスであるように前記発光デバイスを制御するように構成されている、請求項６に記載の照明システム。
9. 前記検知モジュールによって検出された前記照度値は、前記周囲環境内の被検者の眼の高さの垂直平面における前記光の量から測定された水平照度値を含み、前記コントローラは、前記水平照度が約２２００ルクス～約２８００ルクスであるように前記発光デバイスを制御するように構成されている、請求項６に記載の照明システム。
10. 前記発光デバイスは、少なくとも２つのブロックランプを備え、前記ブロックランプは、互いにタイル状に配置されるように構成されている、請求項６に記載の照明システム。
11. 前記発光デバイスは、拡散取付具を備える、請求項６に記載の照明システム。
12. 前記発光デバイスから前記周囲環境内の被検者まで延在する線と、前記被検者の眼の高さにおける平面とは、約４５度の角度を形成する、請求項６に記載の照明システム。
13. 前記発光デバイスに電気的に接続され、前記発光デバイスを移動させるように構成された調整機構を更に備える、請求項１２に記載の照明システム。
14. 被検者における睡眠の質、概日リズム、認知機能、神経障害、鬱病、情動状態、心拍変動、交感神経活動及び／又は副交感神経活動を改善する周囲照明を提供する方法であって、
    約４５０ｎｍ～約５８０ｎｍの波長を有する青緑色光の比率が、少なくとも３０％まで増加される光を周囲環境に提供することと、
    前記被検者を前記光に曝露することと、
    を含む、方法。
15. 前記被検者の眼の高さにおける垂直平面上の前記光の量から測定される前記光の水平照度値が約２２００ルクス～約２８００ルクスであるように、前記光を調整することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記光の光軸と被検者の眼の高さにおける平面とが約４５度の角度を形成するように、前記光の前記光軸を調整することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
17. 約４１５ｎｍ～４６０ｎｍの波長を有する青色光スペクトル成分の比率が減少している、請求項１４に記載の方法。
18. 約４６５ｎｍ～４９０ｎｍの波長を有する青色光スペクトル成分の比率が維持されている、請求項１７に記載の方法。
19. 前記被検者の眼の高さの水平面上の前記光の量から測定される前記光の垂直照度値が約３６００ルクス～約４８００ルクスであるように、前記光を調整することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
20. 前記光は、少なくとも４０００Ｋの色温度を有する、請求項１４に記載の方法。

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