高エネルギー可視光の生物学的影響

高エネルギー可視光（HEV光）は、可視スペクトルの400〜450  nmの紫/青帯域の短波光であり、概日リズムや網膜の健康（ブルーライトハザード）など、さまざまな生物学的悪影響があるとされており、加齢性黄斑変性症につながる可能性があります。^{[1] [2]}ブルーライトの悪影響を避けるために、ブルーブロックフィルターがメガネに設計されることが増えています。しかし、メガネでブルーライトをフィルタリングすることが、目の健康、眼精疲労、睡眠の質、視力の質に何らかの影響を与えるという確かな証拠はありません。^[3]

青色 LED は、LED ディスプレイや固体照明(例: LE​​D 照明)の普及が進んでいること、および従来の光源に比べて青色に見えること (色温度が高い) から、青色光の研究対象になることが多い。しかし、自然光の青色光のスペクトル密度は比較的高いため、LED ディスプレイ技術が比較的最近登場したにもかかわらず、高レベルの青色光にさらされることは新しい現象でも特異な現象でもない。LED ディスプレイはすべてのRGB LED を励起して白色を発するが、照明からの白色光は通常、主に 450 nm 付近で発光する青色 LED と、青色光の一部をより長い波長にダウンコンバージョンする蛍光体とを組み合わせて白色光を形成することによって生成される。SSL 技術によってエネルギー資源要件が大幅に削減されるため、これは「次世代の照明」と見なされることが多い。^[4]

青色 LED、特に白色 LED に使用されるものは、約 450 nm で動作し、V(λ)=0.038 です。^{[5] [6]}つまり、450 nm の青色光では、555 nm の緑色光と同じ光束を知覚するために、約 25 倍の放射束(エネルギー) が必要です。比較すると、380 nm の UV-A (V(λ)=0.000 039) では、緑色と同じ強度で知覚されるには 25,641 倍の放射エネルギーが必要で、これは青色 LED よりも 3 桁大きい値です。^{[7] [8]}研究では、放射輝度ではなく同一の光束を使用して動物実験を比較することが多く、これは総放出エネルギーではなく、異なる周波数で知覚される光の比較レベルを意味します。^{[9] [10]}

フランスの食品・環境・労働安全衛生庁（ANSES）の2019年の報告書は、青色LEDライトへの強い曝露に関連する網膜への短期的影響と、加齢性黄斑変性の発症に関連する長期的影響を強調している。^[11]黄斑変性の職業的原因を調査した研究はほとんどないが、それらの研究では、長期的な太陽光曝露、特にその青色光成分が屋外労働者の黄斑変性と関連していることが示されている。^[12]しかし、CIEは2019年4月に、一般照明電球でのLED技術の使用に起因する青色光による危険のリスクは低いという立場を発表した。^[13]

国際規格IEC 62471は光源の光生物学的安全性を評価します。^[14]提案された規格IEC 62778は、すべての照明製品の青色光の危険性の評価に関する追加のガイダンスを提供します。^[15]

概日リズムは睡眠パターンを調節するメカニズムです。概日リズムに影響を与える主な要因の 1 つは、メラノプシンの興奮です。メラノプシンは光に敏感なタンパク質で、480 nm で最大吸収しますが、450～540 nm の範囲で少なくとも 10% の効率があります。^[16]定期的に (毎日) 日光を浴びると、概日リズムは 24 時間周期に調整されます。ただし、夜間に網膜のメラノプシンを興奮させる光源にさらされると、概日リズムが妨げられる可能性があります。ハーバード ヘルス パブリッシングは、夜間のブルーライトへの曝露は睡眠に強い悪影響を及ぼすと主張しています。^[17]前述の ANSES レポートは、「特に画面を介して、夕方または夜間に非常に低レベルのブルーライトにさらされることに関連する、生物学的リズムと睡眠への破壊的な影響を強調しています」。^[18]アメリカ医師会による2016年のプレスリリースでは、LED街路灯の無制限な使用は概日リズムに悪影響を及ぼし、白色LEDランプは従来の街路灯よりも概日睡眠リズムに5倍の影響を与えると結論付けています。^[19]しかし、街路灯の明るさは睡眠の結果とより強く相関していることも示唆しています。

青色光は目の中のメラノプシン受容体を刺激するため、概日リズムの調整に不可欠です。 ^[20]これにより日中のメラトニンが抑制され、覚醒状態になります。青色光を含まない光（別名黄色光）で長時間作業すると、日中のメラトニン抑制がなくなり、夜間のメラトニンの反動が減少するため、概日リズムが乱れます。^[要出典]

ブルーライトはデジタル眼精疲労の原因と考えられていますが、この仮説を裏付ける確固たる証拠はありません。^{[21] [22]}

他の種類の光線療法と同様に、青色光が尋常性ざ瘡の治療に有効であるという確かな証拠はない。^{[23] [24]}

ブルーライトへの曝露に関する懸念から、ディスプレイの青色 LED を無効にしたり減衰させたり、ディスプレイの色を黄色にシフトしたり、ブルーライトを遮断するメガネを着用するなど、ブルーライトへの曝露を減らすためのいくつかの解決策が提案されています。

AppleとMicrosoftのOS、さらにはスタンドアロンのコンピュータモニターのプリセット設定にも、色温度を暖色系に調整してブルーライトの放出を減らすオプションが含まれています。^{[25] [26]しかし、これらの設定は基本的に}三色盲をシミュレートするため、ディスプレイの色域のサイズを大幅に縮小し、ディスプレイの使いやすさを犠牲にします。フィルターは、太陽が沈んだときだけアクティブになるようにスケジュール設定できます。

白内障手術では、不透明な天然水晶体を人工眼内レンズ（IOL）に置き換える。IOLは、天然水晶体と同等かそれ以上、あるいはそれ以下の紫外線を遮断するように（カットオフ値が高いか低いか）設計され、青色光ハザード関数を弱めたり強調したりする。こうすることで、紫外線、すみれ色、青色光への長期曝露が網膜に及ぼす影響を研究することができる。^[27]しかし、天然水晶体よりも多くの青色光を除去するIOLは、有意な光防護効果はないものの、色覚や概日リズムに悪影響を及ぼすと主張されてきた。^[28]系統的レビューでは、青色光を遮断するIOLに何らかの効果があるという証拠は見つからず、^[29]コントラスト感度、黄斑変性、視力、色彩識別、睡眠障害に関する影響を示唆する信頼性の高い統計的証拠は示されなかった。 [ ^30]ある研究では、フルオレセイン蛍光眼底造影検査で大きな違いが見られ、「異常な眼底自己蛍光の進行」が著しく少ないことが観察されたと主張した。^[31]しかし、著者らは、励起ビームが465～490nmのフィルター光であり、^[32]青色光フィルターIOLによって大部分が遮断されるが^[33]対照群患者の透明IOLでは遮断されないという事実については議論していない。

ブルーライトをカットするレンズは、茶色、オレンジ、黄色のサングラスの形で長い間市場に出回ってきました。^[34]これらの色付きレンズは、コントラストと奥行きの知覚を高めると信じられて人気がありましたが、ブルーライトへの曝露による健康リスクを示した初期の研究の後、^{[35] [36]}ブルーライトを遮断することによる健康上の利点が主張されて人気が高まりました。^[37]

ブルーライトをブロックするブルーブロックレンズの有効性については議論の余地はないが、ブルーライトへの通常の曝露がブルーブロックレンズを必要とするほど危険であるかどうかについては大いに議論がある。^[38]このメガネの問題の1つは、ブルーライトの危険性と睡眠の両方で同時に良い結果を達成できないことである。ブルーライトの危険性に対して効果を発揮するには、特に曝露量が多い日中はメガネを継続的に着用する必要がある。しかし、通常の昼間のサイクルを模倣したブルーライト曝露を強制するには、光保護の観点から曝露量がすでにかなり低い夜間にのみメガネを着用する必要がある。いずれにせよ、就寝前にブルーライトをブロックするレンズは、不眠症、双極性障害、睡眠相後退症候群、またはADHDの患者に特に有用である可能性があるが、健康な睡眠者にはあまり有益ではないという証拠もある。^[39]これまでにこれらの結論に貢献した少数の研究には方法論的な欠陥やバイアスのリスクがあるため、さらなる研究が必要である。^[39]

攻撃的な広告は、ブルーライトの危険性に関する誤った一般認識を助長する可能性があります。研究により、ブルーライトをブロックするフィルターがデジタル眼精疲労の臨床治療として有効であるという証拠が示されていない場合でも、眼科用レンズ製造業者は、ブルーライトをデジタル眼精疲労を軽減するレンズとして販売し続けています。^[40]

英国の一般光学評議会は、ブーツ・オプティシャンズのブルーライトカットレンズに関する根拠のない主張を批判し、広告基準局は同社に4万ポンドの罰金を科した。ブーツ・オプティシャンズは、レンズを20ポンドの値上げで販売した。^[41]英国検眼士協会を代表してトレバー・ウォーバートン氏は、「…現在の証拠は、レンズが眼疾患を予防するという主張を裏付けるものではない」と述べた。^[42]

2022年7月、 TwitchチャンネルBobDuckNWeaveのGamer Advantageの広告は、ブルーライトグラスが睡眠を改善する可能性があるという根拠のない主張をしたため、広告基準局によって禁止されました。^{[43] [44]}

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