什麼是紫紺觀察指數 (COI, Cyanosis Observation Index)? 一個新的照明指標

by marketing | Aug 8, 2023 | 照明指標, 部落格 | 0 comments

Medical Setting using LED or Fluorescent Lights

介紹 – 紫紺和臨床照明

什麼是紫紺觀察指數 ? 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。

什麼是紫紺?
一種新的測量方法稱為紫紺觀察指數 (COI)
如何測量紫紺觀察指數 (COI)？
紫紺觀察指數計算（深入研究）
COI 使用 CIE Lab 色彩空間（更深入的解析）
對您而言，紫紺觀察指數COI代表著什麼？

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發紺觀察指數 (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 手持分光式光譜儀

紫紺觀察指數計算（COI 深度研究）。

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：

ΔE_skin = 4000K 光源與測試光源在呈現標準皮膚上的差異。

ΔE_cyan= 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ΔE_skin、ΔE_cyan。

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。