Effets sanitaires des systèmes d’éclairage utilisant des LED
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Dr Christophe Martinsons
Centre Scientifique et Technique du Bacirctiment (CSTB) Grenoble
christophemartinsonscstbfr
Effets sanitaires des systegravemes
drsquoeacuteclairage utilisant des LED
Seacuteminaire Energie Environnement - Genegraveve
5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 1
La LED (diode eacutelectroluminescente) Solid-State Lighting (SSL)
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Genegraveve 5Nov2015 2
Prix Nobel de Physique 2014 deacutecerneacute aux
inventeurs de la LED bleue (ce qui a permis de
faire des LED blanches pour lrsquoeacuteclairage)
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Remplacement systeacutematique des anciens eacuteclairages par des LED
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au travail en ville agrave la maison
Apparition de nombreux eacuteclairages LED lagrave ougrave il nrsquoy avait pas drsquoeacuteclairage avanthellip
Nouvelles situations drsquoeacuteclairage
Nouveaux produits eacuteclairants
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Pinceau de maquillage Eacuteclairage automobile de jour
Segraveche main Outil agrave LED
Are SSL products as safe as older lighting technologies
bull What are the potential risks for our health
bull What are the potential health benefits
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Biological effects of laquo light raquo on humans
Through the eye bull Vision bull Glare bull Effect on the production of melatonin bull Numerous other interactions with eye tissues Through the skin bull Thermal effect (heating) bull Tanning bull Numerous other interactions with skin tissues
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biological effect ne health effect
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Health effects of laquo light raquo on humans
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Through the eye bull Ocular pathologies such photokeratitis cataract photoretinitis etc bull Deregulation of the circadian rhythm bull Regulation of the circadian rhythm bull Etc Through the skin bull Burns bull Skin pathologies such as reddening (erythema) photodermatoses etc bull Production of vitamin D bull Etc
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Glare
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Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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UGR definition
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UGR values and their meaning
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The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Blue Light Hazard
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Light absorption by the eye
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Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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2015
2014
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Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Blue light hazard ICNIRP action spectra
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B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
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Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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safe minimum viewing distance
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Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
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Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
La LED (diode eacutelectroluminescente) Solid-State Lighting (SSL)
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Genegraveve 5Nov2015 2
Prix Nobel de Physique 2014 deacutecerneacute aux
inventeurs de la LED bleue (ce qui a permis de
faire des LED blanches pour lrsquoeacuteclairage)
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Remplacement systeacutematique des anciens eacuteclairages par des LED
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 3
au travail en ville agrave la maison
Apparition de nombreux eacuteclairages LED lagrave ougrave il nrsquoy avait pas drsquoeacuteclairage avanthellip
Nouvelles situations drsquoeacuteclairage
Nouveaux produits eacuteclairants
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 4
Pinceau de maquillage Eacuteclairage automobile de jour
Segraveche main Outil agrave LED
Are SSL products as safe as older lighting technologies
bull What are the potential risks for our health
bull What are the potential health benefits
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 5
Biological effects of laquo light raquo on humans
Through the eye bull Vision bull Glare bull Effect on the production of melatonin bull Numerous other interactions with eye tissues Through the skin bull Thermal effect (heating) bull Tanning bull Numerous other interactions with skin tissues
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biological effect ne health effect
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Health effects of laquo light raquo on humans
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 8
Through the eye bull Ocular pathologies such photokeratitis cataract photoretinitis etc bull Deregulation of the circadian rhythm bull Regulation of the circadian rhythm bull Etc Through the skin bull Burns bull Skin pathologies such as reddening (erythema) photodermatoses etc bull Production of vitamin D bull Etc
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Glare
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Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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UGR definition
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10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Remplacement systeacutematique des anciens eacuteclairages par des LED
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 3
au travail en ville agrave la maison
Apparition de nombreux eacuteclairages LED lagrave ougrave il nrsquoy avait pas drsquoeacuteclairage avanthellip
Nouvelles situations drsquoeacuteclairage
Nouveaux produits eacuteclairants
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 4
Pinceau de maquillage Eacuteclairage automobile de jour
Segraveche main Outil agrave LED
Are SSL products as safe as older lighting technologies
bull What are the potential risks for our health
bull What are the potential health benefits
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Biological effects of laquo light raquo on humans
Through the eye bull Vision bull Glare bull Effect on the production of melatonin bull Numerous other interactions with eye tissues Through the skin bull Thermal effect (heating) bull Tanning bull Numerous other interactions with skin tissues
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biological effect ne health effect
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Health effects of laquo light raquo on humans
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Through the eye bull Ocular pathologies such photokeratitis cataract photoretinitis etc bull Deregulation of the circadian rhythm bull Regulation of the circadian rhythm bull Etc Through the skin bull Burns bull Skin pathologies such as reddening (erythema) photodermatoses etc bull Production of vitamin D bull Etc
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Glare
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Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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UGR definition
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10
UGR values and their meaning
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The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Blue Light Hazard
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Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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2015
2014
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Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Blue light hazard ICNIRP action spectra
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B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Apparition de nombreux eacuteclairages LED lagrave ougrave il nrsquoy avait pas drsquoeacuteclairage avanthellip
Nouvelles situations drsquoeacuteclairage
Nouveaux produits eacuteclairants
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Pinceau de maquillage Eacuteclairage automobile de jour
Segraveche main Outil agrave LED
Are SSL products as safe as older lighting technologies
bull What are the potential risks for our health
bull What are the potential health benefits
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 5
Biological effects of laquo light raquo on humans
Through the eye bull Vision bull Glare bull Effect on the production of melatonin bull Numerous other interactions with eye tissues Through the skin bull Thermal effect (heating) bull Tanning bull Numerous other interactions with skin tissues
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 6
biological effect ne health effect
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 7
Health effects of laquo light raquo on humans
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 8
Through the eye bull Ocular pathologies such photokeratitis cataract photoretinitis etc bull Deregulation of the circadian rhythm bull Regulation of the circadian rhythm bull Etc Through the skin bull Burns bull Skin pathologies such as reddening (erythema) photodermatoses etc bull Production of vitamin D bull Etc
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 9
Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 10
1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 12
Glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 13
Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Are SSL products as safe as older lighting technologies
bull What are the potential risks for our health
bull What are the potential health benefits
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 5
Biological effects of laquo light raquo on humans
Through the eye bull Vision bull Glare bull Effect on the production of melatonin bull Numerous other interactions with eye tissues Through the skin bull Thermal effect (heating) bull Tanning bull Numerous other interactions with skin tissues
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 6
biological effect ne health effect
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 7
Health effects of laquo light raquo on humans
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 8
Through the eye bull Ocular pathologies such photokeratitis cataract photoretinitis etc bull Deregulation of the circadian rhythm bull Regulation of the circadian rhythm bull Etc Through the skin bull Burns bull Skin pathologies such as reddening (erythema) photodermatoses etc bull Production of vitamin D bull Etc
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 9
Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 10
1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 12
Glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 13
Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 17
10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Biological effects of laquo light raquo on humans
Through the eye bull Vision bull Glare bull Effect on the production of melatonin bull Numerous other interactions with eye tissues Through the skin bull Thermal effect (heating) bull Tanning bull Numerous other interactions with skin tissues
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 6
biological effect ne health effect
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Health effects of laquo light raquo on humans
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Through the eye bull Ocular pathologies such photokeratitis cataract photoretinitis etc bull Deregulation of the circadian rhythm bull Regulation of the circadian rhythm bull Etc Through the skin bull Burns bull Skin pathologies such as reddening (erythema) photodermatoses etc bull Production of vitamin D bull Etc
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Glare
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Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 17
10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
biological effect ne health effect
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Health effects of laquo light raquo on humans
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 8
Through the eye bull Ocular pathologies such photokeratitis cataract photoretinitis etc bull Deregulation of the circadian rhythm bull Regulation of the circadian rhythm bull Etc Through the skin bull Burns bull Skin pathologies such as reddening (erythema) photodermatoses etc bull Production of vitamin D bull Etc
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 9
Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 10
1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 12
Glare
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Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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UGR definition
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UGR values and their meaning
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The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Health effects of laquo light raquo on humans
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Through the eye bull Ocular pathologies such photokeratitis cataract photoretinitis etc bull Deregulation of the circadian rhythm bull Regulation of the circadian rhythm bull Etc Through the skin bull Burns bull Skin pathologies such as reddening (erythema) photodermatoses etc bull Production of vitamin D bull Etc
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 13
Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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UGR definition
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10
UGR values and their meaning
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The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Blue Light Hazard
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Light absorption by the eye
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Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Indirect health effects of light on humans
bull Aggravation of some existing diseases
bull Interactions with some medication
bull Many effects linked to the biological clock and the circadian rhythm
ndash Mood alertness appetite sleep quality etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 9
Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 10
1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 12
Glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 13
Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 17
10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
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Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Pourquoi les LED sont-elles si diffeacuterentes
Efficaciteacute lumineuse gt 200 lmW en labo
La source eacuteleacutementaire est tregraves petite
La luminance est tregraves eacuteleveacutee mecircme avec de tout petit flux lumineux
Le spectre de la lumiegravere est laquo diffeacuterent raquo
La lumiegravere peut varier tregraves vite dans le temps ( 1 ns)
Controcircle eacutelectronique
Reacuteglages de couleur et de flux possibles Gradation
Couplage facile avec deacutetecteurs de preacutesence
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 10
1 000 000 cdmsup2
00003 lumen
Spectres de LED
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 12
Glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 13
Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 17
10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Spectres de LED
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 11
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 12
Glare
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Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
Seacuteminaire Energie
Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 17
10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
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Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Les effets biologiques qui ont attireacute lrsquoattention dans le cas des LED
bull Eblouissement
bull Lumiegravere bleue sur la reacutetine
bull Effets du papillotement
bull Effets non-visuels sur lrsquohorloge biologique et le rythme circadien
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Glare
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Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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UGR definition
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10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 13
Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
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5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
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Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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10
UGR values and their meaning
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The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Glare two different phenomena
Disability glare (eacuteblouissement drsquoincapaciteacute)
bull Temporary and reversible loss of visual acuity
bull Light scattering in the eye tissues
bull Veil luminance
bull Caused by high corneal illuminance
bull Typical of high power outdoor lighting
bull Lveil GR TI indices
Discomfort glare (eacuteblouissement drsquoinconfort)
bull Temporary and reversible sensation of discomfort
bull Caused by bright sources on dark background
bull No loss of visual acuity
bull Typical of high luminance sources in indoor lighting
bull Bodmans and Soumlllner abacus
bull UGR method (CIE-1171995)
Seacuteminaire Energie
Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 14
Seacuteminaire Energie
Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 17
10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Seacuteminaire Energie
Environnement - Genegraveve
5Nov2015
Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 15
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 17
10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Eblouissement
Ce pheacutenomegravene est critique lorsque les LED sont directement visibles sans diffuseur de lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 16
UGR definition
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10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
UGR definition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 17
10
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
UGR values and their meaning
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 18
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
The UGR method applied to LEDshellip
CIE-117 limitations UGR method is applicable for apparent source sizes between 00003 sr and 01 sr
00003 sr is about 2 cm at 1 m or 20 cm at 10 m
UGR is not applicable to point sources such as visible LEDs incorporated in a luminaire It can be misleading and yield low UGR values thereby underestimating the physiological perceived glare
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 19
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Indice drsquoeacuteblouissement laquo UGR raquo Prise en compte de la taille reacuteelle de la source
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 20
UGR incalculablehellip
lt 00003 sr UGR = 23
inacceptable
en eacuteclairage
inteacuterieur
UGR = 19
laquo confortable raquo
en eacuteclairage
inteacuterieur
La luminance devrait ecirctre speacutecifieacutee par les fabricants
Ceci permettrait drsquoutiliser les critegraveres drsquoergonomie visuelle baseacute sur les rapports de
luminance norme franccedilaise drsquoergonomie visuelle NF X 35-103
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
SSL and UGR
bull The use of the UGR method should be restricted to SSL products with large diffusers without any point sources It is recommended that the maximum luminance of the SSL finished products is specified whether they incorporate visible LED point sources or not
bull The luminance ratio between the light source and the
background should be computed and adapted to each lighting installation according to visual ergonomics criteria
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 21
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Blue Light Hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 22
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Light absorption by the eye
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Genegraveve 5Nov2015 23 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Enorme avantage des LED en remplacement des lampes de forte puissance
pas drsquoUV pas drsquoIR
seul subsiste le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
bull Lampes agrave arc (HMI) Risque preacutepondeacuterant UV Puis IR puis lumiegravere bleue bull Lampes halogegravenes de forte puissance Risque preacutepondeacuterant IR Puis lumiegravere bleue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 24
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Le risque reacutetinien de la lumiegravere bleue
Au moins deux meacutecanismes photochimiques agrave lrsquoœuvre
bull Morts des photoreacutecepteurs
blanchiment de la reacutetine visible sur le fond drsquoœil
bull Leacutesions de lrsquoeacutepitheacutelium
pigmentaire reacutetinien (EPR)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 25
cocircnes
bacirctonnets
EPR
Vaisseaux
sanguins
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
2014
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
The blue light hazard new research
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 26
2015
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Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Blue light hazard ICNIRP action spectra
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B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
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Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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safe minimum viewing distance
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Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 27
Two types of retinal damages are observed after blue light exposure
bull Death of photoreceptors (necrosis
apoptosis) bull Damage of retinal pigment epithelium (RPE)
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Death of photoreceptors
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 28
Non exposed 18h 125 Jcmsup2
Iodure de Propidium
Apoptosis + necrosis
Iodure de Propidium + TUNEL
ONL (cell bodies of photoreceptors)
CGL INL ONL
Primary death mechanism induced by blue light is necrosis
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
RPE is damaged by blue light exposure
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 29
5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
RPE is damaged by blue light exposure
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5microm 5microm 5microm
DAPIfaloidina
NI 6h 12h 18h
Free Radic Biol Med 2015 Apr 8
Retinal damage induced by commercial light emitting diodes (LEDs)
Jaadane I Boulenguez P Chahory S Carreacute S Savoldelli M Jonet L Behar-Cohen F Martinsons C Torriglia A
Autophagy Abnormal
permeability
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Blue light hazard ICNIRP action spectra
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B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Photochemical damage observed on both photoreceptors and RPE
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 30
Photoreceptor cell death by necrosis
(mainly) and apoptosis
449 467 473 507 nm
Oxydative Stress
RPE cell death by autophagy
RPE cells contains lipofuscin
(accumulates with age and
associated with ARMD)
Production of reactive oxygen
species and free radicals
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 31
Blue light hazard ICNIRP action spectra
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 32
B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Blue light hazard ICNIRP action spectra
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B(l) is maximum
at 435 nm
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
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Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Blue Cold white
Neutral white
Warm white
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Genegraveve 5Nov2015 33 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Fraction of light contributing to the blue light hazard
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 34
Relative value
(watt per watt)
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
ICNIRP Exposure limit values
Damage threshold 22 Jcmsup2
in terms of retinal irradiance dose of blue light
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 35
includes safety factor of 5 from values obtained with monkeys rabbits and rodents
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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safe minimum viewing distance
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Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
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Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
ICNIRP Exposure limit values
bull 22 Jcmsup2 on the human retina is equivalent to a B(l) weighted source radiance dose
DB = 106 Jmsup2sr
bull Equivalent to a B(l) weighted source radiance
LB = 106
119905 Wmsup2sr
(Reciprocity between irradiance and exposure time for continuous exposures)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 36
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 37
Les effets photochimiques sont cumulatifs
Reacuteciprociteacute dureacutee drsquoexposition et eacuteclairement reacutetinien
Faibles niveaux lumineux Forts niveaux
Exposition longue Exposition courte
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 38
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
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Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Photobiological safety of lighting sources
Standards (normes)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 39
2014
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
IESNA RP27 CIE S009 IEC 62471 Risk Group laquo algorithm raquo
Measure blue light radiance of source at 200 mm
within specified field of view angle
Risk Group
Exposure time to reach
exposure limit Risk Groups
t 10 000 s Risk Group RG 0 no risk
100 s t lt 10 000 s Risk Group RG 1 low risk
025 s t lt 100 s Risk Group RG 2 moderate risk
t lt 025 s Risk Group RG 3 high risk Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 40 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED
Compute exposure time needed to
reach the ICNIRP limit value
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
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Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 41
ICNIRP Limite drsquoexposition
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 42
safe minimum viewing distance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
IEC TR 72778 an important addition to IEC 62471
Measurements are always carried out are at 200 mm (if possible) New terminology bull RG0 laquo unlimited raquo if luminance lt 10 000 cdmsup2 bull RG1 laquo unlimited raquo If the product is not RG0 and not laquo RG1 unlimited raquo the light source can be either RG1 or RG2 - Threshold illuminance (in lx) illuminance level at which the risk
group goes down from RG2 to RG1
- Threshold distance distance at which the risk group goes down from RG2 to RG1
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safe minimum viewing distance
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Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
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Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 43
Adapted from IEC TR 62778 upper limits where measurements are not necessary
Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 44
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Risk groups of existing SSL products
bull Composants LED (LED brutes laquo nues raquo)
ndash RG2 most blue LEDs
laquo bright raquo cool-white LEDs
ndash RG1 most neutral white LEDs laquo moderately bright raquo cool white LEDs
ndash RG0 all warm-white LEDs all low to moderate power white LEDs
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Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Classification des produits agrave LED
Lampes et luminaires majoriteacute de produits RG0 et RG1
ndash RG0 les lampes non directives (ampoules LED) les luminaires avec diffuseurs
ndash RG1 lampes et luminaires directifs (spots) pour la maison et le bureau
ndash RG2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 45
Distance de seacutecuriteacute deacutefinie dans
IEC TR 62778 mais pas encore
speacutecifieacutee par les fabricants
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 46
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
de lrsquoICNIRP agrave la NF EN 62471 il y a eu des laquo oublis raquo
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Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
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NF EN 62471 exposition unique et continue
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Les populations sensibles
bull Les enfants ndash Transparence du cristallin ndash Macula peu pigmenteacutee
bull Les personnes ageacutees ndash Cristallin filtrant mais sensibiliteacute
accrue de la reacutetine (accumulation de lipufuscine)
bull Sujets preacutesentant des sensibiliteacutes
particuliegraveres agrave la lumiegravere
bull Sujets aphakes et pseudophakes
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 47
NF EN 62471 exposition unique et continue
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
NF EN 62471 exposition unique et continue
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 48
Cas des expositions chroniques et reacutepeacuteteacutees
Comment interviennent les meacutecanismes reacuteparateurs entre expositions successives
Quel est leur laquo constante de temps raquo
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Exposition faible dose agrave la lumiegravere bleue au cours de la vie entiegravere
Hypothegravese actuellement testeacutee par la recherche
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere bleue est-elle un facteur de risque pour la DMLA
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 49
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Aspects techniques actuellement investigueacutes en recherche
bull Vieillissement des LED en usage fuites bleues
bull Deacutecalage du pic primaire vers de plus courtes longueurs drsquoonde (405 nm au lieu de 430-440 nm)
bull Nouvelles LED plus lumineuses pour lrsquoautomobile 100 agrave 300 millions de cdmsup2
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 50
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Some workers are more likely to be exposed to SSL
Scientists engineers technicians working in SSL product development and testing
Lighting professionals
Stage artists
etc
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 51
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Reducing the blue light hazard for highly exposed workers
bull Avoid staring at blue LEDs
bull Work with low CCT white LEDs
bull Reduce the luminance
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 52
If not possible
Wear safety goggles designed for blue laser lines (Argon ion for instance)
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Blue light hazard is not limited to the lighting sectorhellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 53
Light Flicker
(papillotement)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 54
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Light Flicker
(papillotement)
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Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Papillotement - ou laquo flicker raquo en anglais - variations temporelles peacuteriodiques de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 55
Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
Seacuteminaire Energie Environnement -
Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Flicker detection using a digital camera
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 56
Courtesy of Pr Georges Zissis
Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 57
Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 58
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 59
Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 89
Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Light flicker
LED lamps have completely arbitrary behaviours
bull Some of them features high quality power supplies that include reliable ACDC rectifiers and filters They displayed very low flicker close to zero
bull Other devices have 100 flicker In this particular case the light turns ON and OFF every 10 mshellip
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Papillotement des LED
On trouve ldquode toutrdquo dans lrsquoeacuteclairage LED
Exemples
bull Produits agrave tregraves faible papillotement agrave 350 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 100 Hz
bull Produits avec papillotement important (0 agrave 100) agrave 30 kHz
bull etc
Aucune norme aucune reacuteglementation en Europe
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Existing flicker indices
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 60
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Existing flicker indices
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Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Effets du papillotement
bull Population sensibles crises drsquoeacutepilepsie apregraves une courte exposition (quelques secondes) agrave des papillotements de freacutequences basses (3 Hz agrave 70 Hz)
bull Population geacuteneacuterale migraines maux de tecircte fatigue visuelle apregraves des expositions longues (quelques heures) agrave des freacutequences allant jusqursquoagrave 100 Hz
bull Effets stroboscopiques
ndash Ralentissement apparent des machines tournantes
ndash Deacutecomposition des mouvements
ndash Distraction
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 61
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 62
Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 63
Norme USA IEEE P1789 (2015)
Recommandation
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 64
Non-visual effects
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 65
Les effets non-visuels
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 66
Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 67
La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 68
Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 69
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Effets stroboscopiques
Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Aux USA norme IEEE P1789 (norme publieacutee en 2015 apregraves 10 ans de travaux)
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Norme USA IEEE P1789 (2015)
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
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bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
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Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 70
Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 71
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Non-visual effects
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
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bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Les effets non-visuels
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Luminotheacuterapie
Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Effets non-visuels de la lumiegravere
Lrsquoexposition agrave la lumiegravere agrave un effet direct sur lrsquohorloge biologique interne
La mecircme exposition peut avancer ou reculer lrsquohorloge selon le moment de lrsquoexposition
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La lumiegravere inhibe la seacutecreacutetion de
meacutelatonine
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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bull No photobiological risk assessment
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bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Ann Acad Med Singapore 200837669-76
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Int J Mol Sci 2014 15(12) 23448-23500
Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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An important point of view
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Medical applications of LEDs
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
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bull LEDs are used for skin treatments (acne)
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
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Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
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Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
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bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
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Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Medical applications of LEDs
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
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ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
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LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
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Effets lieacutes agrave la perturbation du rythme circadien
bull Qualiteacute du sommeil bull Fatigue bull Deacuteprime bull Baisse de la vigilance bull Appeacutetit bull Autres effets agrave long terme chez les travailleurs posteacutes
(travail de nuit travail en 38 etc)
Effets indirects de lrsquoexposition agrave la lumiegravere artificielle au laquo mauvais moment raquo
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Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
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Light therapy
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Light therapy
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bull Safety and efficacy are unknown
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 81
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 86
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 87
Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 88
Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 90
405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 91
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 92
Effets non-visuels de la lumiegravere Effet existant agrave toutes les longueurs drsquoonde visible mais plus prononceacute dans le bleu
Tentative tregraves contesteacutee de normalisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo de la lumiegravere (pic agrave 490 nm - bleu) prEN 167912014 Quantifying irradiance for eye-mediated non-image forming effects of light in humansldquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 72
An important point of view
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 73
Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 74
The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 75
Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 76
Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 79
Light therapy
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 80
Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
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bull LEDs are used for skin treatments (acne)
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Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Medical applications of LEDs
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bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
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bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
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Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Effets non-visuels bull Les effets non-visuels de la lumiegravere deacutependent du
niveau drsquoeacuteclairement de la dureacutee de lrsquoexposition du moment de lrsquoexposition et du spectre
bull Les relations entre ces paramegravetres ne sont pas encore bien eacutetablies
bull Lrsquoutilisation drsquoun spectre drsquoaction ldquomeacutelanopiquerdquo ne permet pas drsquoexpliquer les effets biologiques observeacutes
bull On ne peut toujours pas parler de ldquolumen meacutelanopiquerdquohellip
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Expose to daylight whenever possible
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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The missing understanding of the input-output characteristics between light stimulus and the resulting non-visual response seems to make tailored light application for a desired lighting effect impossibleldquo (juin 2015) Communiqueacute contre le ldquomarketing santeacuterdquo de lrsquoindustrie de lrsquoeacuteclairage geacuteneacuteral ou ldquohuman-centric lightingrdquo
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
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bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Regravegles geacuteneacuterales sur les effets non-visuels
bull Minimiser lrsquoeacuteclairage artificiel pour limiter les effets non-visuels de la lumiegravere
bull La lumiegravere riche en jaune orange et rouge est moins efficace pour activer les reacuteponses non-visuelles telles que la suppression de meacutelatonine
bull Inversement les sources eacutemettant des composantes bleu et bleu-vert avec un niveau drsquoeacuteclairement important sur la reacutetine deacuteclenchent ou renforcent les effets non-visuels de la lumiegravere
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 82
Expose to daylight whenever possible
bull Daylight is vital for humans
bull Production of vitamin D requires UV radiation associated with sunlight
bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
ndash 12 h indoor 8h at 500 lx + 4h at 100 lx = 4400 lxh
ndash 4 h outdoor 4h at 10 000 lx = 40 000 lxh
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 83
LED-based cosmetic treatments
bull LEDs are used for skin treatments (acne)
bull LEDs are used for hair removal (used with other techniques)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 84
LED-based cosmetic treatments
Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 85
Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 77
Medical applications of LEDs
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Genegraveve 5Nov2015 Effets sanitaires de leacuteclairage agrave LED 78
Light therapy
bull Initially developed by military medical doctors
bull Successful treatment of a variety of syndroms linked to perturbation of circadian rhythms
ndash Sleep disorders SAD etc
ndash Promising treatment for circadian disorders in Alzheimer patients
bull Used in many hospitals by sleep specialists
bull Typical exposure to uniform white light at 10 000 lx for several minutes at specific times of the day
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Light therapy
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Light therapy
Beware of commercially-available blue light device for home treatment
bull No photobiological risk assessment
bull No clinical test
bull Safety and efficacy are unknown
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bull Daily dose of daylight is about 10 times greater than daily dose of artifical light
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
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bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Ask for proofs of safety and efficacy
Caution when such treatments are provided by non medical staff (non-qualified aestheticians etc)
Various health expertise are currently under way (France for instance)
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Deesse Mask Skin Rejuvenation Treatment Device
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 415 and 455 nm
bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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Bactericidal effect of blue LEDs at 405 nm
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Bactericidal application of blue LEDs at 405 nm
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405 nm LEDs Very promising results obtained at CSTB on
bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
bull S Epidermidis (8155T) Gram (+)
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Merci pour votre attention quelques reacutefeacuterences pour approfondir
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bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
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bull In Staphylococcus aureus proliferation was enhanced by low doses (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) while high doses (20 min with 415 nm ie 129 Jcm2) resulted in significant reduction of cell counts
bull On the other hand Escherichia coli was more susceptible to blue light illumination and produced more ROS than Staphylococcus aureus Even low fluencies (5 min with 415 nm ie 30 Jcm2) almost completely reduced E coli viability and maximum reduction (98 ndash 999) was achieved by 10 min with 415 nm (60 Jcm2) For both bacteria the inactivation effect was less important following exposure to 455 nm
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bull E Coli (ATCC 10799) Gram (-)
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