人體健康評(píng)價(jià)方法在光環(huán)境研究中的適用度分析

侯丹丹， 羅 明， 郝洛西， 林燕丹

(1.復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院光源與照明工程系，上海 200433；2.復(fù)旦大學(xué)電光源研究所，上海 200433；3.浙江大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院，杭州 310007；4.同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，上海 200082)

引言

為了探究不同光環(huán)境對(duì)人體健康指標(biāo)的影響，越來(lái)越多的研究者展開(kāi)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探索。常用的人體健康指標(biāo)評(píng)價(jià)方法包括：主觀(guān)量表法、績(jī)效測(cè)試法、生理電測(cè)試法、生化指標(biāo)測(cè)試法等。每一個(gè)人體健康指標(biāo)都有多種方法能夠?qū)ζ溥M(jìn)行評(píng)價(jià)。在前期的研究中，多個(gè)評(píng)價(jià)方法用于衡量同一個(gè)人體健康指標(biāo)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一定的差異。Souman等[1]關(guān)于夜間白光光譜調(diào)制對(duì)于人體的研究中表明，通過(guò)調(diào)節(jié)光譜中的460～480 nm的藍(lán)光含量，能夠有效作用于褪黑激素的抑制率，進(jìn)而影響節(jié)律相位和警覺(jué)程度。然而在主觀(guān)嗜睡量表結(jié)果中，卻未發(fā)現(xiàn)顯著作用結(jié)果。Ru等[2]關(guān)于日間色溫和光照強(qiáng)度對(duì)于警覺(jué)性和工作績(jī)效的研究中，4種績(jī)效測(cè)試方法在100 lx 和1 000 lx兩個(gè)條件間的響應(yīng)靈敏度不同，go/nogo測(cè)試和弗朗克測(cè)試結(jié)果表現(xiàn)出了顯著差異，而神經(jīng)運(yùn)動(dòng)警戒任務(wù)法和步進(jìn)式視覺(jué)累加測(cè)試則未表現(xiàn)出顯著差異。這表明，在人體健康評(píng)價(jià)方法選取過(guò)程中，需要從多個(gè)維度進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)行有效篩選，以提高其適用性。其中，各種方法在不同的光環(huán)境下，能否產(chǎn)生有效響應(yīng)(響應(yīng)度)，以及方法的測(cè)試是否會(huì)影響或干擾光刺激精度(匹配度)是評(píng)估方法適用度的重要維度。

1 人體健康評(píng)價(jià)方法

光通過(guò)眼睛通道對(duì)人體健康的影響可分為兩個(gè)部分。首先是通過(guò)視覺(jué)成像系統(tǒng)的光，它主要滿(mǎn)足人們的視覺(jué)功能需求，使我們能夠看到物體。但不恰當(dāng)?shù)恼彰鳁l件會(huì)影響視覺(jué)功能、視覺(jué)舒適、導(dǎo)致視覺(jué)疲勞等，進(jìn)而對(duì)健康產(chǎn)生負(fù)面影響[3]。第二個(gè)部分是光通過(guò)非視覺(jué)通道對(duì)人體晝夜節(jié)律、警覺(jué)性、認(rèn)知行為、情緒等產(chǎn)生影響。

本文中，所選取的人體健康評(píng)價(jià)指標(biāo)根據(jù)光通過(guò)視覺(jué)和非視覺(jué)神經(jīng)通路作用于人體而產(chǎn)生的多維度響應(yīng)，從視覺(jué)神經(jīng)通路所影響的視覺(jué)績(jī)效、視覺(jué)感受、視覺(jué)疲勞，以及非視覺(jué)神經(jīng)通路所影響的注意力水平、警覺(jué)性、情緒和睡眠質(zhì)量等維度進(jìn)行方法溯源和梳理分析。

1.1 視覺(jué)績(jī)效

視覺(jué)績(jī)效是指包括視敏度和視覺(jué)信息處理能力。由于注意力水平對(duì)視覺(jué)績(jī)效具有顯著影響[2]，故視覺(jué)績(jī)效測(cè)試也可作為評(píng)價(jià)注意力水平的間接方法。其中d2注意力測(cè)試法、神經(jīng)運(yùn)動(dòng)警戒任務(wù)法、n-back測(cè)試法和持續(xù)績(jī)效測(cè)試法、蘭道爾環(huán)閱讀測(cè)試法、步進(jìn)式視覺(jué)累加測(cè)試法等在探究光環(huán)境影響的研究中廣泛應(yīng)用。

d2注意力測(cè)試法(d2 test of attention)是由Brickenkamp[4]和Zillmer等[5]設(shè)計(jì)的一種用于量化注意力水平的測(cè)試。該測(cè)試共14行，每行47個(gè)目標(biāo)字符，要求被試劃去上方和下方以任何順序具有兩個(gè)“|”標(biāo)記的字母“d”。干擾因素為相似的目標(biāo)刺激，如：具有兩個(gè)標(biāo)記的字母“p”或具有一個(gè)或三個(gè)標(biāo)記的字母“d”。每行任務(wù)要求在20 s內(nèi)完成，時(shí)間到后時(shí)在閱讀到的字母后做標(biāo)記。正確率、錯(cuò)誤率和集中程度作為衡量視覺(jué)績(jī)效的重要指標(biāo)。

神經(jīng)運(yùn)動(dòng)警戒任務(wù)法(psychomotor vigilance task, PVT)是由Dinges等[6]設(shè)計(jì)的一種量化持續(xù)注意力的測(cè)試。該任務(wù)通常由5～10 min的閃光刺激或目標(biāo)刺激構(gòu)成，刺激間隔為2～9 s，被試被要求在刺激出現(xiàn)時(shí)，立即按下按鈕。刺激出現(xiàn)到按鈕被按下之間的間隔被定義為反應(yīng)時(shí)(RT)。任務(wù)中所有試次反應(yīng)時(shí)的中位數(shù)被用于量化持續(xù)注意水平。

n-back測(cè)試法是由Kirchner等[7]設(shè)計(jì)的一種連續(xù)績(jī)效任務(wù)測(cè)試法。測(cè)試由一系列的刺激組成，被試要求判斷當(dāng)前刺激與序列中前n個(gè)刺激是否一致。負(fù)載因子n可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需的任務(wù)難度以及對(duì)象進(jìn)行調(diào)整。在探究照明條件變化所帶來(lái)的影響實(shí)驗(yàn)中，通常使用視覺(jué)刺激進(jìn)行測(cè)試，刺激呈現(xiàn)的形式通常為數(shù)字，位置或顏色等。任務(wù)的正確率與反應(yīng)時(shí)的平均值之比被用于量化由視覺(jué)刺激引發(fā)的記憶任務(wù)績(jī)效。

持續(xù)績(jī)效測(cè)試(Continuous Performance Test, CPT)是由Rosvold等[8]設(shè)計(jì)的一種評(píng)價(jià)視覺(jué)刺激的持續(xù)注意力測(cè)試法。測(cè)試要求當(dāng)屏幕上顯示除視標(biāo)如：字母“ X”之外的任何字母時(shí)，都要求客戶(hù)單擊空格鍵。如果看到字母“ X”，則不能單擊。任務(wù)完成的正確率、反應(yīng)時(shí)、漏過(guò)率和錯(cuò)誤率是量化視覺(jué)績(jī)效的重要指標(biāo)。

蘭道爾環(huán)閱讀測(cè)試(Landolt C Reading Test)是由Edmund Landolt和Weston等設(shè)計(jì)的一種用于探究視覺(jué)績(jī)效受到環(huán)境作用影響的測(cè)試方法[9]。根據(jù)被試對(duì)于不同對(duì)比度或亮度的C環(huán)識(shí)讀的正確性或反應(yīng)時(shí)來(lái)量化視覺(jué)績(jī)效。Landolt C被認(rèn)為是視標(biāo)中的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，并作為歐洲國(guó)家/地區(qū)視力測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)視標(biāo)(EN ISO 8596)。

步進(jìn)式視覺(jué)累加測(cè)試(Paced Visual Serial Addition Test, PVSAT)是由Nagels等[10]和Fos等[11]設(shè)計(jì)的一種基于計(jì)算機(jī)程序的神經(jīng)心理學(xué)測(cè)試，用于測(cè)試視覺(jué)信息的處理能力和持續(xù)響應(yīng)速度。測(cè)試要求被試將屏幕上出現(xiàn)的數(shù)字與上一個(gè)出現(xiàn)的數(shù)字相加，并將兩者之和輸入在相應(yīng)對(duì)話(huà)框中。測(cè)試結(jié)果的正確率和平均反應(yīng)時(shí)被用于量化視覺(jué)刺激下的短時(shí)記憶任務(wù)績(jī)效。

1.2 視覺(jué)感受

視覺(jué)感受指視覺(jué)通道的成像信息對(duì)人體主觀(guān)感受的影響，包括對(duì)視覺(jué)偏好、舒適度、滿(mǎn)意度等的影響。以下是幾種用于評(píng)價(jià)光環(huán)境對(duì)視覺(jué)感受影響的方法。

馬里蘭視覺(jué)舒適量表(Maryland Visual Comfort Scale, MVCS)是由Seagull等[12]設(shè)計(jì)的一種評(píng)價(jià)主觀(guān)視覺(jué)舒適度的量表。量表由七個(gè)評(píng)價(jià)維度組成，包括：對(duì)比度、細(xì)節(jié)、亮度、照明均勻性、焦點(diǎn)均勻性、顏色以及清晰度。量表采用6級(jí)和10級(jí)的李克特量表進(jìn)行評(píng)級(jí)。

辦公室照明調(diào)查問(wèn)卷(Modified Office Lighting Survey, OLS) 是由Boyce等設(shè)計(jì)的一種評(píng)價(jià)辦公室照明環(huán)境的問(wèn)卷。該問(wèn)卷涵蓋了對(duì)人工照明環(huán)境復(fù)雜因素的多維度評(píng)價(jià)，包括：外觀(guān)、舒適度、照度、明暗區(qū)域的亮度比、光幕反射、不舒適眩光等多個(gè)方面，以獲取用戶(hù)對(duì)辦公室照明環(huán)境的接受程度。該問(wèn)卷內(nèi)容豐富，評(píng)價(jià)維度較為全面，是評(píng)價(jià)辦公室照明環(huán)境視覺(jué)感受的重要工具。

沃格爾氛圍感知問(wèn)卷(Vogels’s Atmosphere Questionnaire, VAQ)是由Vogels等[13]開(kāi)發(fā)的一種用于量化環(huán)境氛圍的問(wèn)卷。問(wèn)卷從四個(gè)基本維度對(duì)環(huán)境氛圍進(jìn)行評(píng)價(jià)，分別為：舒適度、生動(dòng)感、緊迫感和超脫感。問(wèn)卷由38個(gè)描述氛圍的詞匯組成，被廣泛應(yīng)用于照明或圖像顯示領(lǐng)域的氛圍感知評(píng)價(jià)中。其部分條目的中文版本也被廣泛應(yīng)用于相關(guān)研究中[14-16]。

室內(nèi)亮度舒適度問(wèn)卷(Indoor Luminance Comfort Questionnaire， ILCQ)是由Peng等[17]設(shè)計(jì)的一種用于調(diào)查住宅內(nèi)主觀(guān)亮度舒適度的問(wèn)卷。問(wèn)卷由五個(gè)部分組成，分別針對(duì)個(gè)人基礎(chǔ)信息、房屋環(huán)境信息、日光采光滿(mǎn)意度、行為習(xí)慣調(diào)查和照明環(huán)境整體滿(mǎn)意度展開(kāi)調(diào)查。問(wèn)卷結(jié)合了實(shí)際室內(nèi)環(huán)境中日光和人工照明的共同作用，并根據(jù)人體的行為特征，對(duì)整體的亮度舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)。該問(wèn)卷不僅可以用于視覺(jué)舒適度的量化研究，也為后續(xù)結(jié)合用戶(hù)個(gè)體特征進(jìn)行深度信息挖掘提供了可能性。

1.3 視覺(jué)疲勞

視覺(jué)疲勞是由不恰當(dāng)?shù)闹車(chē)h(huán)境或密集型視覺(jué)作業(yè)任務(wù)共同引起的睫狀肌、外眼肌勞損。進(jìn)而導(dǎo)致眼睛不適、酸痛等癥狀。以下是幾種在光環(huán)境研究中常用的視覺(jué)疲勞評(píng)價(jià)方法。

臨界閃光融合頻率法(critical fusion frequency, CFF)是利用CFF指標(biāo)的變化客觀(guān)衡量視覺(jué)疲勞的一種方法。臨界閃光融合頻率和主觀(guān)量表都是描述視覺(jué)疲勞的有效工具[18]。CFF的下降代表著視網(wǎng)膜活性的下降，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)于閃爍的分辨能力下降，因此可以用于視覺(jué)作業(yè)前后的CFF差值被廣泛用于評(píng)價(jià)視疲勞的程度[19]。CFF值可通過(guò)閃光融合頻率計(jì)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試使用調(diào)節(jié)測(cè)試法，最終使用3次遞增閾值和遞減閾值的均值作為CFF值。

霍伊爾視覺(jué)疲勞問(wèn)卷(Heuer’s Subjective Visual Fatigue Scalre, VFS)是由Heuer等[20]設(shè)計(jì)的一種評(píng)價(jià)主觀(guān)視疲勞的問(wèn)卷。問(wèn)卷由6個(gè)問(wèn)題組成，分別為“(1) I have difficulties in seeing, (2) I have a strange feeling around the eyes, (3) My eyes feel tired, (4) I feel numb, (5) I have a headache, (6) I feel dizzy looking at the display。”對(duì)于每一個(gè)問(wèn)題，被試需要根據(jù)當(dāng)前的感受對(duì)每一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行個(gè)評(píng)分。6個(gè)問(wèn)題的總分被作為評(píng)價(jià)視覺(jué)疲勞的量化結(jié)果。

視覺(jué)疲勞量表(Visual Fatigue Questionnaire，VFQ)是由Kuze等[21]設(shè)計(jì)的一種評(píng)價(jià)主觀(guān)視覺(jué)疲勞程度的問(wèn)卷。量表分為5個(gè)因素，分別是眼疲勞、全身不適、惡心、聚焦困難和頭痛，由24個(gè)描述疲勞狀態(tài)的詞語(yǔ)組成。對(duì)于每一個(gè)描述，被試需要根據(jù)當(dāng)前的感受對(duì)每一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行個(gè)評(píng)分，評(píng)分使用7級(jí)的李克特量表。

1.4 警覺(jué)性

警覺(jué)性是指人體在危險(xiǎn)或緊急情況下，快速響應(yīng)和行動(dòng)的能力或狀態(tài)。警覺(jué)性會(huì)受到心理和生理狀態(tài)的影響。主要的評(píng)價(jià)方法包括：生理電測(cè)試法、生化指標(biāo)采集法和主觀(guān)調(diào)查問(wèn)卷法。

腦電圖(Electroencephalography, EEG)是一種記錄大腦電活動(dòng)的電生理監(jiān)測(cè)方法。腦電圖能夠關(guān)聯(lián)與嗜睡相關(guān)的多種模式。其不同頻段功率分布的特征能夠客觀(guān)描述人體的困倦程度，進(jìn)而表征人體的警覺(jué)性。如前額葉的β波與專(zhuān)注程度有關(guān)，能夠表征信息加工的強(qiáng)度。而后枕葉部分的α波則與嗜睡程度有關(guān)，困倦程度越高，α波占比越高。

褪黑激素測(cè)試法是指通過(guò)測(cè)試人體內(nèi)褪黑激素水平，間接分析人體晝夜節(jié)律和警覺(jué)性的一種方法。褪黑激素是人體晝夜節(jié)律的重要標(biāo)志物[22]。褪黑激素的分泌受視交叉上核中的節(jié)律起搏器和眼部光照的共同調(diào)節(jié)，在個(gè)體生理節(jié)律的夜間濃度達(dá)到高峰[23]。由于警覺(jué)性也收到視交叉上核的調(diào)控，在褪黑激素水平較高的夜間，警覺(jué)性相對(duì)較低，而在褪黑激素水平很低的日間，警覺(jué)性較高。因此，褪黑激素濃度可以間接反映警覺(jué)性的水平和嗜睡程度[24]。

卡羅琳斯卡嗜睡量表(Karolinska Sleepiness Scale, KSS)是由Akerstedt等[25]設(shè)計(jì)的一種評(píng)價(jià)主觀(guān)嗜睡程度的方法。被試需要根據(jù)當(dāng)前的感受進(jìn)行評(píng)分，量表采用9級(jí)評(píng)分法，1分表示“極度警覺(jué)”，9分表示“非常困倦、極力想保持清醒并在和困倦做斗爭(zhēng)?！绷勘斫Y(jié)果被驗(yàn)證與腦電圖(EEG)α和θ波段的活動(dòng)以及眼電圖(EOG)等生理電特征具有良好的個(gè)體內(nèi)關(guān)聯(lián)性[26,27]，因此被廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)嗜睡程度和警覺(jué)性。

斯坦福睡意量表(Stanford Sleepiness Scale, SSS)是由Hoddes等[28]設(shè)計(jì)的用于評(píng)價(jià)主觀(guān)嗜睡程度的方法。被試需要根據(jù)當(dāng)前的感受進(jìn)行評(píng)分，量表采用7級(jí)評(píng)分法，1分表示“感覺(jué)有活力、生機(jī)、警覺(jué)、清醒”，7分表示“總在幻想、快速入睡、放棄保持清醒?！?該方法目前被廣泛應(yīng)用于睡眠障礙和睡眠剝奪的影響的研究[29]。

愛(ài)普沃思嗜睡量表(Epworth Sleepiness Scale, ESS)是由Johns等[30]設(shè)計(jì)的用于評(píng)價(jià)主觀(guān)嗜睡程度的量表。要求被試根據(jù)自己在日常生活中經(jīng)常遇到的八種不同場(chǎng)景下打瞌睡或睡著的幾率進(jìn)行了評(píng)級(jí)，量表采用4級(jí)評(píng)分法，0分表示“從不打瞌睡”，3分表示“很容易打瞌睡”。ESS總分被證明能夠顯著區(qū)分正常受試者和不同診斷組的患者，包括阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征、嗜睡癥和特發(fā)性嗜睡癥。且ESS評(píng)分與在多次睡眠潛伏期測(cè)試和夜間多導(dǎo)睡眠描記中測(cè)量的睡眠潛伏期顯著相關(guān)[30]。

1.5 情緒

情緒是由神經(jīng)生理變化引起的一種心理體驗(yàn)，這些變化與思想、感覺(jué)和行為有關(guān)[31]。評(píng)價(jià)情緒的主要方法有主觀(guān)量表法、生理電測(cè)量法等。

心率變異性測(cè)試法(Heart Rate Variability, HRV)是通過(guò)測(cè)量心率隨時(shí)間變化的指標(biāo)，進(jìn)而對(duì)自律神經(jīng)系統(tǒng)功能進(jìn)行無(wú)創(chuàng)客觀(guān)評(píng)估的方法[32]。而自主神經(jīng)系統(tǒng)又是支撐人體生存、繁殖、社會(huì)參與和情緒調(diào)節(jié)能力的重要部分[33]。較高的靜息態(tài)HRV水平意味著個(gè)體能夠表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)那榫w反應(yīng)，進(jìn)而抑制負(fù)面情緒。此外，HRV與情緒識(shí)別任務(wù)的表現(xiàn)成正相關(guān)[34]。因此，HRV是一種間接衡量情緒和情緒調(diào)節(jié)能力的重要方法。

自我評(píng)估人體模型(Self-Assessment Manikin, SAM)是由Lang等[35]設(shè)計(jì)的一種圖形化的測(cè)量情緒的工具。評(píng)價(jià)愉悅的SAM圖形從快樂(lè)，微笑的圖形到皺眉，不快樂(lè)的圖形。在評(píng)價(jià)喚醒的維度上，SAM的表現(xiàn)從興奮、睜大眼睛到放松、困倦。每個(gè)l量表的中點(diǎn)用來(lái)表示既不開(kāi)心也不不開(kāi)心(即中性)或者既不平靜也不激動(dòng)。在評(píng)定情感場(chǎng)景時(shí)，山姆對(duì)快樂(lè)和喚起的評(píng)分與使用相對(duì)較長(zhǎng)和更耗時(shí)的語(yǔ)義差異量表得出的快樂(lè)和喚起的因子分析分?jǐn)?shù)相當(dāng)[36]。

PAD情緒狀態(tài)模型(Pleasure-Arousal-Dominance Emotional-State Model, PAD)是由Mehrabian等[37]設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種用于描述和測(cè)量情緒狀態(tài)的心理學(xué)模型。其由愉悅、興奮和主導(dǎo)三個(gè)維度組成。其最初是在環(huán)境心理學(xué)理論中使用，用于衡量物理環(huán)境對(duì)于人體情緒的影響[38]。

情緒狀態(tài)概況量表(Profile of Mood States, POMS)是由Mcnair等[39]設(shè)計(jì)的用于評(píng)估6個(gè)不同的情緒領(lǐng)域的量表，分別是疲勞-惰性，憤怒-敵意，活力-活躍，困惑-困惑，抑郁-沮喪，緊張-焦慮。量表由65個(gè)描繪情緒的詞匯組成，量表的結(jié)果由6個(gè)情緒子成分分別計(jì)分，然后相加得到總的情緒得分，各子成分的得分和總的情緒得分均可用于進(jìn)一步的分析。該量表已被推薦用于評(píng)估短暫治療/干預(yù)或評(píng)估一段時(shí)間的情感變化[40]。

正負(fù)性情緒量表(Positive and Negative Affect Schedule,PANAS)是由Watson等[41]設(shè)計(jì)的一種用于評(píng)價(jià)人體主觀(guān)正向和負(fù)向情緒的量表。量表由20個(gè)描述不同情感的詞匯組成，其中10個(gè)詞匯用于描述積極情感(PA)，10個(gè)詞匯用于描述消極情感(NA)。要求被試根據(jù)自己當(dāng)前的感受進(jìn)行評(píng)分，量表采用5級(jí)評(píng)分法。PA和NA的結(jié)果根據(jù)對(duì)應(yīng)的描述分別進(jìn)行分?jǐn)?shù)計(jì)算，且兩個(gè)維度的結(jié)果具有獨(dú)立性。該方法被廣泛應(yīng)用于積極情緒和消極情緒的評(píng)價(jià)研究中，且可用于評(píng)價(jià)多個(gè)時(shí)間尺度的情緒，如：當(dāng)下、今天、過(guò)去的幾天、過(guò)去的一年等。

1.6 睡眠質(zhì)量

睡眠質(zhì)量與人體健康之間具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性[42]，是光環(huán)境對(duì)人體產(chǎn)生影響的重要維度。在探討光對(duì)于睡眠的影響方面，有以下幾種常用方法。

多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)法(Polysomnography, PSG)是一種基于多參數(shù)測(cè)量的睡眠研究和診斷工具[42]。其測(cè)試結(jié)果被稱(chēng)為多導(dǎo)睡眠圖。多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)覆蓋整個(gè)睡眠過(guò)程的睡眠研究，同時(shí)由有資格的技術(shù)人員進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，是對(duì)睡眠過(guò)程中發(fā)生的生物生理變化的全面記錄，包括腦活動(dòng)(EEG)、眼運(yùn)動(dòng)(EOG)、肌肉活動(dòng)(EMG)和心臟節(jié)律(ECG)、呼吸節(jié)律等。通過(guò)對(duì)多導(dǎo)睡眠圖的分析，能夠推斷出很多與睡眠直接相關(guān)的信息，例如睡眠開(kāi)始潛伏期，REM睡眠開(kāi)始潛伏期，睡眠期間的喚醒次數(shù)等。以及一些間接相關(guān)的信息，例如運(yùn)動(dòng)、呼吸、心血管參數(shù)[43]。

匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)(Pittsburgh Sleep Quality Index, PSQI)是由Buysse等[44]設(shè)計(jì)的一種評(píng)估過(guò)去一個(gè)月睡眠質(zhì)量自我評(píng)估問(wèn)卷。問(wèn)卷由17個(gè)獨(dú)立的問(wèn)題組成，分為7個(gè)評(píng)價(jià)維度，分別為：睡眠質(zhì)量、睡眠潛伏期、睡眠持續(xù)時(shí)間、睡眠效率、睡眠干擾、睡眠藥物的使用和日間功能障礙。7個(gè)評(píng)價(jià)維度的分?jǐn)?shù)的總和為總的PSQI分?jǐn)?shù)，分?jǐn)?shù)越高，表示睡眠質(zhì)量越差。5分是區(qū)分睡眠質(zhì)量良好和睡眠質(zhì)量不良的閾值。PSQI的臨床特性表明其在精神病學(xué)臨床實(shí)踐和研究活動(dòng)中均有應(yīng)用價(jià)值。

睡眠質(zhì)量問(wèn)卷(Sleep Quality Questionnaire, SQQ)是由Kato[45]編制的一種用于評(píng)價(jià)主觀(guān)睡眠質(zhì)量的工具，其適用于健康人群。問(wèn)卷包括10個(gè)問(wèn)題，其中4個(gè)問(wèn)題用于評(píng)估睡眠困難，6個(gè)問(wèn)題用于評(píng)估日間嗜睡。被試需要根據(jù)過(guò)去一個(gè)月自己的睡眠及日間嗜睡狀況對(duì)每個(gè)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)分，量表采用5級(jí)李克特量表評(píng)分法。總分越高表示睡眠質(zhì)量越差。此外，睡眠質(zhì)量問(wèn)卷結(jié)果被證明與幸福感相關(guān)，例如總體健康狀況、抑郁癥狀、慢性疲勞和生活質(zhì)量。

失眠投訴與睡眠質(zhì)量基本量表(Basic Scale on Insomnia complaints and Quality of Sleep, BaSIQS)是由Gomes等[46]設(shè)計(jì)的一種用于評(píng)估失眠狀態(tài)和主觀(guān)睡眠質(zhì)量的問(wèn)卷。問(wèn)卷包括對(duì)睡眠過(guò)程困難程度的評(píng)價(jià)，以及對(duì)睡眠質(zhì)量的主觀(guān)評(píng)估。對(duì)于不同睡眠質(zhì)量的人群具有較好的區(qū)分程度。

格羅寧根睡眠質(zhì)量量表(Groningen Sleep Quality Scale, GSQS)是由Meulen等[47]開(kāi)發(fā)的一種用于測(cè)量睡眠質(zhì)量的工具。該量表能夠?qū)τ诿刻斓乃哔|(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。由14個(gè)描述睡眠質(zhì)量的問(wèn)題組成。分?jǐn)?shù)越高表示睡眠質(zhì)量越差。

2 評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于光環(huán)境研究的響應(yīng)靈敏度

本章節(jié)對(duì)28種人體健康評(píng)價(jià)方法在光環(huán)境研究中的應(yīng)用進(jìn)行了調(diào)研，獲得了各個(gè)方法在研究中的響應(yīng)靈敏度數(shù)據(jù)，即該方法是否能在研究所設(shè)置的條件之間表現(xiàn)出顯著差異。為了對(duì)方法的響應(yīng)度進(jìn)行分類(lèi)歸納總結(jié)，光環(huán)境變量被歸納為光強(qiáng)、光譜和光分布三個(gè)特征變量類(lèi)型。各方法的應(yīng)用引文獻(xiàn)來(lái)源，所涉及的變量類(lèi)型，以及具體的條件參數(shù)和方法指標(biāo)及其結(jié)果的顯著性，如表1～表6所示。

表1 視覺(jué)績(jī)效評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于照明環(huán)境中的響應(yīng)靈敏度

表2 視覺(jué)舒適評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于照明環(huán)境中的響應(yīng)靈敏度Table 2 Response sensitivity of visual comfort evaluation method applied in lighting environment

表3 視覺(jué)疲勞評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于照明環(huán)境中的響應(yīng)靈敏度Table 3 Response sensitivity of visual fatigue evaluation method applied in lighting environment

表4 警覺(jué)度評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于照明環(huán)境中的響應(yīng)靈敏度Table 4 Response sensitivity of alertness evaluation method applied in lighting environment

表5 情緒評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于照明環(huán)境中的響應(yīng)靈敏度Table 5 Response sensitivity of emotion evaluation method applied in lighting environment

表6 睡眠質(zhì)量評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于照明環(huán)境中的響應(yīng)靈敏度Table 6 Response sensitivity of sleep quality evaluation method applied in lighting environment

3 光健康評(píng)價(jià)方法的適用度分析

人體健康評(píng)價(jià)方法在光環(huán)境研究中的適用程度一方面取決于其是否能夠?qū)λO(shè)置的光條件產(chǎn)生靈敏的響應(yīng)，另一方面，方法的使用和操作過(guò)程中是否存在對(duì)實(shí)驗(yàn)光條件的干擾或限制也十分重要。如：部分視覺(jué)績(jī)效測(cè)試方法借助電腦或顯示設(shè)備完成，增加了光環(huán)境的復(fù)雜性，引入了光干擾；以及褪黑激素測(cè)試法，在節(jié)律有關(guān)指標(biāo)(褪黑激素開(kāi)啟時(shí)間：DLMO)的測(cè)試過(guò)程中需要在黑暗的環(huán)境中進(jìn)行。這些方法使用中的要求，存在與光環(huán)境研究之間的匹配程度。因此，光健康評(píng)價(jià)方法的適用度評(píng)價(jià)應(yīng)包含方法的響應(yīng)度和匹配度兩個(gè)部分。

此外，為了細(xì)分方法在不同類(lèi)型光環(huán)境變量中的響應(yīng)程度。方法的響應(yīng)度被分為光強(qiáng)、光譜、光分布三類(lèi)特征變量類(lèi)型進(jìn)行分析。根據(jù)第2節(jié)中各方法在研究中的數(shù)據(jù)結(jié)果，方法的響應(yīng)度根據(jù)變量特征分為三類(lèi)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：

?A級(jí)：在適當(dāng)?shù)慕M別之間進(jìn)行測(cè)試，均存在顯著差異。

?B級(jí)：若組別之間有顯著差異，但在不同組別間的結(jié)果具有爭(zhēng)議。

?C級(jí)：若組別之間均無(wú)顯著差異。

方法在光環(huán)境研究中匹配度，根據(jù)1.1～1.6節(jié)中對(duì)方法的描述及其對(duì)光條件的干擾程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：

?A級(jí)：方法所需的材料和設(shè)備與光環(huán)境之間無(wú)任何沖突，不影響光環(huán)境的準(zhǔn)確性。

?B級(jí)：方法的使用會(huì)對(duì)光環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，但對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可控。

?C級(jí)：方法的使用極大的干擾光環(huán)境的劑量，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大且無(wú)法避免。

根據(jù)方法的響應(yīng)度和匹配度，可獲得各類(lèi)方法的適用度評(píng)價(jià)結(jié)果如表7所示。

表7 方法適用度的評(píng)價(jià)結(jié)果

如表7所示，每個(gè)方法在不同響應(yīng)維度和匹配度中的評(píng)級(jí)不同，方法評(píng)級(jí)中A級(jí)越多，表示該方法在光環(huán)境研究中的適用度越好。例如：視覺(jué)績(jī)效評(píng)價(jià)方法中，Landolt C閱讀測(cè)試法得到了四個(gè)A級(jí)評(píng)價(jià)，則其在光環(huán)境研究中的視覺(jué)績(jī)效評(píng)價(jià)方面具有最佳的適用度。同樣得到四個(gè)A級(jí)評(píng)價(jià)的方法有：視覺(jué)舒適-OLS、VAQ，視覺(jué)疲勞-CFF等。在具體的研究中，研究方法的選擇應(yīng)結(jié)合所探究光環(huán)境參數(shù)所屬類(lèi)型的響應(yīng)度和匹配度的結(jié)果共同分析。例如，當(dāng)實(shí)驗(yàn)變量為光照強(qiáng)度時(shí)，方法的強(qiáng)度響應(yīng)和匹配度應(yīng)被重點(diǎn)關(guān)注，選取兩者評(píng)級(jí)較高的方法則具有較高的適用性。

4 總結(jié)與討論

本文匯總了光環(huán)境對(duì)人體健康影響研究中常用的28種評(píng)價(jià)方法，并根據(jù)前期研究中各方法在光強(qiáng)、光譜或光分布下是否具有顯著差異，定義該指標(biāo)對(duì)于相應(yīng)光環(huán)境的響應(yīng)度。在次基礎(chǔ)上，根據(jù)方法對(duì)于光環(huán)境研究的干擾程度定義方法的匹配度。響應(yīng)度和匹配度等級(jí)越高，則該方法越適合用于探索光環(huán)境對(duì)人體健康的影響程度。

此外，評(píng)價(jià)方法的選取還應(yīng)結(jié)合方法的設(shè)計(jì)、心理學(xué)特征評(píng)價(jià)等多個(gè)因素進(jìn)行分析。在未來(lái)我們也將繼續(xù)開(kāi)展對(duì)方法的信度、效度等多維度的研究，進(jìn)一步探索用于評(píng)價(jià)光環(huán)境對(duì)人體健康影響的科學(xué)方法論。

致謝：本實(shí)驗(yàn)受到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助(課題編號(hào)2017YFB0403700)