Originalartikel
Blaulichtfilter und deren Auswirkung auf den Pupillenlichtreflex
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Autoren
1Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik Hochschule München, Deutschland
2Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik Hochschule München, Deutschland
3Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik Hochschule München, Deutschland
Schlüsselwörter
Blaulichtfilternde Brillengläser
Blaulichtgefährdung
chromatische Pupillometrie
intrinsisch photosensitive retinale Ganglienzellen
zirkadianer Rhythmus
Keywords
Blue light filtering spectacle lenses
blue light hazard
chromatic pupillometry
intrinsically photosensitive retinal ganglion cells
circadian rhythm
Zusammenfassung
Zweck:
Die zunehmende Exposition gegenüber künstlichen Blaulichtquellen hat ein großes Interesse an Brillengläsern geweckt, die vor diesem potenziell gefährlichen Lichtanteil schützen. In dieser Studie wurden die Eigenschaften verschiedener Brillengläser mit Blaulichtfilter verglichen und untersucht, ob eine Reduzierung der Blaulichttransmission lichtabhängige physiologische Prozesse beeinflusst.
Material und Methoden:
Die wellenlängenspezifische Transmission verschiedener Brillengläser wurde mittels Spektrometer vermessen und der Einfluss der Gläser auf die PIPR (Post Illumination Pupil Response) bestimmt. Insgesamt 36 Augen von 18 Erwachsenen (20 - 30 Jahre) wurden mittels monokularer, direkter chromatischer Pupillometrie mit und ohne Blaulichtfilter vermessen. Die Messungen wurden mit einem modifizierten Pupillometer (PupilX von Albomed GmbH) mit Rot- und Blaureizung und einer Aufnahmedauer von 30 Sekunden (Dunkelaufnahme: 1 s; Lichtreiz: 1 s; Dunkelaufnahme: 28 s) durchgeführt.
Ergebnisse:
Im Hauptwirkungsspektrum der Blaulichtgefährdung (400 nm ≤ λ ≤ 500 nm) zeigten die transparenten blaulichtfilternden Brillengläser eine geringere Absorption verglichen zu „Komfort- und Wellness“-Filter der Filterkategorie 1 (Absorption: 19,60 % bis 25,27 % beziehungsweise 65,04 % bis 97,43 %). In der frühen und späten Phase der PIPR nach einem Blaulichtreiz bei Verwendung der „Komfort- und Wellness“-Filter, stellten wir einen signifikant kleineren Flächeninhalt unter der Kurve (p < 0,001), einen größeren normierten Pupillendurchmesser (p < 0,001) und einen größeren Krümmungsindex in einer exponentiellen Interpolation (p < 0,001) fest.
Fazit:
Blaulichtfilternde Brillengläser reduzieren den spektralen Anteil im relevanten Bereich für eine Blaulichtgefährdung. Durch die gleichzeitig verringerte Reizung der intrinsisch photosensitiven retinalen Ganglienzellen (ipRGCs), könnten sich lichtmodulierte physiologische Prozesse wie zum Beispiel die circadiane Regulation verändern. Die Verwendung von „Wellness- und Komfort“-Filtern zeigte eine signifikante Veränderung der PIPR. Ein Einfluss durch transparente, blaulichtfilternde Brillengläser konnte nicht nachgewiesen werden.
Abstract
Purpose:
The increasing exposure to artificial blue light sources has spawned an equal interest in spectacle lenses that protect against this potentially harmful proportion of light. This study compared the performance of different blue light filtering spectacle lenses and investigated whether a reduction in blue light transmission affects light-dependent physiological processes.
Material and Methods:
The wavelength-specific transmission of various spectacle lenses was determined by spectrometer and the influence of the lenses on the PIPR (Post Illumination Pupil Response) was evaluated. Thirty-six eyes of 18 adults (20 - 30 years) were measured by monocular, direct chromatic pupillometry with and without blue light filtering lenses. The modified pupillometer (PupilX from Albomed GmbH) with red and blue stimulation was used with a pupil exposure time of 30 seconds (darkness: 1 s; light stimulus: 1 s; darkness: 28 s).
Results:
In the main action spectrum of the blue light hazard (400 nm ≤ λ ≤ 500 nm), the transparent blue light filter showed lower absorption compared to “comfort- and wellness” lenses of filter category 1 (absorption: 19.60 % to 25.27 % and 65.04 % to 97.43 %). In the early and late phase of the post illumination pupil reflex (PIPR) after a blue light stimulus, we detected a significantly smaller area under the curve (p < 0.001), a larger normalized pupil diameter (p < 0.001), and a larger curvature index in an exponential interpolation (p < 0.001) when the “comfort- and wellness-” lenses were used.
Conclusion:
Blue light filtering lenses have been shown to reduce the transmission of blue light and thus can minimize the risk of blue light exposure. By simultaneously reducing the stimulation of intrinsic photosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs), light-modulated physiological processes such as circadian regulation could be altered. The use of “comfort- and wellness” lenses showed a significant change in the PIPR. An influence by transparent, blue-light filtering spectacle lenses could not be detected.
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