《Frontiers in Neurology》：Determinants of intensive care unit light exposure: an observational cohort study of patient, temporal, and structural factors
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摘要
引言：重症患者经历显著的昼夜节律紊乱，部分原因在于重症监护病房（ICU）中的非典型光照暴露。尽管先前研究描述了ICU光照特征，但患者、时间及结构因素决定光照强度的程度仍不清楚。
方法：研究人员开展了一项观察性队列研究，针对2021年2月至2022
摘要
引言：重症患者经历显著的昼夜节律紊乱，部分原因在于重症监护病房（ICU）中的非典型光照暴露。尽管先前研究描述了ICU光照特征，但患者、时间及结构因素决定光照强度的程度仍不清楚。
方法：研究人员开展了一项观察性队列研究，针对2021年2月至2022年期间入住13间配备连续光照监测的医疗ICU（MICU）病房的患者，测量其房间内的光照强度。纳入标准为患者在监测的MICU病房停留至少48小时。研究人员收集了患者人口统计学和临床特征。每60秒记录一次光照强度（勒克斯，lux），然后计算每位患者入住MICU前48小时内的每小时平均lux、每小时测量值≥250 lux的比例以及每小时测量值≤10 lux的比例。组内相关系数（ICC）量化了可归因于患者层面因素的光照结果变异。多变量多水平模型评估了患者、时间和结构因素与光照结果之间的调整后关联。ICC和多水平模型均分别针对白天（05:00–22:59）和夜间（23:00–04:59）生成。
结果：在337个患者-房间配对中，患者平均年龄（±标准差）为66.1±14.8岁；平均序贯器官衰竭评估（SOFA）评分为6.8±3.6；白天和夜间平均lux分别为173.8±94.6和63.7±88.2。ICC表明，患者层面因素解释了平均lux白天变异的26.3%和夜间变异的46.9%；其他光照结果的ICC结果相似。在多变量模型中，研究人员发现时间因素（如一天中的时间、ICU入院季节）和结构因素（如房间朝向）强烈影响白天光照水平，而夜间变异则更多由患者层面因素驱动，如机械通气状态。
结论：ICU光照暴露显示出显著的患者间变异性，尤其是在夜间。在多水平模型中，研究人员发现这种变异性由临床、时间和结构因素驱动。研究结果表明，仅靠结构设计不足以标准化ICU光照暴露，可能需要针对夜间护理行为和白天光照供给的干预措施来减轻重症患者的昼夜节律紊乱。
重症监护病房（ICU）中的光照暴露异常是导致重症患者昼夜节律紊乱的关键因素之一。既往研究表明，ICU中普遍存在“白天昏暗、夜晚明亮”的光照模式，但患者个体特征、时间因素（如季节、入院时刻）以及结构因素（如房间朝向）对光照强度的相对贡献尚不明确。为此，研究人员在《Frontiers in Neurology》发表了一项观察性队列研究，旨在量化这些因素对ICU光照暴露的影响，为设计旨在恢复昼夜节律的干预措施提供依据。
该研究纳入2021年2月至2022年期间入住一所三级学术医疗中心两个院区共13间医疗ICU（MICU）病房的337个患者-房间配对。所有患者均在监测病房停留至少48小时，且排除非首次ICU入院及参与其他光照研究的病例。研究人员通过电子病历收集患者人口学及临床特征（如年龄、性别、SOFA评分、机械通气状态、COVID-19感染状态、接触隔离状态等），并利用HOBO-OnSet MX2202光度传感器在床头墙上方每60秒记录一次光照强度（lux），计算每位患者入院前48小时内每小时的平均lux、测量值≥250 lux的比例（反映高光照暴露）及≤10 lux的比例（反映低光照暴露）。通过组内相关系数（ICC）评估患者层面因素对光照变异性的解释比例，并采用多变量多水平模型分别分析白天（05:00–22:59）和夜间（23:00–04:59）各因素与光照结果之间的调整后关联。
**研究结果**
**1. 患者队列特征与光照水平**
患者平均年龄66.1岁，SOFA评分均值6.8，43.3%接受机械通气，14.8%为COVID-19阳性，48.7%处于接触隔离状态。白天平均光照强度为173.8 lux，夜间为63.7 lux；白天仅28%的测量值达到≥250 lux的推荐阈值，而夜间62%的测量值≤10 lux，但仍有约10%的夜间测量值≥250 lux，表明光照模式与理想昼夜节律支持标准存在显著偏离。
**2. 组内相关系数分析**
ICC显示，患者层面因素对平均lux变异的解释比例在白天为26.3%，在夜间升至46.9%；对于≥250 lux的比例，患者因素解释白天27.3%、夜间49.6%的变异；对于≤10 lux的比例，解释比例分别为9.1%（白天）和54.1%（夜间）。这表明夜间光照变异更多由患者个体特征（如疾病严重度、护理需求）驱动，而白天变异则受其他因素（如日光、时间）主导。
**3. 多变量多水平模型结果**
在调整其他因素后，模型显示：
- **患者因素**：SOFA评分每增加1分，夜间平均lux升高2.73 lux（p=0.042）；机械通气患者白天和夜间平均lux均显著高于非通气患者（β系数分别为26.63和26.41，p<0.02）；接触隔离状态与白天平均lux降低25.61 lux相关（p=0.011）。
- **时间因素**：ICU入院后第1个24小时（day 1）相比第2个24小时，白天和夜间平均lux分别升高30.07 lux和25.68 lux（p<0.0005）；入院时间也影响夜间光照，晚间接诊（20:00–22:59）的患者夜间平均lux较早晨（08:00–10:59）入院者高约23 lux。时间-光照模式显示，白天平均lux在08:00–13:59达到峰值（约125–129 lux高于参考时段），随后逐渐下降；夜间各小时lux均低于参考时段（23:00–23:59），但整体仍高于理想值。
- **结构因素**：房间朝向对光照影响显著，与朝向西南的参考房间相比，朝向东南的房间白天平均lux高出34.66 lux，而朝向东南（院区2）的房间白天平均lux低64.89 lux，夜间差异同样显著（p<0.0005）。季节因素仅呈边缘性关联（p=0.062），冬季白天光照略低于秋季。
**讨论与结论**
本研究首次系统量化了患者、时间和结构因素对ICU光照暴露的贡献。研究发现，夜间光照变异中近半数由患者因素解释，而白天变异更多受时间和结构因素影响。机械通气、入院时刻及接触隔离状态等临床因素与光照强度密切相关，提示护理行为（如夜间操作使用强光）和患者病情严重度共同塑造了ICU光照环境。尽管房间朝向等结构因素影响显著，但即便在朝向最优的房间，白天平均光照仍远低于250 lux的推荐水平，表明单纯依靠建筑设计无法实现理想昼夜节律支持。因此，未来干预应重点调整夜间护理行为（如使用局部照明替代顶灯）并增加日间全光谱光照供给。
**翻译研究结论部分**：
研究人员在此证明，患者因素构成了MICU光照水平变异性的重要部分，尤其是在夜间。研究结果表明，这种变异的驱动因素随一天中的时间而变化。在白天时段，光照暴露似乎主要由时间和结构因素驱动；然而在夜间，光照变异与患者因素（如ICU入院时机和机械通气状态）的关联增强。尽管如此，观察到的光照暴露在多大程度上反映临床必要性而非行为习惯或局部单元文化仍不清楚。因此，未来研究应通过将分析扩展至单元层面行为因素（如探视者存在、护理干预频率及医护人员特定工作流程模式）来表征这些行为驱动因素。
