Título: Proyecto I+D+i NEUROlight: Diseño Eficiente de la Iluminación Biodinámica para Promover el Ritmo Circadiano en instalaciones hospitalarias.
ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Ciencia e Innovación. Proyectos Prueba de Concepto 2021.
REFERENCIA: Por asignar
DURACIÓN DEL PROYECTO: 2022-2023
RESPONSABLES: Acosta García, Ignacio Javier / Sendra Salas, Juan José.
PRESUPUESTO: 50.000,00 euros.
 
INVESTIGADOR/ES O PARTICIPANTE/ES:
Miguel Ángel Campano Laborda
Josep Carreras Molins
Antonio Carrillo Vico
José Luis Gutiérrez
María de los Ángeles Murillo Pozo
Elia Sánchez Valderrábanos
Raquel Valencia
Israel Valverde Pérez
 
CONTRATADO/S:
 
COLABORADOR/ES:
 
 
FECHA DE INICIO: 01/01/2022
FECHA DE FINALIZACIÓN: 31/12/2023
 
RESUMEN: En la última década, numerosos estudios han demostrado la importancia de los ritmos circadianos y su impacto en la salud. Recientes publicaciones del Lighting Research Center de Nueva York, del Departamento de Cronobiología de la Universidad de Harvard y de la Comisión Internacional de Iluminación han cuantificado los efectos nocivos de la alteración de dicho ritmo a causa de una iluminación inadecuada: disrupción del sueño, incremento de padecer enfermedades cardiovasculares, cáncer, obesidad o depresión.
Los últimos avances en tecnología LED y biomedicina han alentado el desarrollo de las luminarias multicanales, que permiten adaptar la distribución espectral de la luz a los requerimientos de los marcadores cronobiológicos. Existe, no obstante, una carencia de ensayos bioquímicos que orienten un adecuado diseño luminotécnico, acorde a los requerimientos de salud y bienestar.
En este contexto, los investigadores de esta propuesta lideraron con éxito DYNALIGHT. Este proyecto, antecedente de la propuesta actual, llevó a cabo el diseño y optimización de un sistema de iluminación biodinámico en la UCI de Traumatología del Hospital Virgen del Rocío, permitiendo una mejor regulación circadiana de los trabajadores y mejorando la atención a los pacientes.
 
El objetivo principal de NEUROLIGHT es el desarrollo y posterior optimización de un sistema de iluminación biodinámica de amplio espectro, eficiente desde punto de vista energético, que contribuya a la recuperación y a la mejora de la salud de los pacientes hospitalarios y de sus cuidadores. Para lograr este propósito, el sistema de iluminación reproducirá una distribución espectral acorde a la adecuada regulación de los marcadores cronobiológicos, según las mediciones bioquímicas de cortisol y melatonina.
 
El proyecto DYNALIGHT se realizó considerando un sistema basado en un prototipo de luminaria de cuatro canales. NEUROLIGHT plantea el uso de un prototipo para investigación de luminaria multicanal de siete canales, gestionada mediante Cloud Computing. Su propósito es proporcionar una configuración precisa del sistema de iluminación para permitir un estímulo circadiano adecuado en entornos operativos reales, no solo en los espacios de UCI, sino también en habitaciones de hospitalización.
 
Para alcanzar este objetivo, se propone un equipo multidisciplinar integrado por arquitectos e ingenieros especialistas en iluminación, facultativos de las áreas clínicas implicadas en el proyecto, bioquímicos expertos en marcadores cronobiológicos y médicos en prevención de riesgos laborales.
La prueba de concepto se realizará en el Hospital Infantil del complejo del Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla, donde se instalará el sistema de iluminación en la UCI, así como en zonas de neurocirugía y cardiología. La propuesta cuenta con el apoyo de los jefes de servicio y de la dirección médica del hospital. La empresa LEDmotive lighting colabora con la propuesta poniendo a disposición del proyecto su departamento de investigación y ejecutando los prototipos de luminarias.
 
Tras la instalación de los sistemas de iluminación en las pruebas de concepto, se procederá a la medición de los marcadores bioquímicos en pacientes y cuidadores bajo las condiciones de ensayo, cotejando dichos datos con la recolección de información sobre la percepción subjetiva de los participantes, favoreciendo una mejora en la sincronización de los marcadores cronobiológicos y una pronta recuperación de los pacientes.
 
 
SUMMARY: In the last decade, numerous studies have shown the importance of circadian rhythms and their impact on human health. Recent publications from the Lighting Research Center (LRC) in New York, the Department of Chronobiology at Harvard University and the International Commission on Illumination (CIE) have quantified the harmful effects of altering this rhythm due to inadequate lighting: sleep disruption, increased risk of cardiovascular disease, cancer, obesity or depression.
The latest advances in LED technology and biomedicine have encouraged the development of multi-channel luminaires, which allow the adaptation of the light spectral distribution to the requirements of human chronobiological markers. However, there is a lack of biochemical tests that guide a suitable lighting design according to the requirements of health and well-being.
Given this context, the main researchers of this proposal successfully led DYNALIGHT. This project, which serves as a background and previous step of the current proposal, carried out the design and optimization of a biodynamic lighting system in the Intensive Care Unit of Traumatology of the Hospital Virgen del Rocío, allowing a better circadian regulation of the shift workers and improving the patient’s care.
 
The main objective of NEUROLIGHT is the development and subsequent optimization of a biodynamic wide spectrum lighting system, that contributes to the recovery and health improvement of hospital patients and their caregivers. To achieve this aim, the lighting system will render a spectral distribution according to the suitable regulation of chronobiological markers, based on biochemical measurements of cortisol and melatonin.
 
DYNALIGHT project was carried out considering a lighting system based on a luminaire prototype with four channels. NEUROLIGHT proposes the use of a research prototype of a multichannel luminaire with seven channels managed by Cloud Computing. The aim of this step forward is to provide an accurate configuration of the lighting system to allow a suitable circadian stimulus in real operational environments, not only in ICU spaces, but also in hospitalization rooms.
 
To meet this objective, a multidisciplinary team is proposed, made up of architects and engineers specialized in lighting, healthcare personnel and physicians from the clinical areas involved in the project, biochemists experts in chronobiological markers and medical specialists in prevention of occupational hazards.
The proof of concept will take place in the Children Hospital of the Virgen del Rocío University Hospital Complex in Seville, where the lighting system will be developed in the intensive care unit, neurosurgery and cardiology hospitalization areas. The proposal has the support of the aforementioned heads of service and the medical direction of the hospital. LEDmotive lighting, a multinational company specialist in advanced lighting solutions, collaborates with the proposal providing its research department and executing the prototypes of luminaires.
 
After the installation of the lighting systems in the proofs of concept, the biochemical markers will be measured in patients and caregivers under the test conditions, comparing the data collection with the information on the colour and subjective perception of the participants, expecting an improvement in the synchronization of chronobiological markers and a shorter recovery of hospitalized patients.