Laser of LED bij roodlicht: wat is het verschil?

Kort antwoord: het verschil tussen laser of LED bij roodlicht zit in de manier waarop het licht wordt gemaakt, niet in de vraag welke bron per definitie sterker is. Een laser levert coherent licht in een zeer smalle band en een nauwe bundel, een LED levert niet-coherent licht in een bredere band met spreiding om de piek. Beide kunnen dezelfde golflengte en dezelfde energie per vierkante centimeter leveren. Wat er in het weefsel gebeurt hangt vooral af van die golflengte en die dosis, en veel minder van het woord op de doos.

Hieronder staat wat er fysiek anders is aan een laser, waarom het onderzoek met lasers begon en later naar LEDs opschoof, waarom coherentie in weefsel snel verloren gaat, en hoe je een aanbieder beoordeelt die het woord laser gebruikt. Wat hier expres niet staat: een oordeel over welke bron beter is. Dat geeft het onderzoek namelijk niet. Er staat hier ook geen uitspraak over wat licht met een klacht doet.

Wat een laser fysiek anders maakt dan een LED

Een laser en een LED zijn allebei halfgeleiders die licht uitzenden, maar om de laser zit een optische holte. Die zorgt dat de fotonen elkaar versterken en in fase raken. Dat levert drie eigenschappen op die een LED niet heeft.

De eerste is coherentie: de golven lopen in de pas. De tweede is een zeer smalle spectrale band. Een laserdiode zit vaak binnen een halve tot een paar nanometer rond zijn piek, een LED heeft een halfwaardebreedte van twintig tot veertig nanometer. Een LED van 660 nm zendt dus ook licht uit rond 645 en 675 nm. De derde is bundelbreedte: een laserbundel blijft over meters bij elkaar, een LED straalt breed uit en verliest snel intensiteit met afstand.

Eigenschap	Laserdiode	LED
Coherentie	Ja, ruimtelijk en in tijd	Nee
Spectrale bandbreedte	Ongeveer 0,5 tot 3 nm	Ongeveer 20 tot 40 nm
Bundelspreiding	Ongeveer 0,5 tot 10 graden	Ongeveer 30 tot 120 graden
Behandeld oppervlak	0,03 tot 1 cm2 per punt	200 tot meer dan 2500 cm2 per paneel
Wie bedient het	Meestal een behandelaar	Meestal de gebruiker zelf
Precisie op een klein doel	Duidelijk in het voordeel van de laser	Minder gericht

Typische ordes van grootte, geen specificaties van een bepaald product. Waar de laser wint: op een klein doel is hij nauwkeuriger en zijn golflengte ligt strakker vast. Echte voordelen, maar ze zeggen weinig over een groot huidoppervlak.

De begrippen die door elkaar lopen: LLLT, cold laser, softlaser, fotobiomodulatie

LLLT staat voor low level laser therapy. De term ontstond om deze bronnen te onderscheiden van chirurgische lasers die snijden of verhitten. Laag betekent: te weinig vermogen om weefsel meetbaar op te warmen.

Cold laser en softlaser zijn commerciele namen voor hetzelfde idee. Koud slaat niet op de temperatuur van het apparaat maar op het uitblijven van een warmte-effect.

Fotobiomodulatie is de term die het vakgebied zelf gebruikt, juist omdat LLLT het woord laser in zich draagt terwijl het meeste onderzoek allang niet meer met lasers gebeurt. De term is bronneutraal: hij gaat over niet-thermisch licht in het rode en nabij-infrarode gebied, of dat nu uit een laser of uit een LED komt.

Waarom het onderzoek met lasers begon en waarom LEDs het overnamen

Het veld begon eind jaren zestig met lasers, om een banale reden: er was niets anders. Een LED met genoeg vermogen op een bruikbare golflengte bestond simpelweg niet. Wie licht van precies 632,8 nanometer wilde kwam bij een helium-neonlaser uit, decennialang het standaardgereedschap.

Twee dingen veranderden dat. De halfgeleidertechniek maakte krachtige LEDs in rood en nabij-infrarood betaalbaar, en tegelijk bleek uit vergelijkingen dat de bron minder uitmaakte dan gedacht zolang golflengte en dosis gelijk waren. Daarmee werd de LED aantrekkelijk: goedkoper, veiliger en schaalbaar naar grote oppervlakken.

De laser was niet de beste keuze van het veld, het was de enige keuze die er destijds was.

Dat verklaart waarom oudere literatuur bijna altijd over laser gaat. Maar die studies onderzochten vooral golflengtes en doses, en die zijn overdraagbaar. Hoe gemengd het beeld is, staat in rood licht therapie: wat zegt het onderzoek echt.

Coherentie in weefsel: waarom het verschil kleiner is dan het klinkt

Coherentie is de eigenschap waar het laserargument op rust, en ook de eigenschap die het snelst verdwijnt. Huid is geen glas maar een sterk verstrooiend medium vol celmembranen, vezels en vloeistof met wisselende brekingsindex. Elke keer dat een foton van richting verandert verschuift zijn fase ten opzichte van zijn buren. Na een fractie van een millimeter is de bundel een diffuse wolk waarin de fasesamenhang weg is.

Daar komt bij dat de vermoede eerste stap in fotobiomodulatie een absorptie door een molecuul is. Dat is een gebeurtenis per foton: het molecuul ziet de energie van dat ene foton, oftewel de golflengte, en niet de fase ten opzichte van de buren. Een mechanisme waarbij een molecuul coherentie herkent is niet bekend.

Blijft over: de smallere band. Een laser van 810 nm zit echt op 810 nm, een LED van 810 nm geeft ook energie rond 795 en 825 nm af. Of dat uitmaakt hangt af van hoe scherp de absorptiepiek is, en bij de brede pieken in dit gebied is het verschil klein. Meer daarover in golflengtes bij rood licht en infrarood: wat betekenen die nanometers.

Punt of vlak: wat je met een laser behandelt en wat met een paneel

Het praktische verschil is groter dan het fysische. Een laserprobe verlicht een gebied ter grootte van een speldenknop tot een muntje, een paneel een arm, een rug of een heel lichaam.

Dat geeft twee gebruiksvormen. Bij een puntbron beweegt de behandelaar het apparaat volgens een raster en houdt per positie een aantal seconden aan. Bij een vlakbron ga je zitten of staan en loopt de tijd voor het hele gebied tegelijk. Een paneel dat duizend vierkante centimeter belicht doet in tien minuten waar een puntbron duizenden posities voor nodig heeft.

Keerzijde: omdat een paneel breed uitstraalt daalt de intensiteit sterk met de afstand. De spreidingshoek bepaalt hoeveel je overhoudt, en dat werken we uit in stralingshoek roodlicht paneel: wat 30 of 60 graden betekent.

Wat wel telt: golflengte, dosis en afstand

Als de bron minder uitmaakt dan het label suggereert, wat dan wel? Drie dingen, en die zijn alle drie meetbaar.

Golflengte

De golflengte bepaalt hoe diep het licht komt en welke moleculen de energie opnemen. Rood licht wordt sterker verstrooid en blijft ondieper, nabij-infrarood komt verder. Ter vergelijking: verre infrarood, zoals uit een infrarood deken, komt tot de bovenste tienden van een millimeter. De claim over vijf tot zeven centimeter klopt niet; de hoogste peer-reviewed waarde is 5,4 mm.

Golflengte	Gebied	Waarvoor het meestal wordt onderzocht	In Lumi 110 en Lumi 700
480 nm	Blauw	Zeer oppervlakkig, blijft in de bovenste huidlagen	Ja
630 nm	Rood	Oppervlakkige huidtoepassingen	Ja
660 nm	Rood	De meest onderzochte rode golflengte	Ja
810 nm	Nabij-infrarood	Meest onderzochte infrarode golflengte, komt dieper	Ja
850 nm	Nabij-infrarood	Vergelijkbaar bereik, veel in panelen	Ja
940 nm	Nabij-infrarood	Meer absorptie door water, minder gunstig venster	Ja

De derde kolom zegt waar deze golflengtes in de literatuur voorkomen, niet wat ze zouden doen. Zowel de Lumi 110 als de Lumi 700 levert 630 en 660 nm rood, 810 tot 940 nm nabij-infrarood en 480 nm blauw.

Dosis

De dosis is intensiteit maal tijd. Intensiteit meet je in milliwatt per vierkante centimeter, tijd in seconden, en het product deel je door duizend voor joule per vierkante centimeter. Dat sommetje geldt precies zo voor een laser als voor een LED, en dat is de kern van dit artikel.

Intensiteit	Tijd	Rekensom	Dosis
10 mW/cm2	10 minuten (600 s)	10 x 600 / 1000	6 J/cm2
20 mW/cm2	5 minuten (300 s)	20 x 300 / 1000	6 J/cm2
40 mW/cm2	5 minuten (300 s)	40 x 300 / 1000	12 J/cm2
100 mW/cm2	1 minuut (60 s)	100 x 60 / 1000	6 J/cm2

Dit zijn rekenvoorbeelden om de formule te laten zien, geen productspecificaties en geen aanbevolen doses. De laatste rij ligt in de orde van een puntbron, de eerste drie in die van een paneel op afstand. De uitkomst kan gelijk zijn terwijl de bron verschilt.

Afstand

De afstand is de derde variabele en de meest onderschatte. Verdubbel je hem, dan zakt de intensiteit fors en verandert de tijd voor dezelfde dosis. Hoe je dat meet staat in stralingsintensiteit bij roodlicht panelen: wat mW/cm2 betekent en roodlicht dosering: hoe joule per vierkante centimeter werkt.

Veiligheid en oogbescherming: waarom een laser een andere klasse is dan een paneel

Hier is het verschil juist wel groot, en dit is het enige punt waarop het label op de doos echt iets betekent.

Een laserbundel legt zijn energie in een minieme vlek, en het oog focust die vlek nog verder op het netvlies. De energiedichtheid ligt daar dus veel hoger dan vooraan in het oog. Daarom vallen therapeutische lasers in laserklassen met verplichtingen: afgeschermde ruimte, waarschuwingsborden, oogbescherming afgestemd op de golflengte en vaak een opgeleide bediener.

Een LED-paneel valt onder een ander kader: de fotobiologische veiligheidsnorm voor lampen. Daar krijgt een product een risicogroep op basis van intensiteit en de blootstellingsduur waarbij een grenswaarde wordt bereikt. Wat die groepen betekenen staat in EN 62471 en risicogroep 1 of 2 bij roodlicht uitgelegd, en de praktische vraag of je je ogen sluit of een bril opzet behandelen we in roodlichttherapie ogen: ogen sluiten of een bril op.

Hoe je een aanbieder beoordeelt die "laser" op de verpakking zet

Het woord laser staat regelmatig op consumentenproducten waar LEDs in zitten. Niet altijd kwade wil, maar het maakt vergelijken lastig. Zes stappen om er doorheen te kijken.

1. Vraag naar de laserklasseEen echt laserproduct heeft een klasse-aanduiding en waarschuwingslabel. Ontbreekt dat, dan zitten er LEDs in en is laser een marketingwoord.
2. Vraag de golflengte in nanometersNiet rood of infrarood, maar een getal met tolerantie, bijvoorbeeld 660 nm plus of min 10 nm. Wie alleen kleuren noemt heeft geen meting.
3. Vraag de intensiteit met afstand erbijEen waarde in mW/cm2 zonder afstand zegt niets. Vraag hem op 15 cm en op 30 cm, en vraag of het een meting is of een berekening.
4. Reken zelf de dosis uitIntensiteit maal seconden gedeeld door duizend. Kloppen de genoemde tijden met de opgegeven intensiteit? Zo niet, dan is een van beide niet gemeten.
5. Kijk naar oppervlak, niet naar wattageEen hoog wattage zegt weinig als het over een groot vlak wordt uitgesmeerd. Kijk naar wat er per vierkante centimeter overblijft.
6. Vraag hoe er is getestVraag of er onafhankelijke metingen zijn en of aangehaald onderzoek een nepapparaat als controle gebruikte. Zonder zo'n controlegroep zegt een studie weinig.

Deze vragen staan in bredere vorm ook in onze checklist met tien specificaties.

Wat Luxyor gebruikt en waarom

Onze panelen werken met LEDs, niet met lasers. Die keuze is praktisch. Een paneel is bedoeld om thuis een groot oppervlak tegelijk te belichten, zonder begeleiding. Daarvoor is de brede bundel van een LED een voordeel en geen tekort: je hoeft niets over de huid te rasteren en de sessieduur geldt voor het hele gebied. Ook is de veiligheidssituatie eenvoudiger uit te leggen, wat telt als het apparaat in een woonkamer staat.

Wat we niet doen is beweren dat LED beter is. Dat weten we niet, en het onderzoek weet het ook niet. We geven wel de getallen waar het om draait: golflengte, intensiteit op een genoemde afstand en de sessieduur waarmee je zelf de dosis uitrekent.

Tot slot

Drie dingen om te onthouden.

Een. Laser en LED verschillen echt: coherentie, een smallere band en een nauwere bundel. Maar coherentie gaat in weefsel binnen een fractie van een millimeter verloren, en absorptie is een gebeurtenis per foton waarbij fase geen rol speelt.

Twee. Het onderzoek begon met lasers omdat er niets anders was, niet omdat ze als beste uit een vergelijking kwamen. Op de vraag welke bron beter is geeft het onderzoek geen eenduidig antwoord.

Drie. Wat je wel kunt beoordelen: golflengte, intensiteit op een genoemde afstand en dosis in joule per vierkante centimeter. Die drie gelden voor beide bronnen, los van het woord op de verpakking.