Ein tiefer Einblick in die Optik und Wellenlängen von LED-Panels

Nicht alle LED-Lichttherapie-Panels sind gleich. Viele Geräte auf dem Markt rühmen sich zwar hoher Leistung oder zahlreicher Wellenlängen, ihre tatsächliche therapeutische Wirksamkeit wird jedoch durch ein viel differenzierteres Zusammenspiel verschiedener Faktoren bestimmt. Das Verständnis der wissenschaftlichen Grundlagen der LED-Panel-Optik und der Wellenlängen ist der wichtigste Schritt bei der Auswahl eines Geräts, das Ihren Kunden oder Patienten konsistente, vorhersehbare und sichere Ergebnisse liefert. Dieser Leitfaden entmystifiziert die grundlegenden technischen Prinzipien, die ein Verbrauchergerät von einem professionellen Therapieinstrument unterscheiden.

Bei REDDOT LED gehen wir bei der Geräteentwicklung von Grund auf an die Prinzipien der Ingenieurskunst heran. Wir sind überzeugt, dass die Synergie zwischen der Leuchtdiode (dem Motor) und ihrer optischen Linse (dem Abgabesystem) von größter Bedeutung ist. Unser Fokus liegt auf der Maximierung der Photonenabgabe an das Zielgewebe bei gleichzeitiger Kontrolle des unvermeidlichen Nebenprodukts – der Wärme –, um Patientenkomfort und -sicherheit zu gewährleisten. Dieser Leitfaden erläutert unsere Methodik, damit Sie über Marketingaussagen hinausblicken und Panels anhand überprüfbarer Leistungskennzahlen bewerten können.

Die wichtigsten Erkenntnisse

1. Aktive Kühlung ermöglicht therapeutische Erfolge . Ein integriertes Lüftersystem ist kein Luxusmerkmal, sondern für professionelle Anwendungen unerlässlich. Aktive Kühlung reguliert die thermische Belastung der Haut und ermöglicht die Abgabe höherer, therapeutisch wirksamerer Lichtenergiedosen (Fluenz), ohne den Patienten zu belasten oder die Sicherheit zu beeinträchtigen. Dies führt direkt zu besseren klinischen Ergebnissen und einem höheren Patientendurchsatz.

2. Die Optik bestimmt die Anwendung . Das Linsensystem ist der wichtigste Faktor für den Einsatzzweck eines Panels. Geräte ohne Linsen eignen sich nur für Anwendungen mit direktem Kontakt. Eine 60°-TIR-Linse (Total Internal Reflection) erzeugt einen breiten, gleichmäßigen Strahl, der sich ideal für ästhetische und dermatologische Behandlungen größerer Flächen eignet. Eine fokussierte 30°-TIR-Linse minimiert die Lichtstreuung und maximiert die Intensität auf Distanz. Damit ist sie die beste Wahl für die Behandlung tiefer Muskel-Skelett-Gewebe in der Physiotherapie und Sportmedizin.

3. Wellenlängensynergie ist strategisch . Durch die Kombination verschiedener Wellenlängen kann ein einziges Gerät unterschiedliche Gewebetiefen und biologische Mechanismen ansprechen. Eine Mischung aus oberflächlichem Rotlicht (z. B. 660 nm) und tiefer eindringendem Nahinfrarotlicht (z. B. 830 nm oder 850 nm) bietet ein breites therapeutisches Fenster. Die optimale Kombination und das Verhältnis dieser Wellenlängen sollten jedoch bewusst gewählt werden, um der primären klinischen Anwendung des Geräts zu entsprechen, anstatt einfach möglichst viele Wellenlängen zu verwenden.

Die Kernkomponenten verstehen

Die Leistung eines Phototherapie-Panels ist das Produkt seiner beiden Hauptsysteme: der Wellenlängen des von ihm erzeugten Lichts und des optischen Systems, das dieses Licht an den Körper abgibt.

Wellenlängen – der Motor der Therapie

Die Wellenlänge, gemessen in Nanometern (nm), bestimmt die Farbe des Lichts und, noch wichtiger, seine Eindringtiefe in biologisches Gewebe. Verschiedene Wellenlängen werden von verschiedenen Molekülen in unseren Zellen (den sogenannten Chromophoren) absorbiert und lösen so eine therapeutische Reaktion aus.

• 660 nm (sichtbares rotes Licht) : Diese Wellenlänge hat eine relativ geringe Eindringtiefe und ist daher besonders für dermatologische Anwendungen geeignet. Sie wird hauptsächlich von der Haut absorbiert, fördert dort die Kollagensynthese, beschleunigt die oberflächliche Wundheilung und lindert Entzündungen.

• 830 nm & 850 nm (Nahinfrarot) : Diese NIR-Wellenlängen sind die Hauptkomponenten der Tiefengewebstherapie. Sie dringen deutlich tiefer ein als rotes Licht und erreichen durch die Haut die darunter liegenden Muskeln, das Bindegewebe und den Knochen. Ihre starke entzündungshemmende Wirkung ist umfassend bestätigt und somit ein wichtiger Baustein für die Schmerzbehandlung, die Gelenkgesundheit und die Beschleunigung der postoperativen Genesung.

• 940 nm (Nahinfrarotlicht) : Diese Wellenlänge bietet möglicherweise die tiefste Eindringtiefe und eignet sich hervorragend für die gezielte Behandlung dichter Muskel-Skelett-Strukturen und die Verbesserung der lokalen Durchblutung durch Vasodilatation (Erweiterung der Blutgefäße). 660 nm + 830 nm + 850 nm Rotlichttherapie-Demonstrationsdiagramm

Optik Das Liefersystem

Eine LED ohne Linse strahlt Licht in einem sehr breiten, unfokussierten Muster ab. Das bedeutet, dass ein großer Teil der erzeugten Energie verschwendet wird, da sie in die Luft gestreut wird, anstatt das Zielgewebe zu erreichen. Eine Totalreflexionslinse (TIR) ​​ist eine hochentwickelte optische Komponente, die dieses gestreute Licht einfängt, kollimiert und zu einem kontrollierten, therapeutisch nutzbaren Strahl fokussiert.

• Keine Linse : Ineffizient für die berührungslose Therapie. Der Großteil der Energie geht an die Umgebung verloren. Nur sinnvoll, wenn das Gerät in direkten Kontakt mit der Haut gebracht wird, was oft unpraktisch ist.

• 60° TIR-Linse : Der Standard für gleichmäßige Abdeckung. Diese Linse erzeugt einen breiten, gleichmäßigen Strahl, der sich perfekt für die Behandlung großer Flächen wie Gesicht oder Rücken eignet. Sie vereint ordentliche Intensität mit breiter Anwendung und ist somit ideal für die ästhetische Behandlung.

• 30° TIR-Linse : Für maximale Tiefe entwickelt. Diese Linse erzeugt einen hochfokussierten, schmalen Strahl, der den Energieverlust über die Distanz minimiert. Sie ist die beste Wahl für die Physiotherapie, bei der es darum geht, die höchstmögliche Photonendosis an tiefliegende Ziele wie Gelenke und Muskeln zu liefern.

Die entscheidende Rolle von Bestrahlungsstärke und Entfernung

Die Bestrahlungsstärke (oder Leistungsdichte), üblicherweise in mW/cm² gemessen, ist die Energiemenge, die pro Sekunde an einen bestimmten Körperbereich abgegeben wird. Dieser Wert ist nicht statisch; er nimmt mit zunehmender Entfernung vom Panel drastisch ab (ein Prinzip, das als Abstandsgesetz bekannt ist). Hier ist die Wahl der Optik von entscheidender Bedeutung.

Die Lichtstreuungsmuster variieren je nach optischem System erheblich.

Ein Panel mit 30°-TIR-Linsen kann aus einer Entfernung von 15–30 cm eine therapeutisch relevante Energiedosis abgeben, während ein Panel ohne Linsen aus derselben Entfernung eine vernachlässigbare Dosis abgeben würde. Daher ist jeder vom Hersteller angegebene Bestrahlungswert bedeutungslos, wenn die Messentfernung und das verwendete optische System nicht bekannt sind.

Aus dem REDDOT-Labor: Überprüfung von Bestrahlungsstärkeangaben

Wir verwenden kalibrierte Solarleistungsmessgeräte und Spektrometer, um die tatsächliche optische Leistung unserer Geräte in standardisierten Abständen (z. B. 15 cm) zu messen. Wir empfehlen allen institutionellen Käufern, in ein hochwertiges Messgerät zu investieren, um die Herstellerangaben zu überprüfen. Die Leistung eines Geräts sollte auf messbaren physikalischen Daten basieren, nicht auf Marketingliteratur. Wir legen Wert auf Transparenz und stellen detaillierte optische Daten für alle unsere professionellen Module bereit.

Ausgleich zwischen Penetration und Patientenkomfort

Ziel der Photobiomodulation ist die Abgabe einer optimalen Lichtenergiedosis zur Stimulierung einer biologischen Reaktion. Absorbierte Lichtenergie, die jedoch keinen therapeutischen Effekt hat, wird in Wärme umgewandelt. Die Beherrschung dieser thermischen Belastung ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen und angenehmen Behandlung.

Thermische Belastung Die größte Herausforderung

Übermäßige Hitze ist nicht nur unangenehm für den Patienten, sondern kann auch kontraproduktiv sein, da sie Entzündungen verstärken und die Lichtdurchlässigkeit verringern kann. Dieser Effekt ist bei Personen mit einem höheren Melaninspiegel in der Haut (Fitzpatrick-Hauttypen IV–VI) stärker ausgeprägt, da Melanin ein breites Spektrum an Licht absorbiert und in Wärme umwandelt. Ein subjektives Gefühl von starkem Stechen oder Jucken ist ein deutliches Zeichen für übermäßige Wärmebelastung.

Die Engineering-Lösung Aktive Kühlung

Hier wird die aktive Lüfterkühlung zu einer entscheidenden Technologie. Durch die aktive Ableitung der Wärme von der Geräteoberfläche und der Haut des Patienten ermöglicht ein lüftergekühltes System den Einsatz leistungsstärkerer LEDs und längere Behandlungszeiten. Dies ermöglicht die Verabreichung einer wirklich effektiven therapeutischen Dosis ohne Beschwerden und optimiert sowohl die klinischen Ergebnisse als auch die Patientencompliance.

Aus dem REDDOT-Labor: Wärmemanagement ist der Kern des Designs

Wir verwenden Wärmebildkameras und Hautkontakt-Thermoelemente, um die Wärmeverteilung bei maximaler Leistung abzubilden. Unser technisches Ziel ist es, den Anstieg der Hauttemperatur des Patienten während einer Standardsitzung unter 5 °C zu halten. Diese Daten fließen direkt in unsere Lüfterdrehzahlkurven und das Kühlkörperdesign ein und gewährleisten so den sicheren Betrieb unserer Geräte innerhalb des optimalen Therapiefensters.

Teil der Reddot Factory Laboratory Ausstellung

Anpassung der Gerätearchetypen an die klinischen Anforderungen

Das richtige Werkzeug für die richtige Aufgabe. Ein für die Gesichtsverjüngung optimiertes Panel ist anders aufgebaut als eines für die Tiefenmuskelregeneration. Basierend auf umfangreichen Tests kristallisieren sich zwei primäre professionelle Archetypen heraus.

Unterschiedliche Anwendungen erfordern unterschiedliche Gerätespezifikationen.

Für Ästhetik und Dermatologie

Die ideale Konfiguration ist eine Dual-Wave (660 nm/830 nm), 60° TIR-Linse, lüftergekühltes Panel .

• Wirkungsweise : Die Wellenlänge von 660 nm fördert die Kollagenproduktion in der Haut, während die Wellenlänge von 830 nm tiefer wirkt, Entzündungen reduziert und die Heilung nach dem Eingriff beschleunigt. Die 60°-Linse erzeugt ein breites, gleichmäßiges Lichtfeld und sorgt so für eine gleichmäßige Abdeckung von Gesicht, Hals und Brust. Aktive Kühlung ist für den Patientenkomfort während der in diesen Bereichen üblichen 10- bis 20-minütigen Sitzungen unerlässlich.

Für Sportmedizin und Physiotherapie

Die optimale Konfiguration ist eine Multi-Welle (z. B. 660/830/850/940 nm), 30° TIR-Linse, lüftergekühltes Panel .

• Funktionsweise : Der Multiwellen-Ansatz zielt gleichzeitig auf Gewebe in verschiedenen Tiefen. Die hochfokussierende 30°-Linse ist die entscheidende Komponente. Sie minimiert die Lichtstreuung und liefert die maximal mögliche Energiedosis aus praktischer, berührungsloser Entfernung an tiefe Ziele wie Rotatorenmanschette, Kniegelenk oder untere Rückenmuskulatur. Die für diese Anwendung erforderliche hohe Leistungsdichte macht eine aktive Kühlung unverzichtbar.

Aus dem REDDOT-Labor: Unsere Haltung zu Wellenlängenkombinationen

Unsere Mehrwellensysteme sind nicht beliebig. Wir wählen Wellenlängen basierend auf ihren bekannten Absorptionsspitzen in wichtigen zellulären Chromophoren wie Cytochrom-c-Oxidase und Wasser aus. Die Synergie zwischen 830 nm und 940 nm kann beispielsweise sowohl entzündungshemmende Effekte als auch die lokale Durchblutung verstärken – ein kombinierter Nutzen, den wir durch umfangreiche interne Tests und die Überprüfung der wissenschaftlichen Literatur bestätigt haben.

Checkliste für die REDDOT-Implementierung

Die Beschaffung eines Hochleistungspanels ist der erste Schritt. Die ordnungsgemäße Implementierung stellt sicher, dass Sie dessen Wert maximieren und konsistente Ergebnisse erzielen.

1. Auswahlphase :

   • Definieren Sie Ihren primären Anwendungsfall klar (z. B. Erholung nach einem Eingriff, Behandlung von Muskelschmerzen).

   • Überprüfen Sie die technischen Spezifikationen des Geräts: Wellenlängen, optischer Linsenwinkel (TIR 30° oder 60°) und Kühlmechanismus (passiver vs. aktiver Lüfter).

   • Fordern Sie Bestrahlungsdaten an, die in klinisch relevanter Entfernung (z. B. 6 Zoll/15 cm) gemessen wurden.

2. Bereitstellung und Abnahme :

   • Überprüfen Sie nach Erhalt mit einem Leistungsmessgerät eines Drittanbieters, ob die Leistung des Panels den Angaben des Herstellers entspricht.

   • Erstellen Sie auf Grundlage der überprüften Bestrahlungsstärke standardisierte Behandlungsprotokolle (Zeit, Entfernung), um konsistente Energiedosen (Joule/cm²) zu erzielen. Nutzen Sie unsere Protokollressourcen zur Orientierung.

   • Schulen Sie alle Mitarbeiter in der ordnungsgemäßen Bedienung, den Sicherheitsverfahren und Kontraindikationen.

3. Laufende Wartung :

   • Reinigen Sie die Linsen regelmäßig mit einem weichen, fusselfreien Tuch, um Staubablagerungen zu vermeiden, die die Lichtleistung beeinträchtigen können.

   • Überprüfen Sie regelmäßig, ob die Kühllüfter richtig funktionieren und die Lüftungsschlitze frei von Hindernissen sind.

   • Modellspezifische Empfehlungen finden Sie in unseren Support- und Wartungshandbüchern .

4. Jährliche Parameterüberprüfung :

   • Messen Sie einmal jährlich die Bestrahlungsstärke des Panels, um zu prüfen, ob die LED-Leistung im Laufe der Zeit nachlässt. Hochwertige LEDs sollten über Tausende von Stunden hinweg mehr als 90 % ihrer ursprünglichen Leistung aufrechterhalten.

Glossar der Begriffe

• Bestrahlungsstärke : Das Maß für die pro Flächeneinheit abgegebene Lichtenergie (Leistung), normalerweise ausgedrückt in Milliwatt pro Quadratzentimeter (mW/cm²).

• Wellenlänge : Der Abstand zwischen den Spitzen einer Lichtwelle, der ihre Farbe und Eindringtiefe bestimmt. Gemessen in Nanometern (nm).

• TIR-Linse : Total Internal Reflection-Linse. Eine fortschrittliche optische Komponente, die das Streulicht einer LED einfängt und in einen kontrollierten Strahl fokussiert.

• Photobiomodulation (PBM) : Der wissenschaftliche Begriff dafür, wie Lichtenergie biologische Prozesse auf zellulärer Ebene modulieren kann, um therapeutische Wirkungen zu erzielen.

• Fitzpatrick-Skala : Ein numerisches Klassifizierungssystem für die menschliche Hautfarbe, das zur Beurteilung der Reaktion verschiedener Hauttypen auf ultraviolettes und sichtbares Licht verwendet wird.

Häufig gestellte Fragen

1. Was ist der wichtigste Faktor bei der Auswahl eines professionellen LED-Panels?
Der wichtigste Faktor ist die Optimierung des Gerätedesigns (Wellenlängen, Optik, Kühlung) für Ihre primäre klinische Anwendung. Hohe Leistung ist sinnlos, wenn das Licht nicht effektiv und angenehm an das Zielgewebe abgegeben wird. Ästhetik-Panels und Physiotherapie-Panels sind aus gutem Grund unterschiedlich konstruiert.

2. Warum ist eine aktive Lüfterkühlung bei REDDOT-LED-Panels so wichtig?
Wir betrachten aktive Kühlung als zentrale therapeutische Technologie. Unsere Entwicklungsphilosophie besteht darin, die höchstmögliche effektive Lichtdosis in kürzester Zeit und auf sichere Weise zu liefern. Lüfter sind die einzige Möglichkeit, die von Hochleistungs-LEDs erzeugte Wärmebelastung zu bewältigen und so sicherzustellen, dass die Behandlungen nicht nur angenehm, sondern auch klinisch wirksam sind.

3. Kann ich ein für die Sportmedizin entwickeltes Panel für ästhetische Behandlungen verwenden?
Obwohl dies möglich ist, ist es nicht ideal. Eine 30°-Linse, die für tiefes Eindringen konzipiert ist, erzeugt einen intensiveren, weniger gleichmäßigen „Hotspot“ auf der Haut, was für Gesichtsbehandlungen, bei denen eine gleichmäßige Abdeckung entscheidend ist, unerwünscht ist. Umgekehrt ist die Verwendung einer 60°-Ästhetik-Platte für tiefe Gewebebehandlungen ineffizient, da ein Großteil der Energie zu weit gestreut wird, um effektiv einzudringen.

4. Wie funktionieren Multiwellenlängen-Panels tatsächlich während einer Sitzung?
Bei einem hochwertigen Multiwellenpanel werden alle ausgewählten Wellenlängen gleichzeitig emittiert. Dadurch kann das Gerät innerhalb einer Behandlungssitzung Photonen abgeben, die in unterschiedlichen Tiefen und von unterschiedlichen Chromophoren absorbiert werden, was zu einer umfassenderen therapeutischen Wirkung führt.

Verweise