Rood licht versus nabij-infrarood dosis: waarom panelen met meerdere golflengten bandgesplitste joules nodig hebben

Update datum: 20 mei 2026 | Leestijd: 13 minuten

Dit artikel richt zich op het productontwerp en de rapportagelogica voor multi-golflengtepanelen. Het is geen handleiding voor behandelprotocollen.

Stel je drie rode lichtpanelen naast elkaar voor. Alle drie zijn eerlijk. Alle drie tonen exact dezelfde kop: 57 J/cm² totale oppervlaktedosis op 15 cm afstand gedurende een sessie van 10 minuten. Een koper kiest de goedkoopste, ervan uitgaande dat "dezelfde dosis, hetzelfde resultaat".

De koper heeft zojuist een fout gemaakt die met geen enkele instralingsmeting te herstellen is. De drie panelen verdelen die 57 J/cm² namelijk heel verschillend:

• Paneel A: 24 J/cm² rood + 33 J/cm² nabij-infrarood
• Paneel B: 45 J/cm² rood + 12 J/cm² nabij-infrarood
• Paneel C: 8 J/cm² rood + 49 J/cm² nabij-infrarood

Dit zijn geen kleine variaties op hetzelfde product. Ze zijn ontworpen voor verschillende weefseldiepten en verschillende toepassingscategorieën. Het "totale joule"-getal op de verpakking is een optelsom die stilletjes de belangrijkste informatie over het werkelijke doel van het paneel weglaat.

Dit artikel gaat over die ontbrekende informatie. Het legt uit waarom rode (rond 620-680 nm) en nabij-infrarode (ongeveer 800-1100 nm) fotonen zich anders gedragen zodra ze de huid binnendringen, waarom een ​​enkel getal voor de "totale dosis" de intentie van het productontwerp verhult, en hoe een geloofwaardig rapport van een panel met meerdere golflengten eruit zou moeten zien.

Als u de onderliggende dosisberekeningen wilt weten — wat een joule is, hoe mW/cm² wordt omgezet in J/cm², of hoe de testafstand de curve beïnvloedt — dan vindt u die informatie in onze bijbehorende handleidingen die aan het einde van dit artikel zijn gelinkt. Dit artikel richt zich op één vraag: waarom rode joules en NIR-joules niet uitwisselbaar zijn, en waarom "totale output" niet de juiste manier is om panelen met meerdere golflengten te vergelijken.

Rood en nabij-infrarood mogen niet als onderling verwisselbare technische meetwaarden worden beschouwd.

Er wordt vaak gesproken over rood licht en nabij-infrarood licht alsof het twee varianten van hetzelfde zijn. Dat zijn ze niet. Het zijn twee verschillende technische inputs die toevallig door hetzelfde type apparaat worden geleverd.

De eenvoudigste manier om dit te zien is door te kijken waar de fotonen daadwerkelijk naartoe gaan.

Een rood foton met een golflengte van ongeveer 660 nm wordt sterk geabsorbeerd door hemoglobine en de bovenste huidlagen. De energie ervan is over het algemeen meer geconcentreerd in de oppervlakkige weefsellagen – het dieptebereik dat de dermis, de haarfollikeluitstulping, de kleine bloedvaten van de papillaire plexus en de bovenrand van het onderhuidse weefsel omvat. Rood is, vanuit natuurkundig oogpunt, een input voor weefselengineering in de oppervlakkige weefsels.

Een nabij-infraroodfoton met een golflengte van 810 of 850 nm bevindt zich in het zogenaamde optische venster van biologisch weefsel – het bereik van ruwweg 650 tot 1100 nm, waar de absorptie door hemoglobine is afgenomen en de absorptie door water nog niet sterk is toegenomen. Fotonen in dit venster dringen dieper door. Bij 850 nm wordt het licht over het algemeen geassocieerd met een diepere blootstelling van weefsel dan zichtbaar rood licht. NIR is een waardevolle input voor weefselengineering.

Deze dieptebeschrijvingen zijn vereenvoudigde technische referentiewaarden, geen vaste biologische grenswaarden. De werkelijke weefselpenetratie is afhankelijk van de huidskleur, het weefseltype, de straalgeometrie, de contactomstandigheden en de meetmethode.

Dat ene verschil heeft een domino-effect op alles wat daarop volgt. Een paneel dat is ontworpen voor blootstelling aan de huid is niet hetzelfde als een paneel dat is ontworpen voor blootstelling aan diepere spier- en skeletoppervlakken. Ze hebben verschillende LED-verhoudingen, verschillende driverontwerpen, vaak verschillende lenskeuzes – en ze vereisen verschillende J/cm²-waarden voor elke band. De output van het apparaat is letterlijk niet dezelfde fotonenpopulatie.

rood-vs-nir-penetratiediepte

Een cijfer voor de "totale dosis" middelt dit verschil en heft het op.

Waarom de specifieke golflengte van belang is op moleculair niveau

De dieperliggende reden waarom rood en nabij-infrarood niet uitwisselbaar zijn, is dat het moleculaire doelwit in de cel – het chromofoor – niet gelijkmatig absorbeert over het hele spectrum.

De meest bestudeerde fotoacceptor in onderzoek naar fotobiomodulatie is cytochroom c-oxidase , het eindenzym van de mitochondriale elektronentransportketen. Het absorptiespectrum is niet vlak. Het vertoont pieken rond 620-680 nm, rond 760-830 nm en een bredere band die zich uitstrekt tot voorbij 900 nm. Deze pieken verklaren waarom specifieke golflengten – 630, 660, 810, 830, 850 – steeds weer opduiken in de literatuur over fotobiomodulatie, in plaats van bijvoorbeeld 720 of 870 nm. Onderzoekers zijn het eens geworden over de golflengten waarop het molecuul de sterkste respons vertoont.

Er zijn ook andere chromoforen. Water zelf absorbeert steeds sterker voorbij ongeveer 950 nm, met een duidelijke piek rond 980 nm. Membraangebonden kanalen en bepaalde pigmenten hebben hun eigen voorkeuren. En de groeiende onderzoeksinteresse in 1060-1070 nm komt deels doordat dat bereik zich bevindt in een relatief zwakke absorptiezone voor water, tussen de sterke waterpiek bij 980 nm en de volgende waterabsorptieband – een "tweede venster" waar fotonen verder kunnen reizen dan bij 850 nm.

De praktische implicatie voor productontwerp is duidelijk. Een rode joule bij 660 nm en een nabij-infrarode joule bij 850 nm bereiken niet dezelfde plek in het lichaam, reageren niet op dezelfde manier met dezelfde moleculen en produceren niet hetzelfde optische signaal. Beide zijn legitieme input voor PBM-onderzoek en productontwerp. Ze zijn echter geen vervanging voor elkaar.

Een specificatieblad dat ze tot één getal optelt, doet iets vergelijkbaars met een onderdelenlijst die milligrammen van twee verschillende materialen optelt tot één "totaalgewicht" - een hoeveelheid die technisch correct is, maar niet bruikbaar voor een serieuze productvergelijking.

De vier golflengtegebieden die er echt toe doen

Moderne multi-golflengtepanelen zijn geen willekeurige spectrale mengsels. Fabrikanten kiezen specifieke LED-onderdeelnummers om specifieke redenen. Er zijn in principe vier gebieden in het spectrum waar commerciële roodlichttherapieproducten zich concentreren, en elk gebied heeft een andere technische onderbouwing.

620–680 nm — de rode band. Dit is het zichtbare rode gebied. 630 nm en 660 nm zijn de meest voorkomende keuzes. Het licht wordt geabsorbeerd door hemoglobine en bereikt de dermis en de direct daaronder gelegen lagen. Het is de band waarnaar het vaakst wordt verwezen in PBM-onderzoek op oppervlakteniveau — huidbeeld, onderzoek naar haarzakjes en oppervlakkig weefselonderzoek. Het is ook de band die de gebruiker daadwerkelijk ziet , wat op zichzelf waardevol is: zichtbaar rood geeft de gebruiker een perceptuele bevestiging dat het apparaat is ingeschakeld en correct is gericht. Een paneel dat helemaal geen zichtbaar rood heeft — puur NIR — voelt voor de meeste gebruikers defect aan, zelfs als de NIR wel degelijk zijn werk doet.

800–900 nm — de meestgebruikte NIR-1-band. 810, 830 en 850 nm domineren de gepubliceerde literatuur over fotobiomodulatie (PBM) voor onderzoek naar dieper gelegen weefsels: onderzoek naar herstel van het bewegingsapparaat, transcraniële PBM en onderzoek naar perifere zenuwen. 810 nm is de golflengte die in het meeste transcraniële PBM-onderzoek wordt gebruikt. 850 nm is de meest gekozen LED voor full-body- en sportrevalidatiepanelen, omdat krachtige 850 nm LED's met een smal spectrum breed beschikbaar en goed geselecteerd zijn. Als een paneel een "nabij-infrarood"-waarde vermeldt zonder verdere specificatie, dan bevindt de fotonen zich vrijwel altijd in deze band.

930–950 nm — de diepe maar waterige band. Er bestaan ​​940 nm LED's die soms aan multibandpanelen worden toegevoegd voor een breder marketingbereik, maar de natuurkundige principes zijn hier complexer. De waterabsorptie neemt toe richting de piek van 980 nm, wat betekent dat een groter deel van de energie oppervlakkig als warmte wordt geabsorbeerd in plaats van diepere weefsellagen te bereiken. 940 nm is in sommige ontwerpen een verdedigbare keuze, maar een paneel dat een groot deel van zijn budget aan 940 nm besteedt, maakt een ongebruikelijke keuze die met een expliciete onderbouwing moet worden onderbouwd.

1050–1070 nm — een opkomend interessegebied. Dit is een gebied met groeiende onderzoeksinteresse, waar het ontwerp van panelen met meerdere golflengten zich begint te onderscheiden. Fotonen in het bereik van 1060–1070 nm bevinden zich in een relatief lage waterabsorptiezone en bieden mogelijk een ander absorptie- en penetratieprofiel dan 850 nm. Onderzoekers van Brain PBM hebben specifiek gepubliceerd over 1064 nm. Productclaims in deze band moeten worden onderbouwd met golflengtespecifieke metingen en toepassingsspecifiek bewijs. De technische uitdaging is dat 1060–1070 nm LED's duurder zijn, minder breed gebinned zijn en moeilijker te karakteriseren — de meeste goedkope spectroradiometers meten niet zuiver boven de 1000 nm. Een paneel dat daadwerkelijk 1060 nm output levert, vereist een technische investering die een typisch "660 + 850" paneel niet vereist.

viergolflengte-buurten

Deze vier zones geven aan hoe een geloofwaardig multi-golflengtepaneel is ontworpen: niet "meer golflengtes is beter", maar "deze band voor deze dieptezone, deze band voor deze chromofoorpiek, deze verhouding vanwege het beoogde gebruik". Een koper die een specificatieblad leest, moet de ontwerpintentie kunnen herkennen. Een specificatieblad dat alleen "multi-golflengte" vermeldt zonder de bestralingssterkte en dosis per band, verbergt of er überhaupt een intentie achter zit.

De banddosisformule en hoe een echt rapport eruitziet.

De wiskundige formule is dezelfde als die voor elke berekening met één frequentieband, alleen wordt deze afzonderlijk voor elke band toegepast:

Banddosis = E_band × t ÷ 1000

Waarbij E_band de bestralingssterkte in mW/cm² is voor die golflengteband (rood, NIR-1, NIR-2, enz.) en t de sessieduur in seconden is. De deling door 1000 is de omrekening van milliwatt naar watt.

Als de rode stralingsdosis van een paneel 40 mW/cm² is op 15 cm afstand en de nabij-infrarode stralingsdosis 55 mW/cm², dan wordt er tijdens een sessie van 600 seconden 24 J/cm² rode straling en 33 J/cm² nabij-infrarode straling op de huid afgegeven. Elk getal staat voor de dosis in die specifieke band, en beide getallen horen op het specificatieblad te staan.

Voor panelen die een derde of vierde band bevatten — bijvoorbeeld rood + 850 + 1060 — moet het rapport elke band afzonderlijk vermelden. Het formulier is repetitief, maar wel informatief:

band-dosis-formule-rapport

Een rapport in deze vorm is controleerbaar. Een koper kan precies zien hoeveel energie er in elke dieptezone terechtkomt en controleren of de verhouding overeenkomt met het opgegeven gebruiksscenario van het paneel. Een rapport dat alleen zegt "52 J/cm² in 10 minuten" geeft de gebruiker een slogan, geen specificatie.

Voor het extraheren van afzonderlijke banden uit een spectroradiometer-signaal is de meer algemene vorm:

E_band = ∫ E(λ) dλ

— integreer de spectrale bestralingssterkte over het golflengtebereik dat de band definieert. Spectroradiometers zoals de OHSP-350-IRF-serie kunnen gegevens per nanometer rechtstreeks naar Excel exporteren, waardoor een professioneel laboratorium de totalen voor rood (bijv. 620-680 nm), NIR-1 (800-900 nm) en NIR-2 (940-1070 nm) kan berekenen op basis van één enkele meting. Dat is het detailniveau dat een private-labelmerk of een afnemer van klinische apparatuur mag verwachten.

Drie panelen, hetzelfde totaalbedrag, drie verschillende producten.

Ga terug naar de drie panelen uit de opening. Alle drie vermelden een totale warmteafgifte van 57 J/cm² in 10 minuten. De eerlijke versie van hun specificaties ziet er als volgt uit:

Een spa-inkoper die een paneel voor gezichtsbehandelingen wil en uiteindelijk paneel C krijgt, heeft het verkeerde product gekocht, hoe indrukwekkend "57 J/cm²" er ook uitzag. Een revalidatiekliniek die dieper gelegen spier- en skeletspieren wil behandelen en uiteindelijk paneel B krijgt, levert het grootste deel van de dosis aan oppervlakkige lagen en laat de beoogde doelzone onderbelicht. Beide kopers zullen het gevoel hebben dat het paneel "werkt" – het zichtbare rood is warm en aangenaam, en elke LED-straling wekt een bepaalde reactie op bij de gebruiker – maar geen van beide zal voldoen aan het bandverdelingsprofiel dat hun daadwerkelijke toepassing vereist.

Daarom is de focus op het totale vermogen gevaarlijk. Het zorgt ervoor dat drie totaal verschillende producten met hetzelfde cijfer concurreren, en het stelt fabrikanten in staat om de technische keuze die hun paneel daadwerkelijk kenmerkt, niet openbaar te maken.

Een bandverhouding kiezen: ontwerp afstemmen op gebruikssituatie

Zodra de koper accepteert dat de verhouding net zo belangrijk is als het totaal, is de logische volgende vraag: "Welke verhouding past het beste bij de positionering van het product?" Het eerlijke antwoord is: het hangt af van de toepassingscategorie, en elke fabrikant die beweert dat één verhouding universeel de beste is, verkoopt onzin.

De volgende verhoudingen dienen als referentiepunten voor productpositionering, niet als behandelprotocollen. Ze geven aan waar de gepubliceerde onderzoeksliteratuur zich op concentreert, en niet welke individuele studie of klinische aanbeveling relevant is:

• Huid, haar, fijne lijntjes, roodheid. Overheersend rood. De beoogde belichtingsdiepte is gering; de chromofoorinteractie die in de PBM-literatuur wordt besproken, vindt plaats in de dermis en de bovenste subdermale lagen. Panelen met een rood-naar-NIR-verhouding van 1,5:1 tot 2:1 zijn gebruikelijk voor deze categorie.
• Algemeen welzijn, herstel, multifunctionele positionering. Ongeveer evenwichtig — 1:1 tot 1:1,5 — omdat het product zowel in de oppervlakkige als in de diepere blootstellingszones wordt gepositioneerd. Dit is de meest voorkomende configuratie voor consumentenpanels.
• Gewrichts-, diepere spier- en post-inspanningsherstelpositionering. Sterk NIR-gericht. De beoogde toepassing is doorgaans geassocieerd met blootstelling van dieper gelegen weefsel dan de dermis. Panelen in deze categorie hebben vaak een rood-naar-NIR-verhouding van 1:2 tot 1:3 en kunnen een derde NIR-2-band toevoegen voor extra diepte.
• Transcraniële/neuro-onderzoeksapparaten (geen consumentenproducten). Voornamelijk NIR, vaak gecentreerd rond 810 nm, specifiek omdat die golflengte de sterkste gepubliceerde onderzoeksbasis heeft voor PBM (fotobiomodulatie) die de schedel kan penetreren.
• Opkomende ontwerpen met meerdere golflengten. Sommige nieuwe producten voegen een band van 1060-1070 nm toe aan rood + 850 nm, specifiek om het diepere belichtingsbereik van het spectrum te vergroten, terwijl de oppervlaktedosis binnen redelijke grenzen blijft. Dit is het gebied waar panelen met meerdere golflengten zich significant beginnen te onderscheiden van ontwerpen met "meer LED's, dezelfde golflengten".

Dit zijn oriëntatiewaarden voor productpositionering, geen protocollen. Het structurele punt is dit: de juiste verhouding is een ontwerpbeslissing die gekoppeld is aan een gebruiksscenario, en de specificaties moeten dit weerspiegelen. Een paneel dat op de markt wordt gebracht voor gebruik op gezicht en huid met een rood-naar-NIR-verhouding van 1:3 komt niet overeen met de claim. Een paneel dat op de markt wordt gebracht voor sportief herstel met een rood-naar-NIR-verhouding van 2:1 is hetzelfde soort mismatch, maar dan omgekeerd.

Wat te vragen aan een leverancier over bandontwerp

Kopers die een multi-wavelength paneel evalueren – of het nu voor een kliniek, een private-label lancering of een serieuze persoonlijke aankoop is – kunnen het gesprek vrijwel volledig verkorten door vijf vragen te stellen. Een bekwame leverancier beantwoordt ze alle vijf aan de hand van een specificatieblad dat hij al heeft. Een onbekwame leverancier aarzelt of improviseert.

1. Wat zijn de piekgolflengten en de halfwaardebreedte van elke band? Niet "rood en NIR" — maar de daadwerkelijke LED-onderdeelnummers, of op zijn minst het zwaartepunt en de halfwaardebreedte van elke emissieband. Een paneel dat "850 nm" claimt met een halfwaardebreedte van 30 nm, produceert fotonen van 870 nm en fotonen van 830 nm. Dat is niet onjuist, maar het zou wel op de pagina vermeld moeten staan.

2. Wat is de instralingssterkte van elke band afzonderlijk, op de aangegeven testafstand? Een gecombineerde waarde van "95 mW/cm²" is onvolledig. Voor elke band is een eigen instralingssterkte nodig, gemeten onder dezelfde omstandigheden, op hetzelfde raster en na dezelfde voorverwarming.

3. Wat is de dosis van elke band, berekend voor een bepaalde sessieduur? Vermenigvuldiging van de bandintensiteit met de tijd zou een bandspecifieke J/cm²-waarde moeten opleveren. Alle banden worden vermeld. Het totaal staat onderaan als een som, niet als het leidende getal.

4. Wat is de bedoeling van deze verhouding? Een leverancier die hierover heeft nagedacht, zal zeggen: "We hebben dit paneel roodrijk ontworpen omdat het primair bedoeld is voor huid- en oppervlakkige behandelingen" of "We hebben de nadruk gelegd op NIR omdat dit een herstel- en dieper gelegen weefselpaneel is." Een leverancier die hier niet over heeft nagedacht, zal een ontwijkend antwoord geven. Beide antwoorden zijn informatief.

5. Kunnen de banden onafhankelijk van elkaar worden aangestuurd? Veel moderne panelen bieden modi met alleen rood licht, alleen NIR-licht en een combinatie van beide. Dit is belangrijk omdat sommige toepassingscategorieën het best werken met alleen rood licht (bijvoorbeeld nauwkeurige gezichtspositionering) of alleen NIR-licht (bijvoorbeeld gerichte positionering in dieper gelegen weefsels). Een paneel met slechts één gecombineerde modus dwingt elke sessie tot dezelfde mix. Onafhankelijke aansturing verhoogt de engineeringkosten, maar vergroot het bruikbare toepassingsbereik van het paneel.

Vijf vragen, en de shortlist van leveranciers filtert zichzelf.

Kortom

Het totale joulegetal van een multi-golflengtepaneel is de gemiddelde schaduw van het spectrum in één dimensie. Het is een reëel getal – en het is niet het juiste getal om panelen mee te vergelijken. Rode en nabij-infrarode fotonen dringen het lichaam binnen op verschillende diepten, interageren met verschillende chromoforen en dragen bij aan verschillende optische signaturen. De keuze om meer rood, meer NIR of een 1060 nm-band toe te voegen, definieert het paneel als product. Door die keuze te verbergen in een "totale output" wordt de enige specificatie die ertoe doet voor het matchen van het apparaat met de beoogde toepassingscategorie, verhuld.

De oplossing hiervoor is niet ingewikkeld:

• De piek golflengte en bandbreedte voor elk LED-type op de printplaat.
• Een bestralingswaarde voor elke band, op een bepaalde afstand, op een bepaald raster, na een bepaalde voorverwarming.
• AJ/cm²-waarde voor elke band bij een aangegeven sessieduur.
• Een totaalbedrag onder de cijfers per band, niet in plaats daarvan.

Een industrie voor roodlichttherapie die op dit niveau publiceert, concurreert op het gebied van technologie. Een industrie die alleen totalen publiceert, concurreert op marketing. Met name multi-golflengtepanelen vallen of staan ​​met dit onderscheid: het zijn de producten waarover het meest openbaar gemaakt moet worden, en de producten waarbij vage informatieverstrekking de meeste schade aanricht.

Voor elk private-label merk, kliniek of inkoper die ogenschijnlijk gelijkwaardige panelen vergelijkt: het joulegetal is slechts de helft van het verhaal. De bandverdeling is de andere helft. Vraag naar beide.

Vraag bij REDDOT LED een rapport aan over de dosisverdeling per band voor de golflengteconfiguraties rood, NIR-1 en NIR-2 — met de bestralingssterkte per band, de J/cm² per band en de ontwerpoverwegingen achter de gekozen verhouding.

Begeleidende gidsen

Mogelijk vindt u dit ook nuttig:

• Wat zijn joules bij roodlichttherapie? Waarom de dosis belangrijker is dan watt en het aantal led's.
• Joule versus bestralingssterkte: waarom mW/cm² slechts het uitgangspunt is en niet uw uiteindelijke dosis voor roodlichttherapie.
• Hoe bereken je de dosis roodlichttherapie: een praktische handleiding van mW/cm² naar J/cm²
• Waarom roodlichttherapiepanelen niet alleen op basis van wattage en aantal led's beoordeeld moeten worden
• Waarom beïnvloeden de testafstand en de uniformiteit de joule-dosis van roodlichttherapieapparaten?

Referenties

• Mitochondriale signalering in zoogdiercellen geactiveerd door rode en nabij-infrarode straling
  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18651871/
• Wang Y, Huang YY, Wang Y, Lyu P, Hamblin MR. Fotobiomodulatie (blauw en groen licht) stimuleert osteoblastische differentiatie van menselijke vetweefsel-afgeleide stamcellen. Scientific Reports, 2017.
  https://www.nature.com/articles/srep33719
• Hamblin MR. Mechanismen en toepassingen van de ontstekingsremmende effecten van fotobiomodulatie. AIMS Biophysics, 2017.
  https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5523874/
• Chung H, Dai T, Sharma SK, Huang YY, Carroll JD, Hamblin MR. De basisprincipes van laagenergetische lasertherapie. Annals of Biomedical Engineering, 2012.
  https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3288797/
• Huang YY, Chen ACH, Carroll JD, Hamblin MR. Bifasische dosisrespons bij lichttherapie op laag niveau. Dosis-respons, 2009.
  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20011653/
• Salehpour F, Mahmoudi J, Kamari F, Sadigh-Eteghad S, Rasta SH, Hamblin MR. Hersenenfotobiomodulatietherapie: een narratief overzicht. Molecular Neurobiology, 2018.
  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29327206/
• Inzicht in lichttherapie. De gadget van $2.500 die ik gebruik om apparaten voor roodlichttherapie te testen. 2025.
  https://www.lighttherapyinsiders.com/

Dit artikel dient uitsluitend ter educatieve en technische referentie en vormt geen medisch advies. Raadpleeg voor specifieke therapeutische toepassingen de gepubliceerde klinische literatuur en een gekwalificeerde zorgverlener.

Bij het delen van een bericht is het verplicht de bron te vermelden.