Maski LED i natężenie światła w mW/cm²: co naprawdę oznaczają te liczby

Szczegółowe omówienie tego, jak mierzymy maskę LED Panacea, dlaczego bezpośredni kontakt ze skórą wymaga innych wartości niż panel oraz co mówią badania o dawkach stosowanych w badaniach nad kosmetyczną poprawą wyglądu skóry.

Wprowadzenie

Gdy rozejrzysz się po świecie terapii światłem LED, zobaczysz wartości pojawiające się ze wszystkich stron. 100 mW/cm². 200 mW/cm². Czasami nawet więcej. Im więcej, tym lepiej - taki wydaje się być przekaz.

Ale jest pewien problem: wiele z tych liczb nie oznacza tego, na co wygląda.

W Panacea Light Therapy postanowiliśmy uczciwie mówić o tym, jak mierzymy i co oznaczają nasze wartości. Oznacza to, że nasze wyniki mogą czasami wyglądać na niższe niż wyniki niektórych innych marek. Nie dlatego, że nasze urządzenie działa słabiej, lecz dlatego, że testujemy je w inny, dokładniejszy sposób.

W tym artykule wyjaśniamy:

1. Jak mierzymy i dlaczego różni się to od sposobu stosowanego przez wiele innych marek
2. Dlaczego maska LED mająca bezpośredni kontakt ze skórą wymaga zupełnie innych dawek niż panel umieszczony w pewnej odległości
3. Co mówią badania o dawkach opisywanych w kosmetycznej pielęgnacji skóry
4. Do czego służy maska LED Panacea, a do czego nie

Spektrometr a miernik solarny: dlaczego metoda pomiaru ma decydujące znaczenie

Miernik solarny: popularne, ale wprowadzające w błąd urządzenie

Przejrzyj kilka kanałów z recenzjami terapii światłem czerwonym na YouTube, a niemal zawsze zobaczysz to samo urządzenie: ręczny miernik solarny, często TES-1333 lub podobny model. Recenzent kieruje go na panel i przedstawia wynik tak, jakby był naukową prawdą.

Problem? Mierniki solarne nie są przeznaczone do pomiaru światła LED.

Miernik solarny sumuje całe padające promieniowanie w zakresie mniej więcej od 400 do 1100 nm, sprowadzając je do jednej wartości. Ponadto urządzenie jest kalibrowane dla światła słonecznego, czyli ciągłego, szerokiego spektrum. Gdy skierujesz je na diodę LED, która emituje wąski szczyt przy określonej długości fali, zachodzą trzy zjawiska, które sztucznie zawyżają wynik:

1. Niedopasowanie czułości spektralnej. Czujnik miernika solarnego nie ma takiej samej czułości w całym zakresie. Przy niektórych długościach fal „dolicza” promieniowanie podwójnie. W przypadku światła słonecznego efekt ten się uśrednia, ale przy szczycie emisji LED przypadającym dokładnie na tę długość fali wynik gwałtownie rośnie.
2. Mierzy całe promieniowanie, również niewidzialne. Wiele „czerwonych” paneli LED emituje również bliską podczerwień. Miernik solarny sumuje to wszystko i podaje jedną zintegrowaną wartość. Sprawia to wrażenie, jakby „czerwonego światła” było więcej, niż jest w rzeczywistości.
3. Kalibracja na światło słoneczne. Światło słoneczne ma znaną krzywą intensywności. Światło LED - nie. Fabryczna kalibracja miernika wprowadza współczynnik konwersji, który w przypadku diod LED po prostu nie jest prawidłowy.

Rezultat: w przypadku światła LED mierniki światła słonecznego zazwyczaj pokazują wartości od 2 do 5 razy wyższe niż rzeczywista intensywność terapeutyczna obecna przy danej długości fali. Recenzenci naukowi pisali o tym w literaturze fachowej, podkreślając znaczenie spektrometrii w porównaniu z pomiarami szerokopasmowymi.

Spektrometr: z czego korzystają producenci i laboratoria

Spektrometr to zupełnie inny rodzaj przyrządu. Zamiast jednej wartości całkowitej pokazuje krzywą: jaka intensywność przypada na każdy pojedynczy nanometr? Wtedy można odczytać dla każdego maksimum LED: przy 633 nm jest X mW/cm², przy 850 nm jest Y mW/cm², a przy 1072 nm jest Z mW/cm².

Spektrometry są droższe, bardziej złożone i wymagają specjalistycznej wiedzy, aby prawidłowo z nich korzystać, dlatego nie spotyka się ich na YouTube. Są jednak złotym standardem dla producentów, badań naukowych i organów regulacyjnych.

Nasze pomiary maski LED Panacea wykonano za pomocą profesjonalnego spektrometru DHSP-3501RS. Udostępniane przez nas liczby to rzeczywiste napromienienia dla poszczególnych długości fali, które otrzymuje Twoja skóra.

Co to oznacza dla Ciebie

Porównując marki, zawsze zapytaj: jakim przyrządem dokonano pomiaru?

Jeśli odpowiedź brzmi „solar meter”, pamiętaj, że podane wartości są prawdopodobnie zawyżone. Jeśli odpowiedź brzmi „spektrometr”, porównujesz rzeczy porównywalne.

Dlaczego bezpośredni kontakt ze skórą wymaga innych dawek

Maska LED Panacea nie jest panelem. To może wydawać się oczywiste, ale często zapomina się o konsekwencjach dla napromienienia.

Prawo odwrotności kwadratu odległości w przypadku paneli

W przypadku panelu do terapii światłem czerwonym zazwyczaj stoisz lub siedzisz w odległości od 15 do 50 cm. Światło rozchodzi się we wszystkich kierunkach, a jego intensywność spada wraz z kwadratem odległości. Panel emitujący u źródła 100 mW/cm² może dostarczać do skóry z odległości 20 cm zaledwie 25-40 mW/cm². Z odległości 50 cm już tylko 5-10.

Dlatego wartości dla paneli są często podawane jako wysokie: muszą zapewniać, że moc wyjściowa będzie nadal wystarczająca również z pewnej odległości.

Maska całkowicie omija ten problem

W masce LED Panacea dioda LED znajduje się w odległości 0 cm od skóry. Brak strat wynikających z odległości. To, co emituje dioda LED, otrzymujesz w stosunku 1:1.

Ma to trzy konsekwencje:

1. Niższa wartość źródła jest wystarczająca. Panel musi kompensować straty wynikające z odległości. Maska nie musi tego robić. Około 33 mW/cm² czerwonego światła, które mierzymy na powierzchni, to te same 33 mW/cm², które otrzymuje skóra. W przypadku panelu, aby uzyskać taką wartość na skórze, potrzebna byłaby znacznie wyższa wartość źródłowa.
2. Wyższe wartości źródła stają się niebezpieczne. Gdybyśmy przyłożyli bezpośrednio do skóry źródło czerwonego światła + NIR o mocy 100 mW/cm² na 20 minut, niebezpiecznie zbliżylibyśmy się do limitów termicznych. NIR jest w dużej mierze przekształcane w ciepło w górnych warstwach skóry. Przy bezpośrednim kontakcie i mocy 100 mW/cm² istnieje ryzyko podrażnienia cieplnego, szczególnie w wrażliwych obszarach, takich jak okolice pod oczami. Dlatego kosmetyczne maski LED są zazwyczaj projektowane z napromienianiem powierzchniowym na poziomie 20-50 mW/cm², aby pozostawać w bezpiecznych granicach termicznych.
3. Stała, równomierna dawka. W przypadku panelu pozycja podczas sesji się zmienia: głowa się porusza, powstają cienie, a niektóre części twarzy otrzymują więcej światła niż inne. Maska dopasowuje się do konturów twarzy, dzięki czemu każdy centymetr kwadratowy otrzymuje taką samą dawkę przez całą sesję.

A więc ile to „wystarczająco”?

W kosmetycznej pielęgnacji skóry stosowana w badaniach dawka (napromienianie × czas, wyrażona w J/cm²) wynosi od 4 do 30 J/cm² na sesję, w zależności od konkretnego zastosowania.

Obliczmy to dla maski LED Panacea podczas 20-minutowej sesji przy mocy 100%:

• Czerwone (33,9 mW/cm²) × 1200 sec / 1000 = 40,7 J/cm²
• Niebieskie (18,9 mW/cm²) × 1200 sec / 1000 = 22,7 J/cm²
• NIR (12-19 mW/cm²) × 1200 sec / 1000 = 14,4 - 22,8 J/cm²
• Żółte (6,6 mW/cm²) × 1200 sec / 1000 = 7,9 J/cm²

Wszystkie mieszczą się w zakresie opisanym w badaniach, a nawet mają w nim znaczny zapas.

Co nauka mówi o długościach fal w masce LED Panacea

Każda długość fali w masce została wybrana na podstawie recenzowanych badań dotyczących kosmetycznej pielęgnacji skóry. Poniżej znajduje się przegląd.

Niebieskie (415 nm): niedoskonałości i równowaga skóry

Niebieskie światło o długości około 415 nm jest badane pod kątem wpływu na trądzik już od dwudziestu lat. Jego działanie jest fotochemiczne: Cutibacterium acnes (wcześniej Propionibacterium acnes), bakteria biorąca udział w stanach zapalnych związanych z trądzikiem, produkuje porfiryny. Gdy porfiryny absorbują niebieskie światło, powstają reaktywne formy tlenu, które zakłócają funkcjonowanie bakterii od wewnątrz.

Badanie przeprowadzone przez Papageorgiou i współpracowników (2000) w British Journal of Dermatology wykazało, że regularne stosowanie niebieskiego światła u osób z łagodnym do umiarkowanego trądzikiem wiązało się z mniejszą liczbą zmian zapalnych, przy czym najbardziej wyraźne wyniki uzyskiwano przy połączeniu światła niebieskiego i czerwonego, stosowanym regularnie przez kilka tygodni. Późniejsze przeglądy autorstwa Asha i współpracowników (2017) w Lasers in Medical Science opisywały znaczenie doboru długości fali dla penetracji światła i skuteczności.

Nasze 19 mW/cm² × 20 min = ~23 J/cm² na sesję mieści się z dużym zapasem w zakresie opisanym w badaniach (15-50 J/cm² dla niebieskiego światła w badaniach dotyczących trądziku).

Żółte (590 nm): wyrównanie kolorytu i widoczne zaczerwienienie

Żółte światło o długości około 590 nm jest mniej znane, ale stosuje się je w celu wspierania jednolitego kolorytu skóry i zmniejszania widoczności powierzchownego zaczerwienienia. Sugerowane działanie wiąże się z modulowaniem procesów zapalnych w górnych warstwach skóry.

Niedawne badanie laboratoryjne przeprowadzone przez Hong i współpracowników (2022) w czasopiśmie Experimental Dermatology wykazało, że naświetlanie żółtym światłem LED o długości 590 nm zmniejszało stres oksydacyjny w komórkach skóry i mogło modulować zmiany w fibroblastach wywołane promieniowaniem UVB, co może wyjaśniać zgłaszany wpływ na teksturę skóry i widoczne zaczerwienienie.

Ze względu na naturalne ograniczenie fizyczne żółtych diod LED (tzw. „green-yellow gap” w technologii półprzewodników) moc wyjściowa żółtych diod LED jest zawsze niższa niż czerwonych. Jest to fundamentalna cecha sposobu wytwarzania diod LED emitujących światło o określonych długościach fali, a nie różnica jakości. Nasze 6,6 mW/cm² × 20 min = ~7,9 J/cm² mieści się w zakresie stosowanym w badaniach, w których uzyskano wyniki kosmetyczne.

Czerwone (633 nm): kolagen i struktura skóry

Jest to zdecydowanie najlepiej przebadana długość fali w terapii skóry za pomocą LED. Czerwone światło o długości od 620 do 660 nm jest pochłaniane przez enzymy mitochondrialne, w szczególności oksydazę cytochromu c, co prowadzi do zwiększenia produkcji ATP i pobudzenia aktywności fibroblastów. Fibroblasty to komórki produkujące kolagen i elastynę.

Wunsch i Matuschka opublikowali w 2014 roku kontrolowane badanie w czasopiśmie Photomedicine and Laser Surgery , w którym dwie grupy odbyły 30 sesji z użyciem światła czerwonego i bliskiej podczerwieni w ciągu 15 tygodni. W obu grupach badacze opisali poprawę wyglądu skóry, zmniejszenie widoczności zmarszczek oraz wzrost gęstości kolagenu mierzonej za pomocą ultrasonografu.

Wcześniejsze badania opisywały podobne wyniki przy użyciu źródeł LED emitujących czerwone długości fal, między innymi w pracach Lee i współpracowników (2007) w Journal of Photochemistry and Photobiology B oraz Russella i współpracowników (2005) w Journal of Cosmetic and Laser Therapy. Stosowane dawki wynosiły od 4 do 60 J/cm² na sesję.

Nasze 40,7 J/cm² mieści się z dużym zapasem w tym zakresie.

Światło bliskiej podczerwieni (850 nm): głębsze wsparcie energii komórkowej

850 nm wnika głębiej niż światło czerwone (zwykle do 1-2 mm w skórze, w porównaniu z 0,5-1 mm w przypadku czerwonego światła 633 nm). Działa na te same mechanizmy mitochondrialne, ale dociera do głębiej położonych fibroblastów i komórek. Szczegółowy przegląd tych mechanizmów można znaleźć w pracach Avciego i współpracowników (2013) w czasopiśmie Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery oraz Hamblina (2017) w AIMS Biophysics.

W masce LED Panacea długość fali 850 nm jest emitowana przez 78 z 90 modułów LED i łączona ze światłem czerwonym. W trybach Anti-Aging i Total Care obie długości fal działają synergicznie. Badania sugerują, że ich połączenie przynosi lepsze rezultaty niż każda z nich stosowana osobno, ponieważ oddziałują na różne warstwy skóry.

Światło bliskiej podczerwieni (1072 nm): ukierunkowane na okolice oczu

Jest to mniej powszechnie stosowana długość fali, ale interesująca. W badaniach analizowano długość 1072 nm, szczególnie w kontekście delikatnej skóry wokół oczu, gdzie przypuszcza się, że wspiera mikrokrążenie i jakość skóry. Pierwotne prace przeprowadzono z użyciem niskoenergetycznych źródeł laserowych i LED.

W masce LED Panacea 12 z 90 diod LED emituje światło o długości fali 1072 nm, skoncentrowane pod oczami i wokół nich. Odpowiada to około 13% emisji IR maski. Dawka w tym obszarze jest celowo niska, ponieważ skóra wokół oczu jest cienka i wrażliwa, a większe intensywności byłyby niepożądane.

Czego maska LED Panacea NIE robi

Uczciwość działa w obie strony. Maska jest doskonałym urządzeniem kosmetycznym, ale są rzeczy, do których nie jest przeznaczona.

Nie do głębokiego bólu ani dużych grup mięśni

Wsparcie w dolegliwościach bólowych za pomocą światła czerwonego/NIR zostało szeroko opisane w badaniach dotyczących stawów, mięśni i tkanek położonych na głębokości kilku centymetrów. Wymaga to jednak większej intensywności źródła światła i większych powierzchni naświetlania, typowych dla paneli. Maska LED Panacea działa na warstwy skóry znajdujące się na głębokości kilku milimetrów, a nie na stawy ani głębiej położone mięśnie.

W przypadku dolegliwości bólowych i regeneracji wybierz panel z asortymentu Panacea.

Możliwe zastosowanie: powierzchowny ból twarzy

Niektórzy użytkownicy zgłaszają większy komfort przy powierzchownym bólu twarzy, napięciu szczęki lub łagodnym podrażnieniu skóry w okolicy zatok podczas korzystania z maski. Jest to prawdopodobne, ponieważ światło czerwone i NIR dociera do górnych warstw, w których często odczuwane są te dolegliwości. Nie przedstawiamy tego jako głównej funkcji, ale dla niektórych użytkowników jest to mile widziany efekt uboczny.

Nie zastępuje opieki medycznej

W przypadku ciężkiego trądziku, trądziku różowatego, egzemy lub innych chorób skóry pierwszym krokiem zawsze powinna być konsultacja z dermatologiem. Maska LED Panacea to wspomagające urządzenie kosmetyczne, a nie urządzenie medyczne.

Jak przekłada się to na rezultaty?

Kosmetyczna terapia LED działa kumulacyjnie. Jedna sesja nie daje trwałego efektu. Efekty opisane w badaniach stają się zwykle widoczne dopiero przy regularnym stosowaniu przez kilka tygodni lub miesięcy (3-5 sesji tygodniowo po 10-20 minut). Przegląd zastosowań LED w dermatologii znajduje się w publikacji Barolet (2008) w czasopiśmie Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery.

Czego realistycznie oczekiwać:

• W pierwszych tygodniach: możliwa gładsza skóra w dotyku, delikatny blask, mniej widoczne zaczerwienienia.
• Przy dalszym regularnym stosowaniu: poprawa tekstury skóry, mniej widoczne łagodne zmiany trądzikowe (przy użyciu trybu Anti-Acne), bardziej jednolity koloryt.
• W dłuższej perspektywie: delikatniejsze linie, skóra sprawiająca wrażenie jędrniejszej, ogólna poprawa jakości skóry.

Wyniki różnią się w zależności od osoby. Znaczenie mają między innymi wiek, rodzaj skóry, styl życia i regularność stosowania.

Wniosek

Na rynku, na którym wartości mW/cm² są często celowo zawyżane, aby brzmiały bardziej imponująco, postanowiliśmy zachować uczciwość.

Nasze wartości:

• Pomiar wykonano spektrometrem, a nie miernikiem natężenia promieniowania słonecznego.
• Pomiar wykonano na powierzchni LED, czyli w miejscu, z którego światło faktycznie dociera do skóry.
• Dawka została świadomie dobrana z myślą o bezpiecznym i komfortowym bezpośrednim kontakcie ze skórą.
• W zakresie opisanym w badaniach dotyczącym kosmetycznej pielęgnacji skóry.

Maska LED Panacea nie jest urządzeniem, w przypadku którego obowiązuje zasada „im więcej, tym lepiej”. To precyzyjne narzędzie z odpowiednią dawką do określonego zastosowania: wspierania skóry w bezpieczny, konsekwentny i oparty na badaniach sposób.

Jeśli masz pytania dotyczące konkretnych pomiarów, raportu z testów lub tego, który tryb najlepiej odpowiada Twoim potrzebom skóry, skontaktuj się z nami pod adresem info@panacearedlight.com. Wolimy udzielać pełnych odpowiedzi, zamiast podawać zawyżone liczby.

Referencje naukowe

Poniższe badania stanowią podstawę naszych decyzji dotyczących długości fal i dawek. Lista nie jest wyczerpująca, a literatura dotycząca fotobiomodulacji szybko się rozwija.

• Papageorgiou, P., Katsambas, A., & Chu, A. (2000). Fototerapia światłem niebieskim (415 nm) i czerwonym (660 nm) w leczeniu trądziku pospolitego. British Journal of Dermatology, 142(5), 973-978. PubMed
• Wunsch, A., & Matuschka, K. (2014). Badanie kontrolowane mające na celu określenie skuteczności terapii światłem czerwonym i bliską podczerwienią w zakresie zadowolenia pacjentów, redukcji drobnych linii, zmarszczek i szorstkości skóry oraz zwiększenia gęstości kolagenu śródskórnego. Photomedicine and Laser Surgery, 32(2), 93-100. PubMed
• Lee, S. Y., Park, K. H., Choi, J. W. i in. (2007). Prospektywne, randomizowane, kontrolowane placebo, prowadzone metodą podwójnie ślepej próby i z podziałem na połowy twarzy badanie kliniczne dotyczące fototerapii LED w celu odmłodzenia skóry. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 88(1), 51-67. PubMed
• Russell, B. A., Kellett, N., & Reilly, L. R. (2005). Badanie mające na celu określenie skuteczności połączonej terapii światłem LED (633 nm i 830 nm) w odmładzaniu skóry twarzy. Journal of Cosmetic and Laser Therapy, 7(3-4), 196-200. PubMed
• Avci, P., Gupta, A., Sadasivam, M., et al. (2013). Terapia laserem niskoenergetycznym (światłem) (LLLT) w obrębie skóry: stymulacja, gojenie, regeneracja. Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery, 32(1), 41-52. PubMed
• Hong, S. R., Lee, J. M., Lim, H. W., et al. (2022). Naświetlanie żółtym światłem diody elektroluminescencyjnej o długości fali 590 nm zmniejsza stres oksydacyjny i moduluje wywołane promieniowaniem UVB zmiany w fibroblastach skóry właściwej. Experimental Dermatology, 31(6), 931-940. PubMed
• Ash, C., Dubec, M., Donne, K., & Bashford, T. (2017). Wpływ długości fali i szerokości wiązki na penetrację w interakcji światła z tkanką z wykorzystaniem metod obliczeniowych. Lasers in Medical Science, 32(8), 1909-1918. PubMed
• Hamblin, M. R. (2017). Mechanizmy i zastosowania przeciwzapalnych efektów fotobiomodulacji. AIMS Biophysics, 4(3), 337-361. Pełny tekst w PMC
• Calderhead, R. G. (2007). Fotobiologiczne podstawy fototerapii z wykorzystaniem diod elektroluminescencyjnych (LED). Laser Therapy, 16(2), 97-108. Pełny tekst w J-Stage
• Barolet, D. (2008). Diody elektroluminescencyjne (LED) w dermatologii. Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery, 27(4), 227-238. PubMed

Terapia światłem czerwonym jest zastosowaniem wellness i nie zastępuje opieki medycznej. Rezultaty różnią się w zależności od osoby; w przypadku dolegliwości skonsultuj się z lekarzem.