LED-behandling
Ljus, och hur vävnaden reagerar på det
Ljus bär på energi, och vissa våglängder av rött och infrarött ljus kan tränga igenom huden och pälsen och absorberas av vävnaden under. När ljuset väl har absorberats kan det påverka biologiska processer inuti cellerna, vilket utgör grunden för fotobiomodulering.
Till skillnad från behandlingar där man tillför en substans i kroppen fungerar LED-behandlingen genom den energi som ljuset självt avger. Vad som händer därefter beror på hur vävnaden reagerar på den energin.
Principerna är relativt enkla, men den biologiska mekanismen bakom dem är mer komplex. På den här sidan tittar vi närmare på vad som händer när rött och infrarött ljus träffar vävnaden, vad forskningen hittills har visat och i vilka avseenden de nuvarande rönen fortfarande har sina begränsningar.
Mekanismen
Vad ljuset egentligen absorberas av
Nästan varje cell innehåller mitokondrier, de strukturer som ansvarar för att producera energi i form av en molekyl som kallas ATP, och enligt dagens kunskap verkar rött och infrarött ljus just på denna nivå. När en cell har mer energi till sitt förfogande kan de processer som den redan utför fortgå smidigare, så ljuset inför inte så mycket en ny mekanism som det stöder en som redan är igång.
Forskningsunderlaget är omfattande men ojämnt. Merparten av det härrör från studier på människor och laboratorieförsök snarare än från studier på hästar, och resultaten är ofta motstridiga eftersom våglängd, dos och varaktighet varierar så kraftigt mellan de olika försöken. Dessutom har flera av de mest övertygande studierna på hästar använt laser istället för LED-ljus. En systematisk översikt från 2023 som omfattade hästar, hundar och katter fann motstridiga resultat och en hög eller måttlig risk för systematiska fel i de artiklar som utvärderades, och vi redogör för de enskilda studierna, inklusive de som inte visade någon effekt, på vår forskningssida.
Varför vi sällan använder ordet fotobiomodulering
I facklitteraturen kallas detta för fotobiomodulering. Det är ett begrepp som i sig inte säger särskilt mycket, så vi använder det sparsamt, även om det är det ord man ska söka på om man vill läsa den bakomliggande forskningen.
Vilken del av cellen absorberar egentligen ljuset?
Den mest välunderbyggda förklaringen är att cytokrom c-oxidas, ett enzym i mitokondriernas andningskedja, direkt absorberar rött och infrarött ljus, och att denna absorption ökar elektronöverföringen längs kedjan så att mer ATP blir tillgängligt. Ljus- och värmekänsliga jonkanaler i cellmembranet tros utgöra en andra väg, även om det relativa bidraget från respektive väg inte är helt fastställt.
Det optiska fönstret
Varför systemen fungerar i rött och infrarött ljus
Mellan ungefär 650 och 950 nm finns ett band där blod, pigment och vatten alla absorberar relativt lite, vilket gör att ljuset kan tränga djupare in i vävnaden. Detta band kallas vanligtvis för det optiska fönstret, och det är anledningen till att behandlingar som syftar till att nå vävnad under ytan använder rött och infrarött ljus istället för kortare våglängder. Det är också anledningen till att våra system inte innehåller något blått ljus.
Varför blått och grönt ljus stannar vid ytan
Vävnad är inte lika genomskinlig för alla ljusvåglängder, eftersom olika ämnen i kroppen absorberar ljus vid olika punkter i spektrumet, och den absorptionen avgör hur långt en foton kan färdas innan den stoppas.
Under ungefär 650 nm absorberas ljuset kraftigt av hemoglobin och melanin, vilket innebär att blått och grönt ljus absorberas nästan omedelbart vid ytan och inte når muskler, senor eller leder. Över ungefär 950 nm vänds situationen och vattnet börjar absorbera ljuset kraftigt, varvid energin omvandlas till värme innan den hinner färdas någon längre sträcka.
Den andra anledningen till att vi utelämnade blått ljus
Det finns ytterligare en aspekt att beakta när det gäller blått ljus, nämligen att publicerade laboratorieundersökningar har visat att bakterier kan utveckla resistens mot upprepad exponering vid 405 nm. Ingen av dessa punkter skulle vara avgörande var för sig, men tillsammans räckte de för att avgöra frågan för oss.
Upptas av blod och pigment
Det optiska fönstret
Upptas av vatten
Våglängder
Fyra våglängder, fyra djup
Ytan på kappan
0 cm
660/670 nm
1–2 cm
730 nm
2–3 cm
810 nm
3–4 cm
850 nm
4–5 cm
Varje våglängd når ett annat djup, vilket är anledningen till att varje LED by CHEVAL -system är utrustat med fyra istället för en. Två typer av LED-remsor växlar i varje system: den ena avger rött ljus vid 660/670 och 730 nm och den andra infrarött ljus vid 810 och 850 nm, och båda typerna ingår i alla system vi tillverkar.
| Våglängd | Typ | Ungefärligt djup | I samband med |
|---|---|---|---|
| 660/670 nm | Röd, synlig | 1–2 cm | Sårläkning, vävnadsreparation, blodcirkulation, minskad inflammation |
| 730 nm | Röd, synlig | 2–3 cm | Minskad inflammation, smärtlindring, kollagen- och vävnadsregenerering |
| 810 nm | Infrarött, osynligt | 3–4 cm | Djupare muskler, senor och leder. Syresättning |
| 850 nm | Infrarött, osynligt | 4–5 cm | Smärtlindring, blodcirkulation och vätskebalans, svullnad, djupvävnad |
Infrarött ljus är osynligt. Banden på 810 och 850 nm ser inte ut att lysa, trots att de når längst ner av de fyra, så de alternerande infraröda banden ser mörka ut när systemet fungerar som det ska. Det här är den fråga som ägarna ställer oss oftast, och i nästan alla fall fungerar systemet som det ska.
Varför just dessa fyra våglängder och inte andra?
Våglängderna valdes inte godtyckligt. Den mesta forskningen inom fotobiomodulering har inriktats på två band, ungefär 630 till 670 nm och ungefär 780 till 850 nm, och våra 660 och 670 nm ligger inom det första medan 810 och 850 nm ligger inom det andra. Våglängden 730 nm ligger mellan de två banden och valdes utifrån det djup den når snarare än utifrån den omfattande litteraturen på området. Cytokrom c-oxidas har separat beskrivits ha absorptionstoppar nära 620, 680, 760 och 820 nm, vilket är samma del av spektrumet som våra fyra våglängder upptar.
Varför vi kallar dessa djup för typiska snarare än garanterade
Dessa värden bör betraktas som typiska snarare än garanterade, eftersom ljusets genomträngning beror på vad som befinner sig framför ljuset, och en klippt sommarpäls över ett kanonben ger betydligt mindre genomslag än en tjock vinterpäls över bakdelen. Vi publicerar siffrorna eftersom de representerar ett rimligt allmänfall, inte för att ljuset stannar vid en uppmätt linje.
Dos
Vad produktionssiffrorna innebär, och varför mer inte alltid är bättre
Produktionssiffrorna citeras ofta inom denna kategori utan att förklaras, så det är värt att redogöra för vad våra siffror avser och hur de har tagits fram.
Skillnaden mellan strålningsintensitet och dos
Strålningsintensiteten anger hur mycket ljus som träffar en ytenhet vid ett givet ögonblick och mäts i mW/cm², medan dosen är denna strålningsintensitet multiplicerad med behandlingstiden och mäts i J/cm². De två begreppen förväxlas ofta, och en hög strålningsintensitet under en kort tid kan ge samma dos som en lägre intensitet under en längre tid.
Vårt värde, uppmätt med en TES 1333 solenergimätare på ett avstånd av 1 cm:
| Strålningsintensitet | ||
|---|---|---|
| Infraröda remmar (810 / 850 nm) | ~19,8 mW/cm² | 197–199 W/m² |
| Röda band (660 / 670 / 730 nm) | ~10,4 mW/cm² | 104 W/m² |
| Båda remtyperna tillsammans | ~30,2 mW/cm² | ~302 W/m² |
Eftersom båda remtyperna är i drift samtidigt är det den sammanlagda dosen som är relevant; denna uppgår till cirka 9 J/cm² under fem minuter och cirka 18 J/cm² under tio minuter.
Från och med en viss punkt ger ytterligare ljus inga ytterligare fördelar, vilket är anledningen till att en längre behandling inte nödvändigtvis är bättre och att ett kraftfullare system inte nödvändigtvis är mer effektivt. Det är också anledningen till att antalet lampor är en begränsad jämförelsegrund mellan två system, eftersom det som når vävnaden beror på strålningsintensiteten och behandlingstiden snarare än på antalet dioder som anges i specifikationen. Våra system är utformade för att användas i fem till tio minuter per område.
Varför mer ljus inte längre hjälper efter en viss punkt
Fotobiomodulering beskrivs vanligtvis som en bifasisk dos-responskurva, vilket innebär att sambandet mellan dos och effekt inte är linjärt. Under en viss tröskel finns ingen mätbar effekt, över den ökar effekten tills den når en platå, och bortom den platån avtar effekten återigen mot noll, med möjlighet till en negativ effekt vid ännu högre doser.
Laser och LED
Hur LED skiljer sig från laser
Både laser och LED avger rött och infrarött ljus och anses fungera enligt samma grundläggande mekanism; det som skiljer dem åt är hur ljuset är organiserat. Laserljus är koherent, vilket innebär att vågorna är inriktade och koncentrerade till en smal stråle, och just denna koncentration ligger till grund för både dess effekt och kravet på ögonskydd samt en utbildad operatör.
LED-ljuset är icke-koherent och fördelas över många dioder, vilket innebär att det inte finns någon fokuserad ljusstråle att rikta och att varken hästskötaren eller hästen behöver använda ögonskydd. Detta är den praktiska skillnaden mellan en behandling som utförs vid ett professionellt besök och en behandling som kan genomföras i stallet som en del av den vanliga rutinen.
Varför kallas fortfarande så mycket hästutrustning för ”laser”?
Det finns en fråga kring benämningen som är värd att beakta. En stor del av detta område har historiskt sett beskrivits som lågnivålaserterapi, och en betydande mängd publicerade arbeten använder fortfarande den termen. År 2016 enades man internationellt om att byta terminologi till fotobiomodulering, delvis eftersom ordet ”laser” hade blivit olämpligt i och med att LED-lampor började användas i större utsträckning. System för hästar beskrivs fortfarande ofta som laserbehandling, och i de flesta fall speglar detta den äldre terminologin snarare än den utrustning som används.
I praktiken
Tre saker som påverkar resultatet
En blöt eller smutsig päls
En våt eller smutsig päls sprider och reflekterar ljuset vid ytan, vilket gör att mindre ljus når vävnaden under. Detta är den vanligaste orsaken till att en behandling ger sämre resultat än förväntat, och det är också det enklaste att åtgärda, eftersom det oftast räcker med att borsta området och låta det torka.
Avstånd
Våra siffror är uppmätta på ett avstånd av 1 cm. Lysdioderna sitter genom utskärningar i tyget snarare än bakom det, så det finns inget material mellan dioden och kappan, och systemet vilar mot hästen snarare än att sticka ut från den.
Allt som läggs ovanpå
En filt eller ett överdrag som läggs över ett system medan det är igång kommer att hålla kvar värmen, så systemet bör lämnas utan överdrag under hela sessionen.
Konstruktion
Hur systemen är uppbyggda
Utskärningar istället för en täckt panel. Lysdioderna sitter genom utskärningar i tyget istället förbakom det, så det ljus som strålar ut från dioden är det ljus som når kappan.
Båda typerna av remmar, alltid. Röda och infraröda remmar växlar mellan olika system, och det finns ingen modell som endast har en av de två.
Byggt för ett stall. Förstärkt för att tåla den slitage som utrustningen utsätts för i hästarnas närhet, bland annat att den kan bli stött, tappad eller trampad på.
Vad händer när en enskild lampa slutar fungera?
Varje lampa är kopplad till nästa, så om en slutar fungera slocknar även de lampor som följer efter den. I praktiken innebär detta att ett fel omedelbart upptäcks och att det är lätt att lokalisera var det finns, istället för att det framstår som ett något svagare ljus som annars skulle kunna gå obemärkt förbi.
Gränserna
Vad LED-behandlingen inte gör
LED-behandling är inte ett botemedel och vi beskriver den inte som sådant. När en häst behandlas för ett specifikt tillstånd ska behandlingen ingå i en plan som överenskommits med din veterinär, inte ersätta en sådan plan, och den kommer inte att kompensera för en sadel som inte passar, för arbete som hästen ännu inte är redo för eller för en hov som kräver vård av en hovslagare.
Den når inte heller alla vävnader på samma sätt. Hovkapseln blockerar ljuset, vilket innebär att behandlingen runt foten begränsas till blodkärlen och mjukvävnaden vid kransranden och hasleden, snarare än till något inuti själva kapseln.
Vi publicerar inga tidsangivelser. Hästar och förhållanden varierar så mycket att alla siffror vi skulle ange om hur snabbt en förändring kan märkas skulle vara mer av marknadsföring än av information.
Om din häst är dräktig, står under veterinärbehandling eller har någon befintlig åkomma, bör du rådfråga din veterinär innan du börjar. Vi kan informera dig om exakt vad systemet avger, men huruvida det är lämpligt för just din häst är en fråga som veterinären måste avgöra.
Var ska man börja?
Prova det på din egen häst
Genom att hyra kan du komma igång utan att behöva binda dig till ett köp. Det krävs ingen deposition och ingen minsta hyresperiod, och upp till tre månaders hyra räknas av från köpeskillingen om du bestämmer dig för att behålla systemet. Tjänsten är tillgänglig i hela EU.