Hur djupt tränger laserljus in? Penetrationsdjup i hud

Ljus som tränger in i huden vid laserfototerapi

Rött ljus tränger in några millimeter i huden och nära infrarött ljus kan nå några centimeter, men ljuset avtar snabbt på vägen. Vid 808 nm halveras mängden ljus ungefär var tredje millimeter. Blått ljus stannar inom ungefär en millimeter. Rött ljus släcks ut omkring 4-5 mm under hudytan, medan nära infrarött ljus runt 800 nm har mätts upp till cirka 40 mm in i ett människohuvud. Ett ”penetrationsdjup” säger därför lite förrän du vet hur stor andel av ljuset som finns kvar på djupet.

Hur djupt tränger laserljus in i huden?

Svaret beror på våglängden och på hur djupet mäts. Forskare använder olika gränser: djupet där 37 procent av ljuset återstår, där 10 procent återstår eller där en mätare inte längre registrerar något. Samma laser kan få värden som skiljer sig tiofalt beroende på vilken gräns som används.

En datormodell från 2017 av Ash, Dubec, Donne och Bashford i Lasers in Medical Science visar mönstret tydligt. Modellen räknade på våglängder mellan 300 och 750 nm i en hud med pigmenterad överhud. Inträngningen ökade stadigt med våglängden. Vid 750 nm nådde ljuset 5,4 mm innan intensiteten sjunkit till 1 procent av sitt maxvärde. Författarna påpekar att verkliga djup bör bli mindre än modellens, eftersom modellen är tvådimensionell och inte räknar med att vävnaden pressas ihop.

Mätningar i riktig vävnad ger större siffror för nära infrarött ljus. Tedford och kollegor mätte 2015 ljus från en 808 nm laser i åtta huvuden från avlidna donatorer. Ljuset passerade hårbotten, skallben och hjärnhinnor och kunde registreras cirka 40 mm in. Den effektiva dämpningen var 2,22 per centimeter.

Hur mycket ljus finns kvar på olika djup?

Med Tedfords dämpningsvärde går det att räkna ut hur snabbt ljuset försvinner. Vi har gjort beräkningen nedan för 808 nm. Efter 1 cm återstår ungefär 11 procent av ljuset som når vävnaden. Efter 3 cm återstår ungefär en tusendel.

Diagrammet förklarar varför en enda siffra för penetrationsdjup blir missvisande, eftersom ljuset försvinner gradvis och aldrig tar slut vid en skarp gräns. Frågan för behandling blir om tillräckligt mycket ljus finns kvar där vävnaden behöver det.

Varför spelar våglängden så stor roll?

Ljus som går in i huden kan absorberas eller spridas. Absorptionen sker i ämnen som kallas kromoforer, främst melanin, hemoglobin och vatten. Spridningen sker när ljuset studsar mot cellstrukturer och fibrer och byter riktning många gånger.

Melanin i överhuden fångar upp kortvågigt ljus mycket effektivt. I modellen från Ash och kollegor försvann över 90 procent av ultraviolett ljus vid 300 nm redan innan ljuset nådde läderhuden. Blod tar också upp synligt ljus. Steven Jacques vid Oregon Health & Science University beskriver att ökat blodflöde i huden minskar inträngningen.

Spridningen minskar när våglängden ökar. Jacques sammanfattade 2013 i Physics in Medicine and Biology hur vävnadens spridning brukar beskrivas med en potensfunktion som sjunker med stigande våglängd. Rött och infrarött ljus studsar därför mindre och hinner längre innan det tas upp. Ovanför ungefär 1 200 nm tar vatten över som den stora absorbenten, enligt en översikt i Frontiers in Photonics 2022.

Vad är det optiska fönstret?

Det optiska fönstret är det våglängdsområde där vävnad absorberar relativt svagt. Översikten i Frontiers in Photonics anger att vatten och organiska molekyler tar upp lite ljus mellan 650 och 1 200 nm. Under fönstret dominerar melanin och blod. Över fönstret dominerar vatten.

Inom fönstret finns skillnader. Tedfords mätningar i hjärnvävnad visade att 808 nm absorberades och spreds mindre än både 660 nm och 940 nm. En studie av Hudson och kollegor 2013 i Photomedicine and Laser Surgery jämförde 808 och 980 nm genom nötkött. Vid 808 nm hade 1 W/cm² sjunkit till 1 mW/cm² på 3,4 cm djup. Vid 980 nm skedde samma minskning redan vid 2,2 cm.

Våglängd	Uppmätt eller beräknat djup	Hur djupet definierades	Källa
300 nm (UV)	Över 90 procent borta före läderhuden	Datormodell av hud	Ash 2017
Blått ljus	Knappt 1 mm	Uppgift som Ash 2017 återger	Clement 2005 via Ash 2017
Rött ljus	Släcks ut omkring 4-5 mm	Uppgift som Ash 2017 återger	Clement 2005 via Ash 2017
750 nm	5,4 mm	1 procent av maxintensiteten, modell	Ash 2017
808 nm	Cirka 40 mm	Mätbart ljus genom hårbotten, skalle och hjärna	Tedford 2015
808 nm	34 mm	Från 1 W/cm² till 1 mW/cm², nötkött	Hudson 2013
905 nm	4,4 mm i grishud, 4,9 mm i nötmuskel	10 procent av ljuset kvar	Kaub 2023
980 nm	22 mm	Från 1 W/cm² till 1 mW/cm², nötkött	Hudson 2013

Tabellens siffror går inte att jämföra rakt av. Varje studie har sin vävnad och sin gräns för vad som räknas som djup. Mönstret håller ändå genom alla källor: kort våglängd stannar i ytan och våglängder runt 800 nm når längst.

Når ljuset djupare med högre effekt?

Ja och nej. Andelen ljus som försvinner per millimeter bestäms av vävnadens egenskaper och påverkas inte av hur stark lasern är. En starkare laser skickar in fler fotoner, så den nivå som en mätare eller en cell kan registrera hamnar längre ner. Henderson och Morries rapporterade 2015 i Neuropsychiatric Disease and Treatment att 0,45-2,90 procent av ljuset från 810 nm lasrar på 10-15 W passerade 3 cm vävnad.

Samma studie mätte inget ljus alls genom 2 mm hud från lågeffektslasrar och lysdioder. Resultatet går emot andra mätningar. Joensen och kollegor i Bergen fann 2012 att ungefär 20 procent av ljuset från en kontinuerlig 810 nm laser gick igenom 1,2 mm råtthud. Källorna spretar kraftigt. Henderson och Morries redovisar själva kopplingar till tillverkare av högeffektslasrar.

Mer effekt ger också mer värme i ytan. Daniel Murphy varnade 2007 i tidskriften Dynamic Chiropractic för tanken att mer laser alltid är bättre. Han hänvisade till Jan Tunér och Lars Hode, som beskrivit att doser över det lämpliga intervallet kan ge svagare effekt eller till och med hämma biologiska svar.

Ger pulsad eller superpulsad laser djupare inträngning?

Studierna ger olika svar. Tedford fann ingen skillnad mellan pulsat och kontinuerligt 808 nm ljus i kadaverhuvudena. Joensen och kollegor mätte att en superpulsad 904 nm laser släppte igenom 38-58 procent genom råtthud, mot cirka 20 procent för kontinuerlig 810 nm.

En uppföljande studie i Photomedicine and Laser Surgery 2016 kom till motsatt slutsats och fann att 810 nm trängde igenom bättre än superpulsad 904 nm. Författarna menade att den ökande genomsläppligheten i 2012 års studie berodde på att den superpulsade lasern inte hade värmts upp tillräckligt. Kaub och Schmitz föreslog 2023 att pulsform och toppeffekt kan betyda mer än våglängden för hur mycket ljus som når djupa lager. Toppeffekten var 300 W för den pulsade lasern i deras studie.

Barbora och kollegor rapporterade 2021 i PLoS One att pulsat 808 nm ljus nådde djupare genom kött än kontinuerligt ljus med samma våglängd. Högre pulsfrekvens gav större djup. Studien mätte hur djupt ljuset gick att registrera och säger inget om behandlingseffekt.

Påverkar kontakt och tryck mot huden inträngningen?

Tryck mot huden gör vävnaden tunnare och trycker undan blod. Chan och kollegor vid University of Texas pressade 1997 ihop hudprover från fem donatorer och fann att tjockleken minskade med upp till 78 procent. Den totala genomsläppligheten ökade samtidigt.

Kontakt mellan sond och hud minskar också det ljus som reflekteras bort vid ytan. I Joensens råttstudie skilde sig resultaten med och utan hudkontakt, men forskarna tillskrev skillnaden främst sondernas form. Behandlare som håller sonden i fast kontakt mot vävnaden får sannolikt in mer ljus än behandlare som håller den på avstånd. Exakt hur mycket har inte mätts i människor i de studier vi har läst.

Spelar ljusfläckens storlek någon roll?

Ljusfläckens storlek påverkar djupet. Ash och kollegor räknade på strålbredder mellan 1 och 40 mm och såg att inträngningen ökade upp till ungefär 10 mm bredd för att sedan plana ut. En 10 mm bred stråle gav 73-88 procent av ljusmängden från en oändligt bred stråle på 1-3 mm djup. Ljus som sprids ut åt sidan från en smal stråle går förlorat, medan en bred stråle fyller på från grannområdena.

Vad betyder inträngningen för djupa leder och ytliga sår?

Ytliga mål kräver inget djup. Sår, munslemhinna och hud ligger inom de första millimetrarna, där en stor del av det röda ljuset fortfarande finns kvar. Ytliga behandlingar kan därför använda röda våglängder.

Djupa leder är svårare. En höftled eller ett knä ligger flera centimeter under huden. Enligt beräkningen ovan återstår bara procent eller promille av ljuset på det djupet. Senor och ledkapslar ligger ofta ytligare än själva ledbrosket och är lättare att nå.

Inträngning är inte samma sak som effekt. Murphy påpekade 2007 att celler som bestrålas kan frisätta ämnen som verkar i blod och lymfa. Effekter på avstånd från behandlingsstället gör det svårt att dra slutsatser enbart från hur långt ljuset når. Ett mätbart ljus på 3 cm djup bevisar inte heller att behandlingen hjälper mot en viss sjukdom.

Hur djupt når rödljuslampor och LED för hemmabruk 2026?

Rödljuslampor och LED-paneler för hemmabruk har oftast låg effekt per ytenhet och en bred ljuskägla. Den breda strålen hjälper enligt modellen från Ash, men den låga effekten gör att lite ljus återstår efter några millimeter. Henderson och Morries kunde inte mäta något ljus genom 1,9 mm människohud från de lysdioder de testade. En 6 W lysdiodspanel förlorade 99,995 procent av effekttätheten genom 3 cm vävnad.

Ytliga mål som hud och hårsäckar ligger inom räckhåll för rött ljus från en LED. Påståenden om att en hemmalampa når muskler, leder eller hjärna har betydligt svagare stöd. Avståndet till huden spelar roll. En lampa som hålls en bit från huden sprider ljuset över en större yta.

Vilka myter om penetrationsdjup förekommer i marknadsföringen?

Marknadsföring av laser och rödljus använder ofta ett enda djup i millimeter eller centimeter utan att säga hur djupet definierades. I de engelska säljsidor vi har läst saknade många siffror en källa. Flera sidor redovisade inte hur stor andel av ljuset som fanns kvar på det utlovade djupet. Fråga därför efter våglängd, effekt per kvadratcentimeter och mätmetod när du jämför produkter.

Myt: ljuset når en viss gräns och tar sedan slut. Fakta: ljuset avtar gradvis och halveras ungefär var tredje millimeter vid 808 nm.
Myt: ju högre effekt desto bättre behandling. Fakta: högre effekt flyttar gränsen för mätbart ljus nedåt men ger också mer värme. För hög dos kan ge sämre biologisk effekt.
Myt: längre våglängd når alltid djupare. Fakta: 808 nm nådde längre än både 940 och 980 nm i två oberoende mätningar.
Myt: lysdioder når lika djupt som laser. Fakta: inträngningen beror på effekt, strålbredd och våglängd. Lågeffekts-LED har i mätningar inte nått igenom 2 mm hud.

Vanliga frågor om penetrationsdjup för laser och rött ljus

Hur djupt tränger rött ljus in i huden?

Rött ljus släcks ut omkring 4-5 mm under hudytan enligt uppgifter som återges av Ash och kollegor 2017. De flesta fotoner tas upp eller sprids redan inom de första millimetrarna.

Tränger infrarött ljus djupare än rött ljus?

Ja, nära infrarött ljus runt 800 nm når längre än rött ljus eftersom melanin och blod absorberar mindre och spridningen är lägre. Mätningar i kadaverhuvuden har registrerat 808 nm ljus cirka 40 mm in.

Vilken våglängd tränger djupast in i vävnad?

I de studier vi har läst nådde 808 nm längst bland de testade våglängderna. Hudson 2013 fann att 808 nm nådde 54 procent djupare än 980 nm i nötkött. Tedford 2015 fann att 808 nm spreds och absorberades mindre än 660 och 940 nm i hjärnvävnad.

Vad är det optiska fönstret?

Det optiska fönstret är våglängdsområdet där vävnad tar upp relativt lite ljus, ungefär 650-1 200 nm. Under fönstret absorberar melanin och blod mycket ljus. Över fönstret absorberar vatten.

Kan en rödljuslampa för hemmabruk nå leder och muskler?

Det finns svagt stöd för att lågeffektslampor når så djupt. Henderson och Morries 2015 kunde inte mäta ljus från de testade lysdioderna genom 1,9 mm människohud.

Når en starkare laser djupare?

En starkare laser gör att mer ljus finns kvar på varje djup, men andelen som försvinner per millimeter är densamma. Högre effekt ger också mer värme i huden.

Påverkar hudfärgen hur djupt ljuset når?

Ja, melanin i överhuden absorberar ljus och mest vid korta våglängder. Mörkare hud tar upp mer av det synliga ljuset i ytan, medan nära infrarött ljus påverkas mindre.

Hjälper det att trycka sonden mot huden?

Tryck gör vävnaden tunnare och trycker undan blod som annars absorberar ljus. Chan och kollegor fann 1997 att hudprover blev upp till 78 procent tunnare vid tryck och släppte igenom mer ljus.

Läs vidare på Laser.nu

Källor

Källorna kontrollerades 14 oktober 2026.