Energie en vermogen: Het verschil tussen een € 5000 en een € 80000 machine.
We zullen de behandelparameters, energie en vermogen, samen bespreken, omdat ze nauw verwant zijn. Houd er rekening mee dat dit artikel is geschreven vanuit het perspectief van lasers die een fotothermische reactie veroorzaken. Met lage-energie lasers en LED-apparaten worden de energie en vermogen aanzienlijk verminderd en zijn minder belangrijke parameters om zo goed mogelijke resultaten te bereiken. Voor lasers die een foto-akoestische reactie veroorzaken, zijn de energie en vermogen nog belangrijker dan voor een fotothermische reactie.
Laten we beginnen met het definiëren van wat energie is en wat vermogen is:
Energie is het capaciteit om verandering te creëren. Je kunt het zien als de brandstof in een auto. Een volle tank benzine in mijn auto geeft me de mogelijkheid om achthonderd kilometer te rijden. Het betekent niet dat ik achthonderd kilometer zal rijden. Noch dat ik de achthonderd kilometer over acht uur of twaalf uur zal rijden. Het betekent alleen dat de mogelijkheid aanwezig is om van punt A naar punt B te gaan, die achthonderd kilometer uit elkaar liggen. Energie wordt gemeten in Joule(s).
Vermogen is de snelheid waarmee de verandering of het werk plaatsvindt. Hoe meer vermogen mijn auto heeft, hoe minder tijd ik nodig heb om mijn reis van achthonderd kilometer af te leggen. Dit is wat bepaalt of mijn reis 8 uur of 12 uur duurt. Vermogen wordt gemeten in Watt.
De relatie tussen energie en vermogen is:
Vermogen (watt) = de verandering in energie (joule) gedeeld door de verandering in tijd (seconde).
Deze relatie kan dus ook worden omgezet in:
Energie (joule) = vermogen (watt) vermenigvuldigd met tijd (seconde).
Dit is allemaal geweldig om te weten, maar hoe is het van toepassing op een ontharingsbehandeling? Voor een effectieve fotothermische behandeling (een behandeling waarbij je een resultaat bereikt door het licht om te zetten in hitte en de hitte het resultaat veroorzaakt; ontharing is een van de bekendste voorbeelden van dit soort behandelingen), hebt je een bepaalde hoeveelheid energie nodig om hitte te genereren. Je moet de hitte dan ook voor een minimaal tijdsperiode volhouden. Deze tijdsperiode wordt bepaald door de thermische relaxatietijd van je doelmolecuul.
De thermische relaxatietijd (TRT) is de tijd die nodig is om 50% van de warmte-energie weg van het doelmolecuul te voeren. De TRT voor de haarwortel ligt tussen 10 ms en 50 ms, afhankelijk van verschillende factoren. Voor haarverwijdering hebt je een pulslengte nodig van meer dan 10 ms. Minder dan 10 ms en je zult schade aan het haar veroorzaken, maar niet het omringende weefsel en de dermale papilla veroorzaakt dat een nieuw haar uit groeit.
Omdat de TRT voor elk afzonderlijk haar niet bekend is en je een effectieve behandeling wilt hebben, besluit je om te werken met een pulslengte van 50 ms of meer. Je succes hangt nu af van je capaciteit om de haarwortel gedurende 50 ms of meer met een bepaalde hoeveelheid energie (licht) te bestralen.
Voor het overbrengen van 25 joules over 50 ms is een vermogen nodig van: 25 J / 0,05 s = 500 W. (Deze hoeveelheden zijn alleen voor dit rekenvoorbeeld en geven niet de werkelijke hoeveelheden weer die nodig zijn tijdens een behandeling.)
Naarmate het haar dunner wordt en het melanine inhoud van het dunne haar minder is dan dat van het oorspronkelijke dikke haar, heb je meer energie nodig om dezelfde warmte te creëren, dus de energie en vermogen gaan omhoog, de TRT blijft hetzelfde.
In je dagelijkse leven als lasertherapeut zul je niet echt veel omgaan met de onderwerp die in dit artikel worden beschreven. Je zult voornamelijk te maken hebben met fluence, energie over een bepaald area. We zullen dit onderwerp in een ander artikel bespreken. De goedkopere machines hebben de neiging om energie te tonen als een instelbare parameter in plaats van fluence. Hierdoor ontstaat de illusie dat de machine een hogere capaciteit heeft dan hij in werkelijkheid heeft. Meer hierover in het artikel over fluence.
Energie en vermogen zijn van het grootste belang bij het kiezen van een machine om te kopen. Acht jezelf gelukkig als het je lukt om een volledig technisch specificatieblad te krijgen van de vertegenwoordiger die je een machine probeert te verkopen. Meestal zullen ze, of energie, of vermogen benadrukken. Hoe goedkoper de machine, hoe meer de nadruk zal liggen op vermogen.
Het is gemakkelijk om een hoog vermogen op papier te berekenen. De fabrikant gebruikt de kortst mogelijke pulslengte van het systeem en de maximale energie om het vermogen voor marketingdoeleinden te berekenen. Dus 10 joules gedeeld door 0,005 s (5 ms) geeft 2000 W. Daarom heeft de machine veel vermogen, omdat deze 10 J energie in 5 ms kan overbrengen. De eerste impuls voor de meeste mensen zal zijn dat dit een sterke machine is als ze alleen de 2000 W. zien.
Maar dit heeft geen zin als je ontharing wil doen, omdat je een pulslengte nodig hebt van meer dan 10 ms (in de praktijk meer dan 50 ms) en je hebt voldoende energie nodig om hitte te creëren. Als je dan naar een machine kijkt die geschikt is voor ontharing en je neemt 30 J en deelt deze door 0,05 s (50 ms) krijg je 600 W.
Dit is de valstrik voor veel mensen. Als je alleen naar de vermogen van een machine kijkt, lijkt de betere machine op papier naar de minste van de twee. Je moet beide parameters bekijken en, nog belangrijker, de relatie tussen de twee in een specifieke machine.
Het verschil tussen een € 5000 en een € 80000 machine is de capaciteit om genoeg energie te genereren voor een periode van tijd om effectieve resultaten te leveren, zelfs als je een beperkte hoeveelheid van het doelmolecuul heeft om mee te werken. Wanneer je de spotgrootte (energie gedeeld door gebied, fluence) in de vergelijking bijbrengen, wordt dit nog duidelijker. Je moet niet alleen de juiste hoeveelheid energie leveren over een minimale periode, je moet het ook doen over een voldoende grote oppervlak om een behandeling praktisch mogelijk te maken.