Flicker a pulzácia – aký je medzi nimi rozdiel?

Je flicker a pulzácia to isté? Nie. Flicker je nechcené podprahové alebo viditeľné kolísanie intenzity svetla, zatiaľ čo pulzácia je zámerné a presne riadené vypínanie a zapínanie LED v nastavenej frekvencii. Merací prístroj môže oba javy zaznamenať ako časovú moduláciu, no z biologického aj technického pohľadu ide o dve odlišné veci.

Práve tu vzniká jedna z hlavných výhod infrapanelov Mitochondriak®. Keď pulzáciu vypnete, dostanete stabilný kontinuálny režim s redukovaným flickerom, ktorý označujeme ako zero flicker. Keď ju zapnete, môžete experimentovať s pulzáciou od 1 do 10 000 Hz a otestovať jej potenciálne aditívne benefity. Pulzácia teda nie je povinnosť ani nedostatok panela. Je to voliteľný nástroj navyše.

Flicker a pulzácia: presný rozdiel

Zatiaľ čo flicker je nežiaduce podprahové preblikávanie LED diód vyvolané kolísaním napájania alebo spôsobom práce drivera, pulzácia je zámerné a prerušované vypínanie a následné zopínanie LED diód v presne nadizajnovaných časových intervaloch, teda Hertzoch.

Toto pôvodné vysvetlenie zostáva jadrom článku. Technicky môže byť flicker periodický aj nepravidelný. Môže pochádzať zo striedavého napätia, napájacieho zdroja, nekvalitného LED drivera, stmievania alebo pulzno-šírkovej regulácie. Podstatné je, že pri bežnom osvetlení alebo kontinuálnej terapii nejde o biologický režim, ktorý si používateľ vedome zvolil.

Pulzované svetlo je odlišné. LED sa vo vysokej rýchlosti úplne alebo čiastočne vypnú a následne zapnú podľa presného algoritmu. Frekvencia 10 Hz znamená desať cyklov za sekundu. Frekvencia 587 Hz znamená 587 cyklov za sekundu.

Ako sa flicker a pulzácia merajú?

Pri hodnotení časovej modulácie nestačí natočiť svetlo telefónom. Kamera môže ukázať pruhy aj pre nesúlad uzávierky a frekvencie. Presnejší obraz poskytne spektrometer alebo flicker meter, ktorý zaznamenáva časový priebeh intenzity.

V pôvodnom videu používame spektrometer UPRtek a sledujeme tri základné hodnoty:

• Frekvencia v Hz: počet opakovaní svetelného cyklu za sekundu.
• Percentuálny flicker: 100 × (maximum - minimum) / (maximum + minimum). Vyjadruje hĺbku modulácie medzi maximom a minimom.
• Flicker index: pomer plochy časovej vlny nad priemernou hodnotou k celkovej ploche v jednom cykle. Pri ideálnej symetrickej pulzácii s rovnakým časom zapnutia a vypnutia sa približuje k 0,5.

Samostatným parametrom je pracovný cyklus, duty cycle. Ten hovorí, akú časť cyklu je svetlo zapnuté. Pri 50-percentnom pracovnom cykle svieti polovicu času a polovicu času je vypnuté. Pri 35-percentnom pracovnom cykle svieti 35 percent času.

Dôležitá pointa: spektrometer meria časovú moduláciu, nie zámer výrobcu. Ak zapnete plnú pulzáciu, prístroj môže ukázať takmer 100-percentný flicker. V tomto kontexte však nejde o nežiaducu chybu, ale o potvrdenie, že LED sa podľa nastavenia skutočne vypínajú a zapínajú.

Pri bežnom osvetlení sa dnes používajú aj modernejšie metriky PstLM a SVM. Európska regulácia definuje flicker ako vnímanú nestabilitu svetla a stroboskopický efekt ako zmenu vnímania pohybu. CIE zároveň upozorňuje, že nežiaduca časová modulácia môže znižovať výkon, zvyšovať únavu a u citlivých ľudí spúšťať migrénu alebo záchvaty [R].

Čo znamená zero flicker na paneloch Mitochondriak®?

Keď je pulzácia vypnutá, panely Mitochondriak® svietia v kontinuálnom režime s veľmi nízkou zvyškovou moduláciou. Produktové merania spektrometrom UPRtek uvádzajú podľa modelu percentuálny flicker približne 0,9 až 5 percent a flicker index 0 až 0,1. V praxi tento režim označujeme ako redukovaný flicker alebo zero flicker.

To je zásadný rozdiel oproti zariadeniu, ktoré nechcene bliká stále a používateľ nemá možnosť tento jav vypnúť. Pri paneli Mitochondriak® si vyberáte:

• Kontinuálny režim: základná terapia červeným a NIR svetlom bez zámernej pulzácie.
• Pulzný režim: presne nastavená frekvencia pre testovanie ďalšieho biologického signálu.

Naše aktuálne produktové podklady zároveň uvádzajú nulové merateľné EMF v odporúčanej vzdialenosti a certifikácie CE a RoHS. Pri niektorých modeloch je uvedené aj FCC. Tieto parametre nenahrádzajú biologický účinok svetla, no ukazujú, že kvalitu zariadenia nevnímame iba cez počet wattov a marketingový názov.

Prečo je voliteľná pulzácia konkurenčnou výhodou?

Mnohé panely ponúkajú iba jednu z dvoch možností. Buď svietia kontinuálne bez možnosti frekvenčného nastavenia, alebo používajú určitý pulzný režim bez toho, aby ste vedeli presne nastaviť frekvenciu a oddeliť RED od NIR.

Nová generácia Mitochondriak® umožňuje nastaviť pulzáciu od 0 do 10 000 Hz pre RED a NIR samostatne. To znamená, že môžete:

• pulzáciu úplne vypnúť a používať stabilné zero-flicker svetlo,
• zapnúť iba NIR pulzáciu bez viditeľného červeného blikania,
• nastaviť inú intenzitu a pulzáciu pre RED a inú pre NIR,
• použiť prednastavený program alebo si vytvoriť vlastné nastavenie,
• porovnať vlastnú odozvu na kontinuálny a pulzný režim na tom istom zariadení.

Práve posledný bod je dôležitý. Ak porovnávate dve rozdielne lampy, neviete, či rozdiel spôsobila frekvencia, výkon, spektrum, optika alebo vzdialenosť. Pri jednom paneli môžete ponechať väčšinu parametrov rovnakú a zmeniť iba pulzáciu.

Potenciálne benefity pulzovaného RED/NIR svetla

Vedecká literatúra zatiaľ nehovorí, že pulzované svetlo je vždy lepšie než kontinuálne. Odborný prehľad porovnávajúci pulznú a kontinuálnu nízkoúrovňovú svetelnú terapiu našiel štúdie v prospech pulzácie, štúdie bez rozdielu aj štúdie v prospech kontinuálneho svetla. Záver bol jasný: pulzácia môže mať odlišné účinky, no správna frekvencia a štruktúra pulzu závisí od konkrétneho cieľa [R].

To je zároveň dôvod, prečo pulzáciu nevynucujeme. Dávame Vám možnosť využiť stabilný základ a následne testovať ďalšie režimy.

1. Menšie priemerné zahrievanie

Ak po fáze zapnutia nasleduje fáza vypnutia, priemerný výkon môže byť nižší než špičkový výkon. To môže znížiť zahrievanie povrchových častí pokožky a umožniť dlhšiu prácu so svetlom bez zbytočného tepelného efektu. Platí to však iba pri porovnaní reálneho pracovného cyklu a celkovej dávky.

2. Vyšší špičkový výkon pri nižšom priemere

Pulzný režim môže krátkodobo pracovať s vyšším špičkovým výkonom, pričom priemerná energia zostane nižšia. Niektoré experimentálne práce naznačujú, že to môže byť výhodné pri hlbších cieľových tkanivách. Nemožno však tvrdiť, že akákoľvek pulzácia automaticky preniká hlbšie.

3. Časové okná pre bunkovú signalizáciu

Fotobiomodulácia nie je iba dodanie jouleov. Je to aj signál pre cytochróm C oxidázu, oxid dusnatý, reaktívne formy kyslíka, membránový potenciál a následnú génovú odpoveď. Striedanie fázy svetla a tmy môže meniť spôsob, akým sa tieto signály kumulujú a resetujú.

4. Frekvenčne špecifická odpoveď nervového systému

Nervové siete pracujú v rytmoch. Preto sa skúma, či opakovaný optický stimul dokáže podporiť alebo modulovať špecifické pásma mozgovej aktivity. Výsledok závisí od toho, či ide o viditeľnú stimuláciu cez oči, NIR cez tkanivo alebo ich kombináciu.

Bolesť, regenerácia a pulzované svetlo

Pôvodný článok poukazoval na experiment Sushka a kolegov. Výskumníci použili červené a infračervené LED pri kontinuálnom aj pulznom režime s frekvenciami 10, 600 a 8 000 Hz na modeli somatickej bolesti u myší. Kontinuálne aj pulzné svetlo znížilo prejavy bolesti, pričom pri pulzoch boli najvýraznejšie výsledky pri 10 a 8 000 Hz [R].

Tento výsledok zachovávame ako mechanistický argument pre testovanie pulzácie, nie ako priamy klinický dôkaz u ľudí. Pre praktického používateľa je zaujímavé najmä to, že rovnaká vlnová dĺžka a podobná dávka nemusia pri rôznych frekvenciách vyvolať úplne rovnakú odozvu.

Aj starší odborný prehľad uvádza, že pri bolesti nebola jedna frekvencia univerzálne najlepšia. Nižšie pulzy mohli vyvolať rýchlejší, ale kratší účinok, zatiaľ čo iné frekvencie mali oneskorenú a dlhšiu odozvu. Preto má väčší zmysel možnosť testovania než panel uzamknutý na jedinom pevnom režime.

Pre širší kontext si prečítajte aj článok Infračervené svetlo na kĺby a bolesť.

Mozog, 40 Hz a transkraniálna fotobiomodulácia

Jednou z najzaujímavejších oblastí je pulzované svetlo pre mozog. Alfa pásmo sa pohybuje približne okolo 8 až 12 Hz a súvisí s pokojnou bdelosťou. Gama pásmo zahŕňa frekvencie približne od 30 Hz vyššie a často sa skúma pri pozornosti, učení, pamäti a koordinácii neurálnych sietí.

Pulzácia 40 Hz

Frekvencia 40 Hz patrí do gama pásma. Experimentálne štúdie vizuálnej stimulácie ukázali, že blikajúce svetlo dokáže zvýšiť 40 Hz aktivitu v mozgu. Malé ľudské pilotné štúdie skúmajú bezpečnosť, neurálnu synchronizáciu a možné účinky pri kognitívnom poklese, no výsledky zatiaľ nemožno považovať za potvrdenú liečbu [R].

Systematický prehľad PBM a vizuálnej 40 Hz stimulácie pri Alzheimerovej chorobe označil výsledky za sľubné, no upozornil na veľké rozdiely v parametroch a nedostatok robustných klinických dát [R].

Pulzované RED/NIR pri chronickom poranení mozgu

V case series z roku 2019 dostávalo dvanásť veteránov s chronickým traumatickým poranením mozgu pulzované transkraniálne RED/NIR svetlo 629 a 850 nm. Zariadenie postupne používalo frekvencie 73, 587 a 1 175 Hz. Autori zaznamenali zlepšenie niektorých neuropsychologických výsledkov a zvýšenie regionálneho prietoku krvi u časti účastníkov [R].

Ide o malú nekontrolovanú sériu prípadov, nie dôkaz, že domáci panel lieči poranenie mozgu. Je však pozoruhodné, že použité frekvencie 73 a 587 Hz sa objavovali už v pôvodných paneloch Mitochondriak® 2.0 pulse a v aktuálnej generácii ich možno nastaviť manuálne.

10 Hz NIR a EEG

Štúdia na zdravých ľuďoch skúmala pulzované blízke infračervené svetlo s frekvenciou 10 Hz a pomocou EEG zaznamenala zmeny mozgovej aktivity. Podporuje to myšlienku, že aj neviditeľný optický stimul môže vplývať na nervovú signalizáciu, no nepreukazuje konkrétny liečebný výsledok [R].

Ako používame jednotlivé frekvencie Mitochondriak®?

Pôvodná generácia Mitochondriak® 2.0 pulse obsahovala pevné režimy 10, 40, 73, 146, 293 a 587 Hz. Nová generácia s dotykovým displejom umožňuje ľubovoľné nastavenie od 0 do 10 000 Hz, takže tieto režimy zostávajú dostupné a môžete testovať aj hodnoty medzi nimi.

Naša praktická mapa ostáva:

• 10 Hz: bolesť, relaxácia a regenerácia, podpora pokojnej alfa aktivity. Pri RED použite ochranné okuliare alebo zvoľte iba NIR.
• 40 Hz: mozog, gama aktivita, pozornosť, učenie a kognitívne funkcie. Ide o experimentálnu neuromodulačnú oblasť.
• 73 Hz: mozog a kognitívne funkcie. Táto frekvencia bola použitá aj v publikovanej transkraniálnej case series.
• 146 Hz: podpora a regenerácia svalstva. Priame klinické porovnania tejto presnej frekvencie sú obmedzené.
• 292 alebo 293 Hz: všeobecná regenerácia, hlbšie tkanivá, kosti a fascie. Označenie sa môže líšiť podľa generácie zariadenia.
• 587 Hz: hlbšie tkanivá, črevo, mikrobiálne prostredie a všeobecná regenerácia. Frekvencia bola použitá aj v transkraniálnej štúdii, no priame klinické dôkazy pre mikrobióm zatiaľ chýbajú.

Odporúčame módy striedať, vyskúšať niekoľko dní jeden režim, potom druhý a sledovať vlastnú odozvu. Nemeňte naraz frekvenciu, intenzitu, vzdialenosť aj čas, pretože potom neviete, ktorý parameter priniesol rozdiel.

Najčistejší osobný test vyzerá takto:

1. Najskôr používajte niekoľko sedení kontinuálny režim bez pulzácie.
2. Vyberte jeden cieľ a jednu frekvenciu.
3. Ponechajte ostatné nastavenia podľa aktuálneho manuálu panela.
4. Sledujte subjektívny pocit, regeneráciu, spánok alebo inú vopred zvolenú metriku.
5. Po niekoľkých sedeniach porovnajte výsledok s kontinuálnym režimom.

Ktoré panely ponúkajú pulzáciu 0 až 10 000 Hz?

Nová generácia Mitochondriak® s dotykovým displejom poskytuje pulzáciu od 0 do 10 000 Hz a samostatné nastavenie RED a NIR. Zároveň umožňuje meniť intenzitu a používať prednastavené programy.

Bezpečnosť, oči, certifikácie a limity dôkazov

Voliteľná funkcia má význam iba vtedy, keď ju môžete používať rozumne. Pri pulzácii dodržiavajte tieto pravidlá:

• Nižšie frekvencie RED svetla sú viditeľné. Nepozerajte sa priamo do LED.
• Pri práci v okolí hlavy použite ochranné okuliare podľa manuálu alebo zapnite iba neviditeľné NIR.
• Pri fotosenzitívnej epilepsii, záchvatoch, silnej reakcii na blikajúce svetlo alebo neurologickom ochorení pulzáciu nepoužívajte bez súhlasu lekára.
• Začnite kontinuálnym režimom a testujte iba jednu frekvenciu naraz.
• Frekvencia nemení potrebu rešpektovať aktuálny manuál, odporúčanú vzdialenosť, čas a reakciu pokožky.

Zariadenia Mitochondriak® určené na svetelnú terapiu majú podľa aktuálnych produktových podkladov certifikácie CE a RoHS, pri vybraných modeloch aj FCC. Nie sú zdravotníckymi zariadeniami a informácie v článku neslúžia na diagnostiku ani liečbu.

Najpoctivejší záver vedy je tento: pulzácia má reálny biologický potenciál a pri niektorých cieľoch priniesla iné alebo lepšie výsledky než kontinuálne svetlo. Zároveň zatiaľ neexistuje jedna najlepšia frekvencia pre všetkých ľudí a všetky tkanivá. Preto je výhodou práve panel, ktorý Vás nenúti do jediného režimu.

FAQ: Časté otázky o flickeri a pulzácii

Je flicker a pulzácia to isté?

Nie. Flicker je nechcená časová modulácia svetla, ktorá vzniká ako vlastnosť napájania, drivera alebo regulácie. Pulzácia je zámerne nastavené zapínanie a vypínanie LED v presnej frekvencii a s definovaným pracovným cyklom. Merací prístroj môže oba javy zobraziť ako moduláciu, no ich pôvod, kontrola a účel sú odlišné.

Musím pulzáciu na paneli používať?

Nie. Pulzácia je voliteľná funkcia. Panel Mitochondriak® môžete používať v kontinuálnom režime s redukovaným flickerom, alebo pulzáciu zapnúť iba vtedy, keď chcete otestovať jej aditívny účinok. Základná fotobiomodulácia funguje aj bez pulzácie.

Čo znamená zero flicker na paneloch Mitochondriak®?

Zero flicker označuje kontinuálny režim s veľmi nízkou zvyškovou moduláciou. Produktové merania spektrometrom UPRtek uvádzajú podľa modelu približne 0,9 až 5 percent flickeru a flicker index 0 až 0,1. Nejde o zapnutú terapeutickú pulzáciu, ale o stabilné svietenie kvalitne riadených LED.

Prečo spektrometer pri pulzácii ukáže takmer 100 percent flickeru?

Pretože pri plnej pulzácii intenzita klesá z maxima až k vypnutiu a následne sa znovu zapne. Vzorec percentuálneho flickeru preto prirodzene smeruje k 100 percentám. Neznamená to chybu drivera, ak bola pulzácia zapnutá zámerne a prístroj zároveň ukazuje nastavenú frekvenciu a pravidelnú vlnu.

Preniká pulzované svetlo hlbšie do tkanív?

Niektoré experimentálne práce a odborné prehľady naznačujú, že vhodne nastavené pulzy môžu umožniť vyšší špičkový výkon, menšie priemerné zahrievanie a pri určitých podmienkach lepší dosah do hlbších cieľov. Nie je to však automatické pravidlo pre každú frekvenciu a každú dávku. Rozhoduje vlnová dĺžka, intenzita, pracovný cyklus, čas a cieľové tkanivo.

Ktorú frekvenciu pulzácie mám zvoliť?

Ako základ začnite kontinuálnym režimom. Následne môžete po jednej testovať frekvencie podľa cieľa a vlastnej odozvy. Mitochondriak® používa orientačnú mapu 10 Hz pre bolesť a relaxáciu, 40 Hz a 73 Hz pre mozog a kognitívne funkcie, 146 Hz pre svalovú regeneráciu a 292 alebo 293 Hz a 587 Hz pre hlbšie tkanivá, mikrobiálne prostredie a všeobecnú regeneráciu. Pri viacerých z týchto použití je klinická evidencia zatiaľ obmedzená, preto ich vnímajte ako experimentálne možnosti, nie garantovaný výsledok.

Čo je zaujímavé na pulzácii 40 Hz?

Frekvencia 40 Hz zodpovedá gama pásmu mozgovej aktivity. Výskum vizuálnej stimulácie a transkraniálnej fotobiomodulácie skúma, či môže podporiť synchronizáciu neurálnych sietí, pozornosť, pamäť a mechanizmy čistenia mozgu. Výsledky sú sľubné, ale stále experimentálne a nemožno ich chápať ako liečbu Alzheimerovej choroby alebo iného neurologického ochorenia.

Je viditeľná pulzácia bezpečná pre oči a mozog?

Pri zapnutom RED režime môžete nižšie frekvencie vidieť. Nepozerajte sa priamo do LED, používajte ochranné okuliare podľa manuálu alebo zvoľte iba neviditeľné NIR. Ľudia s fotosenzitívnou epilepsiou, záchvatmi, výraznou citlivosťou na blikajúce svetlo alebo niektorými neurologickými ochoreniami by viditeľnú pulzáciu nemali používať bez súhlasu lekára.

Ktoré panely Mitochondriak® ponúkajú nastaviteľnú pulzáciu?

Nová generácia panelov Mitochondriak® s dotykovým displejom umožňuje nastaviť pulzáciu v rozsahu 0 až 10 000 Hz, pričom RED a NIR možno ovládať samostatne. Patria sem modely Office, Maxi, Profi a Advanced. Staršia generácia 2.0 pulse používala pevné režimy 10, 40, 73, 146, 293 a 587 Hz.

Znamená certifikácia CE a RoHS, že panel je zdravotnícka pomôcka?

Nie. Elektronické svetelné zariadenia Mitochondriak® majú podľa produktových podkladov certifikáciu CE a RoHS, pri vybraných modeloch aj FCC. Nie sú však zdravotníckymi zariadeniami a neslúžia na diagnostiku alebo liečbu ochorení. Informácie o pulzácii slúžia na vzdelávanie a individuálne testovanie funkcie podľa manuálu.

Zdroje a referencie

1. IEEE Standards Association. IEEE 1789-2015: Recommended Practices for Modulating Current in High-Brightness LEDs for Mitigating Health Risks to Viewers. IEEE
2. Commission Regulation (EU) 2019/2020. Ecodesign requirements for light sources and separate control gears. EUR-Lex
3. CIE. Visual Aspects of Time-Modulated Lighting Systems: Definitions and Measurement Models. CIE TN 006:2016. CIE
4. Hashmi J. T. et al. Effect of pulsing in low-level light therapy. Lasers in Surgery and Medicine, 2010. PubMed
5. Sushko B. S. et al. Action of red and infrared LED electromagnetic waves on behavioral manifestations of somatic pain. Fiziologichnyi Zhurnal, 2007. PubMed
6. Hipskind S. G. et al. Pulsed Transcranial Red/Near-Infrared Light Therapy Improves Cerebral Blood Flow and Cognitive Function in Veterans with Chronic Traumatic Brain Injury: A Case Series. Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery, 2019. PMC
7. Shan Y. C. et al. Effect of Near-Infrared Pulsed Light on the Human Brain Using Electroencephalography. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2021. PubMed
8. Chan A. S. et al. Photobiomodulation and visual stimulation against cognitive decline and Alzheimer's disease pathology: A systematic review. Alzheimer's & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions, 2022. PubMed
9. Chan D. et al. Gamma frequency sensory stimulation in mild probable Alzheimer's dementia patients: Results of feasibility and pilot studies. PLoS ONE, 2022. PubMed
10. Hamblin M. R. Mechanisms and Mitochondrial Redox Signaling in Photobiomodulation. Photochemistry and Photobiology, 2018. PubMed