저출력광치료는 무엇인가?

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빅셀(VCSEL)레이저란?

Vertical cavity surface emitting laser (수직 캐비티 표면 방출 레이저)의 앞글자를 딴 것으로 상부표면에 수직한 방향으로 레이저를 방출하는 반도체 레이저의 일종이다. 크기가 작아서 제품을 소형화 하는데 매우 유리하고 기존의 측면 발광레이저와 비교하여
직진성이 더 좋아서 피부 깊은 곳까지 침투하여 세표를 자극시킬 수 있다.
또한 광범위한 온도 범위에서 안정적이고 낮은 동작 전류 특성으로 인해 기존의 레이저보다 높은 수명을 기대할 수 있다.

헥사곤 모형

페인큐의 육각형 모듈은 통증부위에 레이저광을 집중적으로 공급할 수 있도록 고밀도 광원을 구성하였으며, 생체 촉진 효과를 이끌어내어 빠른 치유를 유도합니다. (특허등록)

다파장 레이저

총 126개의 광원을 940nm(42개), 850nm(42개), 642nm(가시광선 42개) 3파장으로 구성하였으며, 파장대별 광에너지 침투특성을 활용하여 통증부위에 고르게 광에너지가 전달될 수 있게 하였습니다. 가시광선 영역이 아닌 940nm, 850nm파장은 이해를 돕기위한 연출로 눈에 보이지 않습니다.

저출력레이저란?

레이저는 출력에 따라 크게 두가지로 구분이 가능합니다. 레이저 출력이 3,000mW이상인 고출력레이저의 경우 대부분 세표에 있는 물에 흡수되어 열을 발생시켜 수분을 증발시킴으로써 결국 세포나 조직을 태울 수 있어서 수술용장비 등에 사용하며, 레이저 출력이 500mW이하인 저출력 레이저는 열을 발생하지 않고, 피부의 손상없이 피부의 표면을 투과하여 광에너지만을 인채 내부로 전달할 수 있고, 부작용의 발생이 없어서 "LLLT", " 콜드레이저", "Photobiomodulation(광생물학적변조)"등으로 불립니다.

저출력레이저의 치료 메카니즘

(LLLT:Low Level Laser Therapy)

레이저 광선을 흡수한 인체 세포들은 광에너지를 세포의 손상을 치유할 수 있는 화학적인 에너지로 전환시켜, 이를 손상된 부위의 치유 및 통증완화에 이용하게 되는데 이러한 현상을 생체 촉진 효과라 합니다. 즉, 피부를 통해 흡수된 광에너지는 조직 세포내에 존재하는 미토콘드리아의 호흡 사슬 4단계를 구성하고 있는 사이토크롬C 산화효소의 작용으로 ATP(아데노인 3인상), ROS(활성산소종), NO(산화질소)를 생성하여, 세포 증식과 이동 증가, 사이토카인 수치의 조절, 성장인자 및 염증 매개체 그리고 조직 산소화를 증가시킵니다.

이러한 생화학적, 세포적 변화의 결과는 만성적인 상처의 치유 증가, 스포츠 부상과 손목 터널 증후군 개선, 관절염과 신경병의 통증감소, 그리고 심장발작, 뇌졸중, 신경 손상, 망막 독성 회복을 유도합니다.

레이저치료에서 특히 다음의 파라미터들이 치료 결과에 중대한 영향을 끼칩니다. 치료에 영향을 주는 파라미터는 레이저의 파장, 조사량, 출력밀도, 레이저 기기의 작동 방법, 펄스 주파수, 침투깊이, 치료의 방법론, 그리고 총 치료 횟수와 치료빈도입니다.

저출력 레이저의 치료효과

아주 오래전부터 인류는 빛을 이용한 치료법을 사용해 왔습니다.

1903년 닐스 핀센 (Niels Ryberg Finsen)이 "빛을 이용한 질병치료"라는 현대적인 광치료 요법으로 노벨상을 수상하면서 과학적으로 발전하는 계기가 되었습니다.

1967년, 헝가리 부다페스트의 Semmelweis 대학의 Endre Mester 교수는 레이저 방사선이 생쥐에게 암을 일으킬 수 있는지 여부를 실험하고 싶어서 등 쪽 털을 깎고 두 그룹으로 나눈 뒤, 한 그룹에 저출력 루비 레이저(694nm)로 레이저 시술을 했습니다.

그들은 암에 걸리지 않았고, 놀랍게도 치료받은 그룹에 속한 쥐의 털은 치료받지 않은 그룹보다 더 빨리 자라났습니다.

이것이 "레이저 생체 시뮬레이션"의 첫 번째 시연이었습니다. 1971년 Mester교수의 첫 번째 논문은 레이저 빛이 상처 치유에 효과적이라는 내용이었습니다.

그후 현재까지 수많은 임상과 연구를 통하여 저출력광치료에 대한 효과가 검증이 되었습니다.

LLLT에 의한 대표적인 생체촉진효과들은 항염증 효과(anti-inflammation effect), 면역억제효과(immunosuppressive effect), 혈관확장(vasodilatation), 혈행촉진(improved blood circulation), 진통효과(analgesic effect), 항부종효과(anti-adenoma effect), 상처치유효과(wound healing effect) 등이고 그 적용방법에 있어서 대표적인 것은 혈관에 대한 직접적인 Laser 조사(Low Level Laser blood irradiation, LBI)입니다.

이 LBI는 가장 오래된 LLLT의 적용 방법 중에 하나로서, 항염증 효과, 면역체계의 활성화, 혈관의 보호, 혈액미세 순환(microcirculation of blood)의 증진으로 인한 조직 영양공급, 재생과 수선기작의 활성호와 같은 생체 촉진효과가 있음이 밝혀졌습니다.

저출력레이저는 다양한 임상분야에서 치료목적으로 사용되고 있으며, 최근에는 류마티스 관절염, 창상치유, 포진 후 신경통, 손상된 신경회복, 재발성 단순포진감염, 백반증 등에 대한 효과가 보고되었습니다.

이처럼 저출력 레이저에 의한 항염증 효과, 면역촉진, 신경발달, 진통, 민감성완화, 살균, 항부종, 혈액순환 등을 포함하는 여러가지의 임상적인 효능이 확인되었습니다.

레이저 치료에서는 특히 레이저 파장, 조사량, 출력밀도, 레이저 기기의 작동 방법, 펄스 주파수, 침투 깊이, 치료의 방법론, 그리고 총 치료 횟수와 치료빈도 등의 파라미터가 치료에 영향을 줍니다.