저출력레이저

[SC-LASER學會長]

◇ 레이저 파장에 대한 이해

 ☆ 624 ~ 635nm(나노미터)란?
반도체레이저는 각 파장에 따라 모든 색을 나타냅니다. 이 가운데 600~690nm 대역은 진한 오렌지에서부터 빨간색을 나타내게 되는데 인체의 치료효과가 가장 큰 대역이 620~660nm 입니다. 이 대역의 파장이 가장 붉게 보이며, 인체에 미치는 에너지도 가장 큽니다.
원리를 따져보자면, 산소를 운반하는 헤모글로빈 구조나 생체에너지 APT를 만들어내는 Cytochrome 효소분자 등과 같이 십자형 구조를 가진 분자에 흡수되어 불안한 전자에너지를 충전시켜 활발하고 안정된 전자를 유발함으로써 생화학반응을 촉진시킵니다. 따라서 생체구성물질의 활성화 및 면역계를 자극해서 신진대사를 원활하게 하고, 면역력을 높이는 탁월한 효과가 있습니다.
이 대역의 파장은 신체의 각 혈맥이나 경동맥을 통해 흡수되면 원활한 신진대사작용에 의해 몸을 정상화시키게 되는데 당뇨나 뇌졸중, 신경통 등의 만성질환을 비롯해서 알레지성비염이나 피부염 등에 광범위하게 적용됩니다.
이렇게 신진대사를 원활하게 하는 적색레이저는 우리 신체기능을 지극히 정상적으로 잡아줄 뿐 아니라 정신건강에도 매우 긍정적인 반응을 일으킵니다. 이를테면 스트레스를 저감시키고, 정신적 안정을 찾아줌으로써 불면이나 불안 증세를 현저히 줄여주는 것으로 나타나고 있습니다. 이와 함께 집중력과 기억력을 증대시킴으로써 청소년기에 찾아오는 학업에서의 무기력증을 해소시키면서 오히려 학업성취도를 높일 수도 있다는 체험결과가 나오고 있습니다.

☆ 470nm(나노미터)란?
이 대역은 푸른색(Blue)을 내는 레이저파장으로서 여드름치료와 피부트러블 등의 피부질환치료 및 피부 관리에 효과적이라는 것이 임상실험결과로 나타나고 있습니다.
여드름은 모낭 옆에 있는 피지선에서 생성되는 피지가 정상적으로 피부 밖으로 빠져나가지 못하고, 모낭 안에서 죽은 세포와 결합하여 쌓이게 되는데 이것을 먹고 사는 프로피오니박테리움 애크니(Propionibacterium Acne : P. Acne)를 많이 키우게 됩니다. 이것이 쌓이고 쌓여 여드름이 됩니다.
여드름은 얼굴을 중심으로 머리와 목, 등, 가슴, 턱 등에 주로 발생되며, 나이가 들어가면서 자연 치유될 수 있으나, 이를 방치하면 염증이 반복되면서 영구적인 흉터가 생기기도 하고, 부근의 피부색과 다른 색소 침착이 남거나 정신적인 스트레스로 자신감을 약화시키는 부작용이 나타날 수 있습니다.
470nm가 어떻게 여드름박테리아(P. Acne)를 없애는지 알아보는 것도 재미있습니다.
470nm 레이저 빛을 여드름부위에 쪼이게 되면 P. Acne의 주원인이 되는 Porphyrin을 활성화시키면서 증식되는데 일정 시간이 지나면 이 포피린이 공기 중의 산소와 결합해서 Single Oxygen을 형성시킵니다. 이 싱글 옥시겐은 포피린에게는 매우 강한 독성물질로서 결국 증식된 포피린 자신 즉,  P. Acne가 파괴되고 맙니다.
이렇게 치료된 여드름은 재발연장효과와 함께 재발방지효과가 있다는 임상결과도 나타나고 있습니다.
 

☆ 405nm(나노미터)란?

청색 레이저로서 의료기에 적용되는 파장이 가장 짧은 대역입니다.

자외선은 385nm의 짧은 파장을 가지고 있어서 우리 몸이 햇빛에 노출되면 여기에 함께 조사되는 자외선이 살갗을 태우고, 각종 세균을 박멸시키는 강력한 살균력을 가지고 있지요. 자외선을 우리가 생활에서 활용하기에는 다소 위험성이 있기에 식약청에서는 의료기로 400nm 이상의 대역에서만 허가하고 있습니다. 허용오차를 감안하더라도 405nm이하의 대역에서는 실생활에 활용하기가 어려운 실정입니다. 그러니까 지금까지 나온 의료용 레이저조사기 가운데 ‘무딩이’의 레이저파장이 가장 짧다는 얘기지요. 즉, 살균력이 가장 강하다는 얘기이기도 합니다.

흔히 식당에서 볼 수 있는 식기나 수저 살균소독기에 활용된 파장은 420~470nm의 청색레이저입니다. 이런 정도의 빛만으로도 세균이 직접 청색레이저에 쏘였다면 3~5초에 사멸된다는 연구나 임상보고서가 나오고 있습니다.

◇ 저출력 레이저란?

레이저란 전기적 에너지를 광화학적 에너지로 변환시켜 인간이 만든 빛을 이른다.
레이저는 일반적으로 저주파와 고주파, 저출력과 고출력으로 나누어진다.
고주파 : 1,000~1,200nm 대역에 해당되고, 출력을 적절히 가미하면 병원의 치료용 기계에 적용할 수 있다. 그러나 이 고주파에 초점을 맞추고 매우 높은 고출력을 가하면 무기로 활용되는 강한 레이저가 발생된다.

저주파 : 420~900nm 대역에 해당됨. 주로 가정용 의료기(치료기)에 쓰이는 데, 치료효과가 매우 높아 인체에 안전한 전기(20mA)를 통해 공급하면 인체에 전혀 위험하지 않으면서 지속적으로 조사했을 때 높은 치료효과를 주게 된다.

저출력 레이저에서 발생되는 빛은 슈퍼 루미네이션트 빛이라고도 하며 지구에 유기체가 존재하지 않았을 때 발생했던 아주 좁은 에너지 영역의 입자선으로 협대역과도 같다.

이 빛을 인체에 조사하면 그 자극으로 생체리듬에 커다란 활력을 넣어주는 등 인체에 많은 도움을 주는 것으로 세계적인 학자와 의료진의 연구와 임상실험에서 입증되었다.

◇ 의료용 저출력레이저/온열조사란?

레이저의 광화학적 작용을 이용하여 치료목적으로 제조한 의료기를 의료용저출력레이저라고 한다.

인체 조직이 상처를 입었거나 질병에 감염 되었을 때 그 부위에 레이저를 조사하면 해당 조직에 영양과 산소 공급을 늘려줌으로써 노폐물의 배출을 가속화시킨다.

이는 세포를 신속히 재생시켜 신경계를 제어하는 효과를 줌으로써 통증을 해소시키고, 환자의 치유기간을 크게 단축시킨다.

우리 생활 속에 깊숙이 응용되고 있는 LED와는 확연히 다른 면을 보게 된다. 흔히 사용하고 있는 LED는 공업용 또는 산업용으로 보면 된다. 즉 빛이 직선형으로 뻗쳐 나가기에 인체에 해를 줄 수 있다. 특히 눈으로 직접 보거나 조사했을 때 시력에 큰 해를 입을 수 있다.

이에 비해 가정용레이저의료기에 사용되는 레이저 칩은 렌즈의 제조형태가 달라서 모양부터 차이가 나고, IC회로를 여러 개 사용하면서 인체에 유리한 레이저광선만을 발생토록 했으며, 눈으로 직접 볼 수 있는 광선 또한 부드럽게 만들어 우리가 직접 보더라도 산업용 레이저와 확연히 구분된다.

즉, 저출력으로 부드러운 빛을 발생시켜 건강을 유지하는 데 기본이 되는 혈액순환을 원활히 이루면서 혈액 속의 산소를 고루고루 공급하고, 세포의 재생을 촉진시켜 노화를 방지하도록 특수제작된 것이다. 

◇ 의료용 저출력레이저조사기의 효능

 ▷ 순환증대 : 모세관혈관 형성을 증가시켜 치료에 필요한 영양과 산소를 공급한다.
 ▷ 콜라겐생성 증진 : 조직치료의 필수단백질로 피부탄력, 미백효과, 아토피저감효과가 있다.
 ▷ 아테노신 삼인산(ATP)방출촉진
     세포 내의 에너지 수준을 증가시킴으로써 세포가 영양분을 더 빨리 받아들인다.
 ▷ 림프조직활성 증대 : 혈액을 통한 노폐물배출 및 림프계배출로 부종의 요소를 빠르게 배출
 ▷ RNA 및 DNA 합성 증대 : 손상된 세포가 더욱 신속하게 대체될 수 있다.
 ▷ 통증 완화 : 빛에너지의 광자는 음이온으로 체내에 들어와 신경계 고통을 경감시킨다.
 ▷ 식균작용 증대 : 상처치료과정에서 생성되는 괴사세포를 청소하는 식균작용으로 화상 등 상처부위의 치유효과가 빠르다.
 ▷ 인체에 열을 전달 : 레이저칩 자체에서는 열이 발생되지 않으나 2~3cm부위에서 세포의 온도를 높이는 광화학작용을 함으로써 30분 정도의 조사로도 인체를 덥힐 수 있다
 ▷ 세포조직생성 및 융기활동 : 상처, 궤양, 염증의 치료과정에서 생성되는 세포의 융합으로
     상처부위가 깨끗이 아물거나 극소량의 흔적만을 남긴다.
 ▷ 아세틸콜린방출 촉진 : 심장병억제, 혈관확장, 위장운동촉진 등으로 식욕을 북돋운다.

[풍류귀인]

좋은 공부 하고갑니다