스크랩 이정도의 지식은 있어야 레이저를 설명할 수 있습니다

[SC-LASER學會長]

최근 레이저에 관한 이론 습득이 필수회되고 있습니다

다소 생소하지만 여러분의 노력으로 해석하고

        이해하시기를 원하면서 자료를 보냅니다

	레이저 개요
	● 레이저
	레이저에 대한 모든 시초는 1917년 빛의 자극된 방사에 대한 물리학적 원리를 처음 발표한 유명한 과학자였던 Albert Einstein으로 더불어 시작해야한다. 그를 비롯한 많은 과학자들로부터 연구된 레이저 stem에 대한 현상들이 오늘날에 이르기까지 그의 연구들을 계속 진행하여 왔다. 그 집행은 대상, 분야, 특이성, 그리고 물리학, 화학, 생물학, 의학 등을 포함한 과학의 다양성 때문에 매우 복잡하게 진행되어 왔다. 그러나 넓은 의미로 말한다면, 우리는 아래와 같이 노늘날 우리가 알고 있듯이 레이저 연구의 질에 있어서 발전을 나타내는 가장 중요한 공적들과 발견 등을 목록에 실을 수 있다.
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	● 역사
	1950		Townes, Gordon 그리고 Zeiger가 밀리터 파동 범위에서 최초의 전동자를 연구 고안하였다. 이것이 최초의 Mase(분자증폭기)인 것이었다.
	1951		북아메리카 과학자인 C.H Townes와 A.L Schawow는 레이저 설치에 대한 가능성을 예증하였다. 동시에 소련에서는 G.Basov와 A.M Projorov가 똑같은 성공을 거두었다. 이것으로 인해 그들은 1964년 노벨상을 수상했다.
	1960		Theodore H.Malman은 그의 연구자료로 루비를 사용하여 최초의 움직이는 고체 레이저를 만들었다.
	1961		뉴욕의 장로교 병원에서 레이저가 처음으로 사용되었고 수술에 성공적이었다. 환자 즉, 시각장애가 되었었던 망막에 있는 한 작은 종양이 제거되었다. 그 이후 외과 실험상으로 레이저 사용자의 횟수가 늘어났으며, 이러한 다양한 실험으로 인해서 레이저 치료가 치료와 상피형성을 진척시켰다는 경험적 증거가 되었다.
	1962		최초의 기체 레이저와 최초의 CO2 미분자 레이저가 만들어진 2년 후에 만들어졌다.
	1965		Dr. Sinclair와 Dr. Knoll은 실제 치료상에 레이저를 적용하였다.
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	레이저에 관하여
	● Laser Beam의 성질
	·단색성(Monochromatic)  ·가간접성(coherence)  ·지향성(Directionality)  ·접속성(Collimation)  ·휘소성(Brightness)
	● 전자기파의 기본구조    ● Laser의 물리학적 기본이해    ● 전자기파 Spectrum
	Lsaer는 1960년 Dr. Theodor Marimar에 의해 Synthetic Ruby Crystal을 이용해 처음 사용되었다. 발출된 빛의 '유도방출에 의한 광증폭'이라는 뜻의 Laser는 전자파(Eletromagnetic Wave)가 어떤 물질과 상호작용을 할 때 발생하는 기초적 현상을 이용하는데 그것은 자연방출, 자극 방출 및 흡수의 과정이다.
	● 레이저 빔(Beam)의 특성
	·단색성(Monochromatic)
	단색성(Monochromatic) 레이저광은 그림에 표시된 바와 같이 파장이 일정하므로 우수한 단색성을 나타내며, 시간적 가간접성의 개념으로 설명된다. 또한 이런 특성을 이용하여, 필요에 따라 우수한 편광을 얻을 수 있다. 그림에서 보는 바와 같이 레이저 고유파장에 따라 자외영역부터 적외영역까지의 단색광을 얻을 수 있다. VAG 레이저광의 파장은 1.06μm로 근적 외광을 방출하고, 알곤 레이저광은 파장이 0.49~0.51μm로 청록 가시광을 방출하며, 탄산가스 레이저는 파장 10.6μm로 원적 외광을 방출한다.
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	·가간접성(coherence)
	전등, 햇빛 같은 비간접성 과원에는 개개의 원자가 자연방출에 의해서 여러가지 파장의 빛을 내기 때문에 광의 위상과 진폭이 끊이지 않고 불규칙적으로 변화하고 있다. 그러나 레이저 물질의 입자는 유도방출에 의해 위상이 일정한 가간섭성의 광을 발생할 수 있다. 레이저광의 간간접성의 개념은 통상 시간적 가간접성과 공간적 가간접성으로 나누어 생각하 룻 있다. 시간적 가간접성이란 일정한 파장의 광을 방출하는 파장 특성을 의미하고, 공간적 가간접성은 레이저과의 지향 특성을 의미한다.
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	·지향성(Directionality)
	레이저광은 추측에 보이는 방와 같이 공간적으로 상위가 일정하여 날카로운 지향성을 나타내며, 이러한 성질은 공간적 가간접성의 개념으로 설명된다. 레이저광은 진행방향에 수직한 파면내의 위상 변화가 일정하므로 일정한 방향으로 직진한다.
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	·접속성(Collimation)
	가간접성 광을 렌즈 등으로 집광하면 이론적으로는 파장정도의 크기의 직경에 집중할 수가 있으므로 촛점 부근의 단위 파장폭당의 에너지 밀도는 태양광을 집속했을 때보다 엄청나게 크다. 예를 들면 임상에서 사용하는 VAG 레이저의 조사범위(Spot Size)는 1~5mm인데, 파장이 0.6μm이므로 조사범위를 1/1,000이라로 줄일 수가 있어 에너지를 집중시킬 수 있다.
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	·휘소성(Brightness)
	고휘소성 : 레이저광은 단위 파장폭 당의 출력이 일반광에 비해서 매우크다. 이것은 휘소가 매우 높은 것을 의미한다. 출력 1KW 정도의 소형부비 레이저로도 같은 파장폭의 태양광의 적색빛에 비해서 10배 정도의 밝은 휘소를 갖는다. 고에너지 밀도성 : 레이저광은 일반 전파기술로 출력과 조사시간을 제어할 수 있으므로, 순간출력이 매우 크고 조사시간이 10초 정도의 초단광을 발생할 수 있게 되어 고밀동의 에너지를 얻을 수 있다. 최근에 이런 초단광을 이용하여 세포단위 또는 그 이하의 메세구조에 대한 레이저 조사가 보고되고 있다. 이상 열거한 바와 같이 레이저광의 특성은 제각기 독립된 것이 아니라 서로 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다. 레이저광은 특성을 한마디로 표현한다면 가간섭성(Coherency)이라 할 수 있으며, 시간적 또는 공간적 가간섭성의 개념으로 다른 특성들을 설명할 술 있다.
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	● 전자기파의 기본구조
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	● 레이저의 물리학적 기본이해
	주기 : 파장의 반복되지 않은 최소한의 부분, 예를 들어, 두 꼭지점(최고점) 사이의 부분 기간 : 하나의 완전한 주기를 완성하는데 걸리는 시간초로 사용되는 단위를 T를 기호로 해서 표시되었다.(주파수) 1초안에 완성된 많은 주기 f와 vt에 의해 표시되었으며 그것의 측정단위는 Hertz(Hz)이다. 기간/주파수관계 : 아래공식으로 인해서 우리는 기간과 주파수(진동사)가 역관계(반대관계)를 유지하는 것을 쉽게 추론할 수 있다. T=1/f  f=1/T 그래서 파장의 주파수가 높으면 높을수록, 기간은 짧아진다는 것이다. 확대속도 : 모든 전자파는 초당 약 300,000km의 속도로 공간을 순환한다.(정확히 말하자면 초당 299,793km) 빛의 속도인 이 속도는 C라고 일컫어진다. 파장 : 그 거리는 한기간 내에 있는 파에 의해서 순회된다. 이것을 'λ'로 표시하고 이것은 미터(m)로 측정된다. 즉, λ=CXT이고, 만약 T=f/1이라면 우리는 λ=C·1/f 또는 λ=C/f이라고 말할 수 있다. 이것은 또 f=C/λ라는 것을 더해준다. 그래서 1초안에 많은 수의 주기가 많이 완성되면 될수록, 파장 혹은 거리는 더욱더 짧게 순회(운동)한다. 에너지 : 이것은 작용하는 능력이다. 이거은 (E)로 표시되며 (j)로 측정된다. 양자물리학에서 각각의 다른 단위가 쓰여지고, 전자볼트(eV)는 1,602.10j에 해당한다. 힘(전력) : 이것은 기간의 단위이다. 산출된 에너지 양에 의해 보여진(값)이다. 이것의 기호는 P이고 또 전력의 단위 W로 측정된다. P=t/E 그래서 E=P·t
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	● 전자기파
	그림에서 우리는 전자파(전파)에서 우주선까지 전자석에 의해 생긴 복사(방사E)의 스펙트럼을 볼 수 있으며 이것이 가시스펙트럼이 매우 작은 부분을 차지한다는 것을 관찰할 수 있다.
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	레이저 수술
	· Vaporization   · Random Spot	· Pin Hole   · Paint Brush	· Low Dose   · Laserbration	· Incision / Cutting   · Hand Piece Oblique	· Diilling   · Coagulation
	Vaporization
	극히 높은 에너지를 매우 짧은 시간에 조사하여야 Cell의 Heating/Vaporization/Dry가 동시에 진행되며 주변 조직의 Heat Conduct Area가 적다. On tissue power를 고출력으로 하면 Vaporization이, 저출력으로하면 Coagulation이 일어나며, Handpieoe를 1.5∼3Cm 정도 병변에서 defocused시켜서 사용하고 이 때 다음 4가지의 사항을 염두하여 둔다. 1. Vaporization depth를 결정하는 것은 power setting 보다는 defccusing 정도가 더 중요하다. 2. High power/Short emission time이 Low power/long emission time보다 조직 손상을 적게 가져온다. 3. Lymphatics나 Blood vessel의 sealing 목적외에는 가능한 SP또는 Chopped mode를 사용한다. 4.큰 병변은 High power 에서 시작하여 점차 낮추어 가며 마무리 한다.
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	Random Spot
	Silk Touch/Feather Touch와 같은 Scanner없이 early Seb, Keratosis와 같은 Epidermal 병변을 제거할 수 있는 기법으로 SP-1.5w-DW mode로 설정하고 Lasing time(Pulse width)를 40∼50㎲로 한 다음 defocus 시킨 상태로, 병변 형태대로 Hand piece를 가볍게 흔들며 연속적으로 조사한다. 이 때 표피의 수분은 충분히 제거한 후에 시행하고 Epidermal whitening이 오면 적당하다. 두꺼운 부위는 수회 반복하며 D-E Seperation 또는 Coagulation까지 오게 할 수도 있다.
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	Pin Hole
	Fibrotic Scar 또는 Hypertrophic Scar의 Remodeling Technique으로 사용되어진다. SP-0.5-1.5w 정도에서 Scar의 하부 경계까지 이르도록 1회 또는 수회 반복, 동일한 Site에서 Focus mode로 사용하고, Spot의 간격은 2∼7mm 정도로 조절하낟. Fibrotic Scar의 Softening, 또는 Whitish Fibrotic Color의 변화(red-skin color)를 기대할 수 있는 좋은 치료 technique이다.
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	Paint Brush
	CO₂ Laser 치료방법중 가장 기초적인 방법으로 마치 종이위에 붓으로 칠하듯이 passing하는 방법으로 한 방향으로 또는 양 방향으로 연속적으로 조사할 수 있다. 이 때 조심해야 할 부분은 zigzag로 조사할 때 방향이 ㅏㅂ뀌는 영역에서 겹치기 조사가 이루어져 다른 조사 부위보다 더욱 깊이 작용 할 수 있다. 일정한 passing 속도가 매우 중요하며 조사 하고자 하는 면적에 따라 on time 을 조절 사용하여야 한다. On time를 짧게 하며Pigmented Nevus치료에, on time을 길게 하거나 CW mode를 쓸 경우 Seb, Keratosis, Epid. N, Wart등의 치료에 유효한 방법이다.
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	Low dose
	Super pulse 0.5W에 1.5cm defocusing으로 보통 150㎛정도 치미투하게 되며 적은 에너지 밀도로 주변 조직에 염적 손상을 최소화 시킬 수 있다. 한 병변에 여러번 시행하면서 조직의 손상을 확인해 가며 정밀하게 치료를 시행할 수 있다.
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	Laserbration
	High pulse laser4 scarner로 피부 박피를 시행할 때 면적당 총 에너지양이 중요하며 보통 300∼500㎲의 epidermis 두께에서 chemical peeling과 비교하면 도표와 같다.
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	Incision/Cutting
	피부 절개시 power보다도 passing  속도가 더욱 중요하다. 동일 power에서 빠르게 passing하면 느리게 assing한것 보다 절개 깊이는 낮아진다. OW mode 사용할 때 일정한 속도를 유지하는 것이 매우 중요하다. 즉 빠른 속도의 passing은 조사면 적당 적은 Pulse width를 짧게 하여S.P mode로 절개할 때 주변조직(절개면)의 손상이 상대적(C.W와 비교하여)으로 적다.
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	Hand Piece Oblique
	Paint Brushing Tech.의 변형 기법으로 Hand Piece를 기울여 각도를 주어 병변에 접근시키다. 한 Spot내에 에너지 밀도를 다르게 하여 조사 부위의 치료 깊이가 다르도록 시술하는 방법으로 Spot형태는 원이 아닌 타원형으로 조사된다. 수직 방향의 정상적인 조사보다 에너지 밀도가 잦으며 적은 깊이에 불규칙적으로 흡수되어 Coagulation과 Vaporization을 동시에 기대할 수 있게 된다. Granuloma Pyogenicum과 같은 혈관성 종양이나 출혈을 걱정하는 Large soft fibroma 등의 제거에 유효하고 (High Power A), 출혈이 되는 Actinic Keratosis의 진피 병변을 Shallow하게 Coagulation하는데 매우 유효하다.(Low Power A)
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	Drilling
	높은  Power를 사용하여 피부 조직에 구멍을 내는 방법으로 Power의 정도에 따라 300mm(Silk Touch 경우 80mm H.p/5W/0.05sec)에서 부터 5mm(80mm/H.P/20W/0.2sec)까지 구멍(깊이)을 낼 수 있다. 사용하는 기종에 따라서 0.6∼1.2mm정도 (Feather Touch 80mm Hand Piece)의 구멍(크기)을 만들 수 있으며  Hair Transplantation 이나 Scar remodeling에 사용된다. (High Power)낮은 power(5∼10W정도)로 Setting한 Drilling Tech.은 Acne Pitting Scar 또는 Sharp-edged scar의 병변 부위를 다듬거나 높낮이를 조절하는데 매우 유효하다.
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	Coagulation
	Handpiece tip를 defocusing하여 epidermis가 constraction되게 조사하는 방법, 적당한 ocusing 거리는 power에 따라 다르나 보통 2cm∼5cm 정도로 하며 너무 많이 ocusing하면 피부 조직의 탄화를이으킬 수 있다. 특히 power 보다 On time이 중요하므로 적절한 time를 선택해 사용한다. CO₂Laser로서의 coaguiation능력은 0.6mm 이하 vessel에 효과적이다.
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	● 어떻게하면 Scar를 막을 수 있을까?
	1. 치료과정에서 광선에 직접 노출되는 부위의 dryness와 주위에 생기는 edematous swelling를 염두에 두고 적정치료 level를 결정한다. 2. 치료후의 장축이 dermatiomal distribution 되게 디자인 한다. 3. 그림자가 생기지 않는 fine scar가 남게 SP/0.5W로 치료혼 주위를 마무리(LASERRASION)한다. 4. 피부 굴곡 부위에 있는 병변의 요철에 맞추어 Convex/Concave하게 디자인한다. 5. 진피모반, 한관종에서는 rapid growth/youngage에서는 좀더 concave하게, stationary growth/oldage에서는 flat하게 디자인 한다. 6. 치료할 병변 아래에 중요한 혈관, 신경 등을 보호해야할 경우에는 생리 식염수를 병변과 조직 사이에 주입 후 시술한다. 7. 치료시 조직이 오므라드는 경향을 보이므로 손으로 주변에 Tension을 주면서 시술한다.
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#1_1

#1_2

#1_3

[닥터고]

정말 레이저에 대한 상식을 정리할수 있는 좋은 자료 고맙습니다.

[william]

아주 어려운 내용입니다. 최소한 이정도의 내용은 알아야만이 레이저치료를 설명 할 수 있다는 말씀 깊이
새기겠습니다.
본 내용을 스크렙 좀 하여 가겠습니다.
감사합니다.

[SC-LASER學會長]

수고하십시요

[푸른바다]

좋은 자료 감사합니다.

[자이투운]

공부가 많이됩니다.
감사합니다.