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레이저 의학

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목차

1. 개요

레이저 의학은 레이저의 특성을 활용하여 질병을 진단하고 치료하는 분야를 포괄하며, 1960년 레이저 발명 이후 급속도로 발전해왔다. 레이저는 높은 에너지 밀도, 직진성, 단색성 등의 특징을 가지고 있어, 외과 수술, 암 치료, 피부 미용, 안과 시술 등 다양한 분야에서 활용된다. 레이저 메스를 이용한 정밀한 절개와 지혈, 광화학 반응을 이용한 암 치료, 레이저를 이용한 치과 치료 등 혁신적인 기술들이 개발되었으며, 광역학 치료와 같은 새로운 치료법도 등장했다. 레이저 의학은 주변 조직 손상을 최소화하고 정확한 시술이 가능하다는 장점이 있지만, 고가의 장비와 전문 인력 양성에 따른 비용 부담이라는 한계도 존재한다. 한국은 레이저 의학 발전에 기여해왔으며, 21세기 이후 레이저 의학 전담 센터가 설립되는 등 지속적인 발전을 거듭하고 있다.

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레이저 의학
레이저 의학
알렉산드라이트 레이저 제모
알렉산드라이트 레이저 제모
개요
유형의학, 수술
전문 분야피부과, 안과, 외과, 비뇨기과, 레이저 요법, 성형외과, 치과, 신경외과
관련 용어광역학 치료법, 레이저 절제, 레이저 응고, 레이저 유도 간질 열치료, 광선 요법, 광생물학, 저준위 레이저 요법
레이저 종류
레이저 종류이산화탄소 레이저
엑시머 레이저
색소 레이저
알렉산드라이트 레이저
다이오드 레이저
Nd:YAG 레이저
에르븀 야그 레이저
루비 레이저
피부과
피부과여드름 치료
제모
모반 및 혈관종 제거
문신 제거
주름 제거
기미, 검버섯 등 색소 병변 치료
피부암 치료
흉터 치료
외과
외과레이저 절제
레이저 응고
레이저 유도 간질 열치료
안과
안과굴절 수술 (예: 라식, 라섹)
녹내장 치료
망막 질환 치료
백내장 수술 (일부)
비뇨기과
비뇨기과전립선 비대증 치료
요로 결석 제거
치과
치과치주 질환 치료
충치 치료
미백
임플란트 수술
기타 분야
기타 분야신경외과: 뇌종양 제거, 간질 치료
이비인후과: 코골이 치료, 비염 치료
정형외과: 관절염 치료
산부인과: 자궁경부암 치료
성형외과: 주름 제거, 피부 미용

2. 레이저의 기초

레이저는 단위 면적당 얻어지는 에너지가 매우 높다. 태양빛은 직경 1000mm 크기로 모으기 어렵지만, 레이저 광은 가능하다. 따라서 1mW 출력의 레이저라도 단위 면적당 태양빛의 100만 배의 에너지 밀도를 갖는다. 1mW는 꼬마 전구를 켤 수 있는 전기보다도 작은 출력이지만, 이 정도의 레이저로도 종이를 태울 수 있으며, 출력에 따라서는 사람을 살상할 수도 있어 '살인 광선'이라는 달갑지 않은 이름을 얻기도 했다.[1]

1960년 7월, 미국의 T. H. 마이먼 박사는 레이저 빔으로 풍선을 터뜨리는 시연을 선보였고, 그 때부터 레이저는 과학사에 획기적인 발전을 가져온 새로운 도구로 주목받기 시작했다.[1]

2. 1. 보통의 광선과의 차이

레이저는 단위 면적당 얻어지는 에너지가 태양빛보다 훨씬 많다. 태양빛은 직경 1000mm 크기로 모으기 어렵지만, 레이저 광은 가능하다. 따라서 1mW 출력의 레이저라도 단위 면적당 태양빛의 100만 배의 에너지 밀도를 갖는다. 1mW는 꼬마 전구를 켤 수 있는 전기보다도 작은 출력이지만, 이 정도의 레이저로도 종이를 태울 수 있으며, 출력에 따라서는 사람을 살상할 수도 있다. 이 때문에 레이저 광은 '살인 광선'이라는 달갑지 않은 이름을 얻기도 했다.[1]

1960년 7월, 미국의 T. H. 마이먼 박사는 레이저 빔으로 풍선을 터뜨리는 시연을 선보였다. 그 때부터 레이저는 과학사에 획기적인 발전을 가져온 새로운 도구로 주목받기 시작했다.[1]

빛이 파동의 성질을 가지고 있다는 것은 오래전부터 알려진 사실이다. 자연광은 서로 다른 많은 파장과 위상의 빛이 섞여 있지만, 레이저 광은 단일 파장, 동위상의 빛이다. 파장은 물결의 봉우리와 봉우리, 또는 골짜기와 골짜기 사이의 길이를 의미한다. 빛은 파장마다 일정한 색을 가지므로, 단일 파장인 레이저 광은 단일색을 띤다. 레이저의 선명한 색은 바로 이 때문이다. 그러나 모든 레이저에 색이 있는 것은 아니다. 가시광선 이외의 파장을 가진 레이저 광은 형태나 색깔을 볼 수 없다. 위상은 물결의 어긋남을 의미하는데, 동위상이란 물결의 봉우리와 봉우리, 골짜기와 골짜기가 일치하는 상태, 즉 완전히 겹쳐 있는 상태를 말한다. 따라서 레이저 광은 자연광에 비해 매우 정돈된 '깨끗한 물결'의 빛이라고 할 수 있다.[1]

또한 레이저 광은 아무리 멀리 가도 빛이 퍼지지 않는다. 자연광이 사방으로 확산되는 것과 달리, 레이저 광은 똑바로 일직선으로 나아간다. 이러한 성질 덕분에 레이저는 다양한 분야에서 활용되며, 공업, 의료, 핵융합, 계측, 정보 기억, 광통신 등 탄생 후 불과 35년 만에 눈부신 연구 개발과 활용 범위 확대를 이루어냈다.[1]

2. 2. 레이저의 원리

빛을 증폭한다는 것은 간단히 말하면 빛의 힘을 강하게 만드는 것을 말한다. 그것은 어떤 물질을 구성하는 원자와 분자를 자극하여, 빛 등의 전자파를 에너지로서 꺼내는 것을 말한다. 물질에는 각각 고유한 에너지 레벨이 있어, 증폭되었을 때 방출되는 빛의 에너지도 각각 일정한 값을 갖는다. 방출되는 빛의 파장이 물질마다 달라지는 것은 그 때문이다. 분자와 원자는 통상 각각 일정한 에너지 레벨에서 안정되어 있는데, 이것을 기저 상태(基底狀態)라 한다. 그런데 밖으로부터 자극을 받으면 에너지 레벨이 높은 여기 상태가 된다. 이때의 분자와 원자는 매우 불안정하기 때문에 에너지 레벨이 낮은 안정 상태로 돌아가려고 빛을 방출한다. 이 자연 방출로 얻어지는 빛은 무질서한 빛이 혼재하여 파장도 위상도 제각기 다르다. 이와 같은 빛을 '인코히런트'한 빛이라 하는데, 이 빛은 우리가 일상 생활에서 체험하는 빛과 똑같은 것이다. 한편 원자와 분자는 자신이 자연 방출하는 빛과 똑같은 파장의 빛에 부딪치면 유도되듯이 빛을 방출하는 성질이 있다. 이 빛은 원래의 빛과 파장·위상·진행 방향도 완전히 똑같은 가간섭적(可干涉的) 코히런트(coherent) 빛이다. 레이저 광을 꺼내는 데는 광공진기(光共振器)를 사용한다. 이것은 광축(光軸)이 일치하도록 좌우에 서로 마주보는 거울을 놓고, 그 사이에 레이저 발진(發振)을 시키기 위한 물질, 레이저 매질(媒質)을 놓은 것이다. 매질로서는 결정(結晶)을 비롯한 고체 외에 액체, 기체도 사용되는데 현재까지 수천 종류에 이르는 레이저 광이 확인되고 있다. 이 광공진기의 레이저 매질에 자극을 주어 연속적으로 여기(勵起)를 만들어 내면, 자연 방출과 유도 방출이 일어난다. 자연 방출도 유도 방출도 처음에는 제각기 다른 방향을 향해서 일어나지만 좌우의 거울에 수직으로 닿는 빛만은 반사되어 거울 사이를 몇 번이고 왕복하는 동안에 유도 방출을 되풀이하여 레이저 광으로 성장해 간다. 이때 한쪽 거울에 부분 투과성의 것을 사용하면 내부를 왕복하고 있는 빛의 일부분이 광공진기 밖으로 방출된다. 이렇게 해서 레이저 광이 발생되는 것이다.

2. 3. 레이저의 종류

의학에서 사용되는 레이저는 원칙적으로 모든 유형의 레이저를 포함하지만, 특히 다음이 사용된다.

3. 레이저의 의학적 응용

레이저는 1960년 테오도어 메이먼에 의해 발명된 이후,[3] 의학 분야에서 다양한 방식으로 활용되고 있다. 레이저는 지향성, 충격, 단색성이라는 세 가지 특성을 가지며,[4] 이러한 특성 덕분에 여러 의학적 응용이 가능해졌다.

1961년, 찰스 J. 캠벨 박사는 루비 레이저를 사용하여 망막 종양을 치료했으며,[5] 1963년 레온 골드만 박사는 루비 레이저로 피부 색소 침착 세포를 치료했다.[6] 아르곤 이온 레이저(파장: 488–514 nm)는 망막 박리 치료에, 이산화탄소 레이저는 다양한 의료 목적과 용접, 드릴링 등에 사용된다.[7]

1970년부터 광섬유를 사용할 수 있게 되면서 내시경 채널에 섬유를 삽입하는 것이 가능해져, 내강 내 치료를 포함한 많은 레이저 응용 분야가 열렸다.

1970년대에는 피터 키프하버 박사가 소화기내과와 호흡기내과에서 아르곤 레이저를 사용하기 시작했으며, 위장관 출혈 치료에 Nd:YAG 레이저를 사용한 선구자로 알려져 있다.[8] 1976년 호프스테터 박사는 비뇨기과에서 처음으로 레이저를 사용했고, 1970년대 후반에는 레이저 염료 덕분에 광역학 치료가 부상했다.[9]

1980년대 초부터 레이저의 응용 분야는 안과, 소화기내과, 안면 및 미용 성형 외과 등에서 크게 발전했다. 1981년에는 골드만과 엘렛 드레이크 박사 등이 미국 레이저 의학 및 수술 학회를 설립했으며,[10] 같은 해 프랑스어권 의료용 레이저 학회도 설립되었다.[11]

20세기 말부터는 레이저 의학 전담 센터가 경제 협력 개발 기구(OCDE)를 중심으로, 21세기 초부터는 더 광범위하게 설립되었다. 2001년에는 뉴욕과 스트라스부르의 의사들이 레이저를 활용한 린드버그 작전이라는 역사적인 원격 수술을 성공시키기도 했다.

레이저 가공은 강력한 출력의 레이저를 사용하여 혈관 용접, 저출력 레이저 재활 치료, 피부 미용, 내시경 수술 등에 광범위하게 이용된다.

3. 1. 레이저 수술

레이저 가공 기술은 강력한 출력의 레이저를 활용하여 혈관 용접, 저출력 레이저 재활 치료, 피부 미용, 내시경 수술 등 다양한 분야에 널리 사용된다. 레이저는 작동 속도가 빠르고 초점을 정확하게 맞출 수 있으며, 매우 작은 점에 빛을 집중시켜 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있다는 특성이 있다. 이러한 특성 덕분에 다이아몬드, 보석, 내열합금, 세라믹스 등 단단한 물질도 가공할 수 있다.

의료 분야에서 레이저는 '레이저 메스'로 대표되는 열 효과를 이용한 수술에 주로 활용되었다. 레이저 메스는 레이저 광을 렌즈로 집광시켜 한 점에 조사하여 강력한 에너지로 생체 조직을 순간적으로 증발, 기화시켜 절개하는 방식이다. 절개 부위는 1500°C 이상으로 가열되어 증발하며, 출력을 낮추면 조직이 응고되어 출혈이 적다는 장점이 있다.

최근에는 광화학 반응을 이용한 암 치료, 치통 완화 및 무통 치과 치료, 치수(齒髓)의 석회화(石灰化)를 유도하는 충치 치료 등 새로운 응용 분야가 연구, 개발되고 있다. 또한, 레이저 계측(計測) 기술은 미세 세포 간 측정부터 안면부 계측까지 다양한 분야에 활용될 가능성이 크다.

레이저는 혈관 성형술, 암 진단 및 치료, 치과, 미용 피부과(흉터 성형, 피부 재생, 레이저 제모, 문신 제거 등), 피부과(흑색종 치료), 설소대 절제술, 레이저 치은 절제술, 쇄석술, 레이저 유방 촬영술, 의료 영상, 현미경, 안과(라식, 레이저 광응고술), 광 간섭 단층 촬영술, 광유전학, 전립선 절제술, 성형 외과(레이저 지방 흡입술, 피부 병변 치료, 흉터 관리 등), 수술(조직 절개, 제거, 지혈) 등 다양한 시술, 장비, 전문 분야에서 활용된다.

3. 1. 1. 레이저 외과

레이저 가공은 강력한 출력의 레이저를 사용하여 혈관 용접, 저출력 레이저 재활 치료, 피부 미용, 내시경 수술 등에 광범위하게 이용된다. 레이저는 작동 속도가 빠르고 초점을 정확히 맞출 수 있어 여러 분야에서 활용된다. 특히 레이저는 매우 작은 점에 빛을 집중시켜 에너지 밀도를 높일 수 있어, 단단한 다이아몬드를 비롯한 보석, 내열합금, 세라믹스 등도 가공할 수 있다.

의료 분야에서 레이저는 눈부시게 활용되고 있다. 대표적인 예가 '레이저 메스'로, 레이저 광선을 렌즈로 모아 한 점에 쏘아 강력한 에너지로 생체 조직을 순간적으로 증발시켜 절개한다. 절개되는 부분의 조직은 순간적으로 1500°C 이상으로 가열되어 증발하며, 출력을 100°C 이하로 낮추면 조직이 응고되어 기존 메스보다 출혈이 적어 출혈이 많은 부위의 수술에 적합하다.

최근에는 광화학 반응을 이용한 살세포 효과를 통해 암 치료에도 큰 기대를 모으고 있다. 감작제인 헤마토프로필린 유도체라는 색소를 체내에 주입하면 성장 속도가 빠른 암세포만 반응한다. 이때 레이저를 조사하면 암세포 발육이 억제되고, 자유래디컬 물질이 생성되어 암세포를 파괴한다.

또한, 레이저를 치아에 조사하여 치통을 멎게 하거나 무통 치료를 하는 방법도 고안되었다. 특정 레이저를 치아에 조사하면 치수(齒髓)의 반응성에 2차적인 석회화(石灰化)가 생기는 현상이 발견되었는데, 이는 충치 치료 방법을 크게 바꿀 가능성을 제시한다.

레이저 계측(計測) 분야도 주목받고 있다. 과거에는 미리 알고 있는 두 점 사이의 선과 측정 지점과의 각도를 이용해 거리를 측정했지만, 레이저 계측법은 측정 지점에 기준점을 놓고 레이저 광선을 발사하여 되돌아오는 시간으로 거리를 측정한다. 이는 미세한 세포 간 측정부터 안면부 계측까지 다양하게 활용된다.

'''레이저 외과수술'''은 기존의 메스 대신 레이저 메스를 이용하여 조직을 자르는 것이다. 연조직에서는 레이저 기화 원리를 이용하여 레이저 박피술을 시행하는데, 이는 레이저가 조직의 분자결합을 용해하기 때문이다. 안과에서 사용되는 라식도 같은 원리를 이용한 것이다.[26][27][28]

'''레이저성형수술'''은 성형외과 영역의 레이저 외과수술을 말한다. 1970년대 초 성형외과 전문의 이스라엘의 카를란 교수가 이산화탄소 레이저를 피부암 절제와 혈관종 치료에 사용하면서 시작되었다. 1994년 성형외과 전문의인 세계레이저의학회 회장 김진왕 박사[29][30]를 비롯한 국내 연구진이 극초단파 이산화탄소 레이저(Ultra Short Pulsed Carbon Dioxide Laser)를 이용하여 동양인의 레이저 박피술을 시작하면서 본격적인 레이저성형수술 시대가 열렸다. 레이저 안검 성형, 레이저 내시경 성형수술을 비롯한 레이저외과 수련 과정이 시작되었고, 1996년 국제아시아태평양레이저의학회가 서울에서 열리면서 다양한 레이저 임상 기술과 레이저 박피 수술 시대를 가속화하였다.[31] 미국에서 실시하는 레이저외과 시술 시험 응시를 국내에서도 할 수 있게 되었다.[32]

레이저를 이용한 성형수술에서 가장 중요한 부분은 적응증과 금기사항이다.

레이저가 활용되는 시술, 관행, 장치 및 전문 분야는 다음과 같다.

  • 혈관 성형술
  • 암 진단
  • 암 치료
  • 치과
  • 미용 피부과 (흉터 성형술, 피부 재생술, 레이저 제모, 문신 제거 등)
  • 피부과 (흑색종 치료)
  • 설소대 절제술
  • 레이저 치은 절제술
  • 쇄석술
  • 레이저 유방 촬영술
  • 의료 영상
  • 현미경
  • 안과 (라식 및 레이저 광응고술 포함)
  • 광 간섭 단층 촬영술
  • 광유전학
  • 전립선 절제술
  • 성형 외과 (레이저 지방 흡입술, 피부 병변(선천성 및 후천성) 치료, 흉터 관리(화상 및 수술 흉터) 등)
  • 수술 (조직 절개, 제거 및 지혈)

3. 1. 2. 레이저 성형수술

성형외과 영역의 레이저 외과수술을 말한다. 1970년대 초 성형외과 전문의 이스라엘의 카를란 교수가 이산화탄소 레이저를 피부암 절제와 혈관종 치료에 사용하면서 시작되었으며, 1994년 성형외과 전문의인 세계레이저의학회 회장 김진왕 박사[29][30]를 비롯한 국내 연구진에 의한 극초단파 이산화탄소 레이저(Ultra Short Pulsed Carbon Dioxide Laser)를 이용하여 동양인의 레이저 박피술이 시작되면서 본격적인 레이저성형수술 시대가 열리게 되었다. 레이저 안검 성형, 레이저 내시경 성형수술을 비롯한 레이저외과 수련 과정이 시작되었고, 1996년 국제아시아태평양레이저의학회가 서울에서 열리면서 다양한 레이저 임상 기술과 레이저 박피 수술 시대를 가속화하였다.[31] 미국에서 실시하는 레이저외과 시술 시험 응시를 국내에서도 할 수 있게 되었다.[32]

레이저 박피술은 레이저를 이용해 피부의 겉부분을 벗겨내 아래 부분에서 새로운 피부가 재생되는 원리를 이용한 치료법이다. 예전부터 피부질환이나 흉터 등의 치료에 사용됐다. 광노화가 진행된 30~60대 환자 1천 명을 대상으로 레이저를 이용한 입술 주변 주름 박피술 시술 결과 99%의 만족도를 보이는 등 주로 흉터 제거에 이용되는 레이저 박피술이 입술 주변 주름 제거에도 만족도가 높은 것으로 나타났다. 레이저 박피술은 레이저로 에너지의 강약을 일정하게 조절, 균일한 깊이로 박피를 시행해 안전성이 좋고 신속하게 박피를 시행할 수 있다. 좋은 효과 못지않게 부작용의 예방도 중요하다. 치료 부위의 피부에 필요한 영양분을 공급하기 위해 새로운 혈관이 많이 생기게 돼 시술 부위가 1~3개월 동안 붉은색을 띠며 때로는 6개월 이상 지속되기도 한다. 치료 후 색소 침착으로 인한 변색을 방지하기 위해 햇빛을 피하는 게 필수적이다.[33]

레이저 박피술의 적응증과 금기증은 다음과 같다.

적응증금기증



레이저 박피 후 초기에는 피부의 수분이 많아지도록 밀봉 요법을 시행하고 후기에는 피부의 보습과 자외선 차단 그리고 자극으로부터의 차단이 시술 결과에 매우 중요한 결정적인 영향을 미친다. 최근에는 고주파와 플라스마 분절형 레이저 부분 박피술의 병합으로 부작용을 줄이고 효과를 극대화하는 시술이 잇달아 개발되고 있다. 레이저는 이제 성형수술 후 사후 관리에 보편적으로 사용되고 있고 레이저 시술 후 성형외과적인 사후 관리는 미용성형외과 분야에 중요한 비중을 차지하게 되었다.

레이저 기기가 발전하면서 특정 세포만을 골라서 제거하는 기술이 발전하였고 이에 따른 레이저 제모, 혈관종, 모반 제거가 이루어지게 되었다.[34]

기존의 안검 성형과는 달리 레이저를 이용한 쌍꺼풀 성형수술, 레이저를 이용한 앞트임, 뒷트임 성형수술 그리고 하안검 결막하 지방 제거술과 동시 레이저 박피 수술을 이용한 하안검 성형수술이 있다. 레이저를 사용할 경우 출혈이 적고 부기가 적어 회복이 빠르다. 최근에는 레이저와 보톡스나 필러 등을 병행한 애교 주름 만들기 시술과 눈매 교정 시술도 있다. 아이피엘(IPL)이나 고주파(RF)는 레이저는 아니라 할지라도 미국 레이저 외과 헌장[35]에 의한 레이저외과 영역에 포함된다.

1998년 레이저 내시경 광대뼈 축소 수술 및 동시 주름 제거술 발표 이후 레이저를 이용한 출혈이 적고 붓기가 줄어 동시에 하는 성형수술들이 가능하게 되었다.[36][37]

레이저 지방 용해술(Laser Hypertonic Pharmachological Lypolysis)은 말 그대로 삼투압이 낮은, 특수한 목적으로 지방이 용해되기 쉽도록 만드는 약물을 주삿바늘이나 특수한 주입용 관을 통해서 지방조직에 직접 주입하고, 외부에서 지방 용해를 용이하게 해주는 특수한 파장의 초음파, 또는 레이저를 조사해 주는 방법을 말한다. 저출력위 레이저와 저장성 투메센트 용액 약물을 이용하여 원하는 부위에 약 1000CC 이하의 용액 주사를 한 후 일정 시간 지난 후 일정한 전압의 저출력 레이저를 조사하여, 저장성 용액에 의한 지방 분해 효과와 순환 촉진 작용 및 저출력 레이저에 의한 지방 분해 효과를 동시에 보고자 하는 비교적 비침습성의 지방 분해술로 1998년 제6차 홍콩 국제동양미용성형외과학회(6th OSAPS)에서 김진왕 교수에 의해 처음 보고되었다.[40]

레이저 지방 파괴 흡입술(Laser Lipodestruction)이란 과거의 지방 파괴술이 단순히 카눌라에 의존하는 것에 비하여 1064 nm, 1340 nm 파장의 엔디 야그 레이저(Nd-Yag Laser)를 이용하여 지방과 지방막을 파괴하고 지방을 흡입하는 방식으로 기존의 지방 흡입 수술에 비하여 출혈과 통증이 적고 콜라겐 합성이 증가되어 피부의 탄력도를 증징시키는 방법으로 1998년 김진왕 교수에 의해 국제동양미용성형외과학회에 처음으로 보고되었다.[40]

레이저를 이용한 회음부와 소음순 등을 출산 전 본래의 해부학적인 위치로 복원시키는 수술이다.[39][41]


  • 레이저를 이용한 반흔 제거
  • 레이저를 이용한 지방 용해술
  • 레이저 정맥류 혈관종 치료
  • 레이저를 이용한 모반 제거
  • 레이저를 이용한 제모 수술
  • 레이저를 이용한 모발 이식

3. 2. 레이저 치료

레이저는 의료 분야에서 다양하게 활용된다. 레이저 메스는 레이저 광을 렌즈로 집광시켜 한 점에 조사하여, 강력한 에너지로 생체 조직을 순간적으로 증발, 기화시켜 절개한다. 절개되는 부분의 조직은 1500°C 이상으로 가열되어 증발하며, 출력을 100°C 이하로 낮추면 조직이 응고되어 출혈이 적어진다. 따라서 출혈이 많은 부위의 수술에 적합하다.

3. 2. 1. 암 치료에서 측정까지

레이저 가공은 강력한 출력의 레이저를 사용하여 혈관 용접, 저출력 레이저 재활 치료, 피부 미용, 내시경 수술 등에 광범위하게 이용된다. 레이저는 매우 작은 점에 빛을 모을 수 있고 에너지 밀도가 큰 특성이 있어, 다이아몬드, 보석, 내열합금, 세라믹스 등 단단한 물질도 가공할 수 있다. 시계 베어링으로 쓰이는 직경 1mm의 루비에 직경 0.05mm의 구멍을 1초에 10개 이상 뚫는 것도 가능하다. 같은 레이저 가공기라도 출력을 달리하면 뼈 절단 등 다양한 작업을 할 수 있는데, 치과용 임플란트 레이저가 그 예이다.

의료 분야에서 레이저는 레이저 메스로 대표되는 열 효과를 이용해왔다. 레이저 광을 렌즈로 모아 한 점에 쏘아 강력한 에너지로 생체 조직을 순간적으로 증발, 기화시켜 절개한다. 절개되는 부분의 조직은 순간적으로 1500°C 이상이 되어 열로 증발한다. 출력을 100°C 이하로 낮추면 조직이 응고되어 출혈이 적어지므로, 출혈이 많은 부위 수술에 적합하다.

최근에는 광화학 반응을 이용한 살세포 효과를 이용해 암 치료에 큰 기대를 모으고 있다. 체내에 감작제인 헤마토프로필린 유도체라는 색소를 주입하면 성장 속도가 빠른 암세포만 반응한다. 이때 이 색소에 흡수되기 쉬운 레이저를 쏘면 암세포 발육이 억제되고, 자유래디컬 물질이 생성되어 암세포를 죽인다.

최근에는 레이저를 치아에 쏘는 것만으로 치통을 멎게 하거나, 무통으로 치료하는 방법도 고안되었다. 또한, 특정 레이저를 이에 쏘면 치수(齒髓)의 반응성에 2차적인 석회화(石灰化)가 생기는 현상이 발견되어, 충치 치료 방법을 크게 바꿀 가능성이 있다. 레이저 무통 치료의 경우 환자가 통증을 느끼지 않는 이유는 아직 밝혀지지 않았다.

치료 목적 외의 검사에도 레이저가 이용되기 시작하고 있으며, 이 분야에서도 획기적인 응용이 기대된다. 레이저 계측(計測)은 측정하고자 하는 지점에 기준점을 놓고, 기점(基點)에서 레이저 광을 발사하여 되돌아오는 시간으로 거리를 구하는 방식이다. 미세한 세포 간 측정에서 안면부 계측까지 그 이용도가 매우 다양하다.

다음은 레이저가 활용되는 시술, 관행, 장치 및 전문 분야의 예이다.

  • 혈관 성형술
  • 암 진단
  • 암 치료
  • 치과
  • 미용 피부과 (흉터 성형술, 피부 재생술, 레이저 제모, 문신 제거 등)
  • 피부과 (흑색종 치료)
  • 설소대 절제술
  • 레이저 치은 절제술
  • 쇄석술
  • 레이저 유방 촬영술
  • 의료 영상
  • 현미경
  • 안과 (라식 및 레이저 광응고술 포함)
  • 광 간섭 단층 촬영술
  • 광유전학
  • 전립선 절제술
  • 성형 외과 (레이저 지방 흡입술, 피부 병변(선천성 및 후천성) 치료, 흉터 관리(화상 및 수술 흉터) 등)
  • 수술 (조직 절개, 제거 및 지혈)

3. 2. 2. 레이저 광역학 시술

광역학치료는 표적세포만을 궤사시키는 치료로, 표적세포에 침투시키는 광감작제 투여가 다른 레이저 시술과 차이점이다. 피부암, 검버섯, 여드름 치료 등에 이용된다.

광역학치료란 광감작제를 암세포에 투여한 뒤 레이저 조사로 암세포만을 선택적으로 궤사시킬 수 있는 최신 암 치료법이다.


광화학 반응을 이용한 살세포 효과는 암 치료에 큰 기대를 모으고 있다. 체내에 감작제인 헤마토프로필린 유도체라는 색소를 주입하면 성장 속도가 빠른 암세포만 반응한다. 이때 이 색소에 흡수되기 쉬운 레이저를 조사하면 암세포의 발육을 저지하고, 자유래디컬 물질이 생성되어 암세포를 죽인다.

3. 2. 3. 레이저를 이용한 창상 치료

레이저는 강력한 출력으로 혈관 용접, 저출력 레이저 재활 치료, 피부 미용, 내시경 수술 등에 널리 쓰인다. 의료 분야에서는 주로 레이저 메스처럼 열 효과를 이용했지만, 최근에는 광화학 반응을 이용해 암세포를 죽이는 치료법도 활용된다. 헤마토프로필린 유도체라는 감작제를 주입하면 암세포만 반응하는데, 이때 레이저를 쏘면 암세포 발육이 억제되고 자유래디컬이 생성되어 암세포를 파괴한다.[38][39]

최근에는 레이저로 치통을 멎게 하거나 무통 치료를 하는 방법도 개발되었다. 또한 특정 레이저를 이에 쏘면 치수(齒髓)가 석회화되는 현상이 발견되어 충치 치료에도 변화가 예상된다. 다만, 레이저 무통 치료 시 환자가 통증을 느끼지 않는 원리는 아직 밝혀지지 않았다.

3. 3. 레이저 진단

레이저는 치료뿐만 아니라 검사에도 이용되기 시작하고 있으며, 이 분야에서도 획기적인 응용이 기대된다. 레이저 계측이 주목받는 분야 중 하나이다. 과거에는 미리 알고 있는 두 점 사이를 잇는 선과 측정하고자 하는 지점과의 각도를 바탕으로 거리를 측정하여 의학적인 지도를 만들었다. 하지만 레이저 계측법은 측정하고자 하는 지점에 기준점을 놓고, 기점(基點)에서 레이저 광을 발사하여 되돌아오는 시간으로 거리를 구하는 방식이다. 이러한 레이저 계측법은 미세한 세포 간의 측정에서 안면부 계측까지 그 이용도가 매우 다양하다.

4. 레이저 의학의 장점과 한계

레이저는 여러 가지 고유한 장점을 제공하여 다양한 시술자들에게 매우 인기가 있다.


  • 레이저는 방향 정밀성이 뛰어나 주변 세포를 손상시키지 않고 조직을 정확하게 절개하고 지혈한다. 이는 의학에서 가장 안전하고 정밀한 절개 및 지혈 기술이다.
  • 실험실에서는 특히 분광법 분석과 생화학적 시료 분석에 레이저를 광범위하게 사용한다. 이를 통해 현미경 규모에서 세포 또는 시료의 구성을 "보고" 더 빠르게 결정할 수 있다.
  • 레이저의 전기적 강도는 환자에게 안전한 방식으로 쉽게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 임의로 가변적이어서 매우 광범위하고 아직 부분적으로 탐구된 사용 범위를 제공한다(2021년 기준).


가장 큰 단점은 의학적인 측면이 아니라 경제적인 측면, 즉 비용이다. 레이저 의학의 등장 이후 선진국에서 가격이 상당히 하락했음에도 불구하고, 재료비, 레이저 치료에 필요한 장비의 기술성, 그리고 특수한 교육을 필요로 한다는 사실 때문에 다른 일반적인 기술적 수단보다 여전히 비싸다.

예를 들어, 프랑스(사회 보장 제도가 있는 다른 국가와 마찬가지로)에서 치과, 근관 치료 또는 치주 레이저 치료는 명칭 분류 밖에 있으며, 사회 보장에서 환급되지 않는다.

5. 레이저 의학의 발전과 한국의 기여

레이저는 1960년 테오도어 메이먼에 의해 발명된 이후,[3] 의학 분야에서도 그 잠재적 활용 가능성이 탐구되기 시작했다. 레이저는 지향성(다중 방향 기능), 짧은 펄스로 작동하여 충격을 줄 수 있는 가능성, 그리고 단색성이라는 세 가지 특징을 가진다.[4]

1961년 찰스 J. 캠벨 박사가 루비 레이저를 사용하여 망막 종양을 치료하고,[5] 1963년 레온 골드만 박사가 루비 레이저로 피부 세포를 치료하는[6] 등 초기 연구들이 진행되었다. 아르곤 이온 레이저는 망막 박리 치료에, 이산화탄소 레이저는 다양한 의학적 목적에 사용되었다.[7]

1970년대부터 광섬유를 이용한 내시경 레이저 치료가 가능해졌고, 피터 키프하버 박사는 Nd:YAG 레이저를 의학에 도입했다.[8] 1976년 호프스테터 박사는 비뇨기과에서 레이저를 사용했고, 광역학 치료도 발전했다.[9]

1980년대 이후 레이저는 안과, 소화기내과, 성형 외과 등에서 필수적인 도구가 되었다. 1981년 미국과 프랑스에서 레이저 의학 및 수술 학회가 설립되어[10][11] 전문화를 이끌었다. 20세기 말부터 경제 협력 개발 기구(OECD) 국가들을 중심으로 레이저 의학 전담 센터가 설립되기 시작했으며, 2001년에는 린드버그 작전에서 레이저가 활용되었다.

5. 1. 한국 레이저 의학의 역사

테오도어 메이먼이 1960년에 레이저를 발명한 이후,[3] 의학 분야에서도 레이저를 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되었다. 레이저는 단색성을 띄고, 한 방향으로 직진하며(다중 방향 기능), 매우 짧은 펄스로 작동하여 충격을 줄 수 있다는 특징이 있다.[4]

1961년, 찰스 J. 캠벨 박사는 루비 레이저를 이용하여 혈관종 망막 종양을 성공적으로 제거했고,[5] 1963년에는 레온 골드만 박사가 루비 레이저로 색소 침착된 피부 세포를 치료했다.[6] 이후 아르곤 이온 레이저는 망막 박리 치료에 사용되었고, 쿠마르 N. 파텔 등이 개발한 이산화탄소 레이저는 의학적 목적 외에도 용접, 드릴링 등 다양한 분야에서 활용되었다.[7]

1970년부터 광섬유를 수술에 사용할 수 있게 되면서 내시경 채널에 섬유를 삽입하여 레이저를 이용한 치료가 가능해졌다. 특히 소화기내과와 호흡기내과에서 아르곤 레이저가 사용되기 시작했다. 피터 키프하버 박사는 위장관 출혈에 내시경 아르곤 레이저 광응고술을 성공적으로 시행했으며, Nd:YAG 레이저를 의학에 도입하여 위장관 출혈을 제어하는 데 선구적인 역할을 했다.[8] 1976년, 호프스테터 박사는 비뇨기과에서 처음으로 레이저를 사용했고, 1970년대 후반에는 레이저 염료를 이용한 광역학 치료가 발전했다.[9]

1980년대 초부터 레이저는 안과, 소화기내과, 안면 및 미용 성형 외과 등에서 필수적인 도구가 되었다. 1981년, 골드만과 엘렛 드레이크 박사 등은 미국 레이저 의학 및 수술 학회를 설립하여 레이저 의학의 전문화를 이끌었다.[10] 같은 해, 프랑스어권 의료용 레이저 학회(Société Francophone des Lasers Médicaux)가 설립되었고, 모리스 브루하가 초대 회장을 맡았다.[11]

20세기 말부터 경제 협력 개발 기구(OECD) 국가들을 중심으로 레이저 의학 전담 센터가 설립되기 시작했다. 2001년에는 뉴욕의 외과 의사와 스트라스부르의 의사 및 환자 간의 린드버그 작전이 이루어졌는데, 이 수술에서도 레이저가 활용되었다.

참조

[1] 서적 Dye Laser Principles, with Applications Academic Press 1990
[2] 웹사이트 What is a Laser? https://spaceplace.n[...]
[3] 웹사이트 The first laser https://press.uchica[...] 2023-04-24
[4] 웹사이트 Lasers en médecine https://www.techniqu[...]
[5] 웹사이트 It Happened Here: The Ruby Laser https://healthmatter[...] 2017-03-30
[6] 간행물 The history of aesthetic lasers https://www.dermatol[...] 2023-04-24
[7] 웹사이트 C. Kumar N. Patel https://www.invent.o[...] 2023-04-25
[8] 저널 Past, present, and future of endobronchial laser photoresection 2015-12
[9] 웹사이트 Différents effets des lasers médicaux https://www.techniqu[...] 2013-10-10
[10] 웹사이트 ASLMS History https://www.aslms.or[...] 2023-04-24
[11] 웹사이트 About SFPMed https://sfpmed.org/e[...] 2023-04-24
[12] 저널 A CO2 Laser for Surgical Research
[13] 웹사이트 Soft-Tissue Laser Surgery - CO2 Surgical Laser - LightScalpel https://lightscalpel[...] 2016-04-04
[14] 저널 Effect of low-level diode laser irradiation of human oral mucosa fibroblasts in vitro
[15] 서적 Tunable Laser Applications CRC Press
[16] 서적 Tunable Laser Applications CRC Press
[17] 서적 Tunable Laser Applications CRC Press
[18] 특허 Two-laser therapy and diagnosis device, EP0284330A1 https://patents.goog[...] 2016-04-18
[19] 서적 Dye Laser Principles Academic Press
[20] 서적 Tunable Laser Applications CRC Press
[21] 서적 Tunable Laser Applications CRC Press
[22] 서적 Tunable Laser Applications CRC Press
[23] 서적 Organic Lasers and Organic Photonics Institute of Physics
[24] 저널 A comparative study of internal laser-assisted and conventional liposuction: a look at the influence of drugs and major surgery on laboratory postoperative values. 2013-10
[25] 서적 Lasers for Medical Applications: Diagnostics, Therapy, and Surgery Woodhead Publishing
[26] 웹인용 레이저 박피술 바로알자 http://www.mediagaon[...] 경기일보 2009-02-14
[27] 웹인용 Statement on surgery using lasers, pulsed light, radiofrequency devices, or other techniques http://www.facs.org/[...] 2009-02-12
[28] 문서 American Board of Laser Surgery http://www.americanb[...] 2009-02-12
[29] 뉴스 한림대 김진왕 교수, 세계레이저의학회장 선출 http://www.mediagaon[...] 경기일보 2019-10-19
[30] 저널 Skin Resurfacing with Laser in Asians http://www.springerl[...] Springer New York 2009-02-08
[31] 문서 미국레이저외과 http://www.americanb[...] 2009-02-20
[32] 문서 세계레이저의학회 http://www.lasercong[...] 2009-02-16
[33] 뉴스 레이저 박피술 바로알자 http://www.mediagaon[...] 경기일보 2009-02-14
[34] 웹인용 北京大学医学图书馆 北京大学医学信息学系北京大学人类疾病基因研究中心 北京大学心血管研究所 http://cmbi.bjmu.edu[...] 2009-02-14
[35] 웹인용 American College of Surgeon's Statement on surgery using lasers, pulsed light, radiofrequency devices, or other techniques http://www.facs.org/[...] 2009-07-17
[36] 문서 Er.Cr YSGG Laser
[37] 문서 치과용 레이저
[38] 서적 광역학치료 http://book.naver.co[...] 고려의학 2009-02-19
[39] 웹인용 회음부의 레이저이용 http://www.ncbi.nlm.[...] 2009-02-21
[40] 웹인용 1998년 제6회 홍콩 국제동양미용성형외과학회 초록집 몸매 성형심포지움 http://www.lasercong[...] 2009-06-19
[41] 뉴스 "질성형으로 여성을 되찿자" http://news.mk.co.kr[...] 매일경제 2009-02-21
[42] 웹사이트 국회도서관 논문자료실 자료검색창 http://u-lib.nanet.g[...]


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