'과학'과 '미용 의학'의 접점, LASER (1)

안녕하세요. 무니기린입니다. 오늘은 재미있을 수도..있는 '레이저'에 대해서 이야기해보려고 합니다. '과학'같은 것을 좋아하시는 분들이라면 좀 재미있어 하실지도 모르겠습니다. 사실 의사들은 기계에 대한 자세한 과학이나 공학 원리에 대해서는 무지한 경우가 많습니다. 적당히 제조사에서 쥐어주는 카달로그 내용 정도만 숙지하고 임상에서 부딪히면서 노하우를 쌓아가는 경우가 많거든요. 하지만 얕게나마 관련 원리나 이론을 살펴보면 좀 더 치료되는 과정이 이해되기도 하고, 일단 (저는) 재미있더라구요. 오늘은 의학에서 사용되는 레이저의 바탕이 되는 원리들을 좀 살펴보면서 시작하겠습니다. (여러 편이 될 것 같습니다.)

<루트로닉사의 클라리티2. 제모레이저로 널리 알려져있습니다. 미용레이저 기계는 흔히 이렇게 생겼습니다.>

1. 레이저(LASER)의 정의와 물리적 특성

레이저(LASER)는 ‘유도 방출에 의한 빛의 증폭(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)’이라는 영어 약자에서 알 수 있듯이, 자연광과는 구별되는 독특한 물리적 성질을 가집니다. 이름 안에 그 생성원리가 그대로 들어 있는데 유도 방출에 의해서 생성되어 단일파장의 빛이 증폭된(=높은 에너지 밀도가 가능)레이저가 만들어지게 됩니다. (유도 방출도 설명드리면 좋은데 공학적으로 깊게 들어가니 여기선 생략하겠습니다.)

의료용 레이저가 치료 목적으로 사용될 수 있는 이유는 크게 세 가지 특성에 기인합니다.

• 단색성(Monochromaticity)입니다. 여러 파장이 섞인 백색광(태양광, 형광등)과 달리, 레이저는 단일한 파장을 가집니다. 이는 특정 피부 조직(타겟)에 주로 반응하도록 유도하는 데 필수적인 요소입니다.

• 직진성(Collimation)입니다. 빛이 퍼지지 않고 일정한 방향으로 뻗어 나가므로, 높은 에너지를 손실 없이 환부까지 전달할 수 있습니다.

• 간섭성(Coherence)입니다. 빛의 위상이 시간적, 공간적으로 일치하여 강력한 에너지를 집중시킬 수 있습니다.

2. 파장(Wavelength)과 발색단(Chromophore)의 상호작용

레이저 치료의 핵심은 피부 내에 존재하는 특정 발색단(Chromophore)이 특정 파장의 빛을 선택적으로 흡수한다는 점에 있습니다. 피부의 주요 발색단은 크게 세 가지로 분류됩니다.

• 멜라닌(Melanin): 기미, 잡티 등 색소 병변의 주요 타겟입니다. 주로 짧은 파장 대역에서 높은 흡수율을 보입니다.

• 헤모글로빈(Hemoglobin): 혈관 병변, 안면홍조 치료의 타겟입니다. 산화 헤모글로빈과 환원 헤모글로빈의 흡광 특성에 맞는 파장을 사용합니다.

• 수분(Water): 피부 조직의 대부분을 차지하며, 주로 프락셔널 레이저 혹은 조직을 기화시키거나 응고시키고 제거하는 경우(ablative)에 타겟이 됩니다. (흡수율을 조정해 non-ablative도 가능합니다.)

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<이렇게 파장에 따라서 흡수가 상대적으로 잘되는 발색단이...