안 형 준 교수

연세대학교 치과대학 졸업
연세대학교 대학원 치의학 박사
연세대학교 치과병원 구강내과 조교수
대한레이저치의학회 총무이사
대한구강안면통증학회 편집이사
대한구강내과학회 인정의 및 전문의 지도의
아시아두개하악장애학회 정회원

통증치료에 활용되는 레이저

레이저(LASER)는 Light(빛) Amplification(증폭) by Stimulated(유도) Emission(방출) of Radiation(복사에너지)이라는 영문의 각 단어 머리글자의 약어로서 ‘에너지의 유도 방출에 의한 빛의 증폭’이라는 의미이다.

1960년 Theodore H. Maiman이 인공 핑크 루비 결정체를 이용하여 최초의 레이저인 루비레이저를 개발한 이후 현재까지 헬륨, 네온 또는 이산화탄소와 같은 기체, 여러 가지 다른 종류의 결정체를 지닌 고체, 액체, 염료 및 반도체 등 다양한 물질들을 이용한 여러 종류의 레이저 기기가 개발되어 오늘날 일상생활 및 일반 산업분야에서 뿐만 아니라 기초과학, 응용과학, 통신, 군사, 의료 등의 여러 분야에서 광범위하게 이용되고 있으며, 특히 의학 분야에서는 없어서는 안될 필수적인 장비로서 활용되고 있다.

치의학 분야의 경우 1964년 Goldman 등이 최초로 치과용 레이저를 소개한 이래, 경조직 및 연조직, 통증 치료 분야 등에서 다양한 파장(wavelength)의 레이저를 이용하여 임상적 적용을 위한 시도와 많은 연구가 계속되고 있으며, 특히 레이저가 가지고 있는 여러 장점으로 인해 매우 유용한 도구로 각광을 받고 있다.

레이저 광이 조직에 조사되었을 때, 레이저 광은 조직을 투과(transmission)하거나 조직에 반사(reflection)되거나 조직 내에서 산란(scatter) 혹은 흡수(absorption)되는 네 가지의 상호작용을 일으킨다. 이 중 조직에 흡수된 빛에너지가 열에너지로 전환되어 조직에 변화를 일으키게 되는데, 이 때 빛에너지의 흡수 정도는 사용하는 레이저의 파장, 조직의 조성, 조직 내 물의 함량, 색소의 존재 등에 의해 관여되고, 조직의 변화는 발생하는 열에 의해 결정된다. 모든 파장의 레이저광은 생체조직에 입사되어 흡수된 경우, 다음과 같은 기본적 상호작용을 일으키게 된다. 매우 낮은 출력에서는 세포의 파괴 없이 특정한 화학적 반응과 신진대사 반응을 일으키고 높은 출력에서는 조직의 온도를 높여 열파괴 작용이 발생하며 지극히 높은 출력에서는 열파괴 작용이 발생하기 전에 비열적, 기계적 파괴가 일어난다(그림 1).

1. 광열적(photothermal) 상호작용

다소 높은 에너지 밀도(1∼10,000J/㎠)와 짧은 노출시간(1∼10-