레이저에 대한 기본 지식

레이저의 특징

레이저(LASER)는 (Light amplification by stimulated emission of radiation)의 약자이다. 레이저광선은 일반 태양광선과는 달리 단색광이며 평행광이고 파의 위상이 같다는 특징을 갖고 있다.
즉, 한가지 파장만을 갖고 있어서 태양광선과는 달리 파장에 따라 붉은 색 혹은 노란색 등 한 색깔로 보이게 된다. 이처럼 한가지 파장만을 갖고있다는 것이 치료에 매우 중요한 변수가 된다. 즉, 다른 정상 피부조직은 손상시키지 않으면서 우리가 치료하고자 하는 목표(예를 들어 비정상적인 혈관 혹은 색소)를 선택적으로 파괴할 수 있는 근거가 된다.

태양광선에 있는 가시광선이 진행방향으로 퍼지면서 전파되는 것과는 달리 레이저 빛은 평행광이기 때문에 퍼지지 않고 전파된다. 따라서 렌즈를 이용해서 빛을 모으게 되면 아주 고에너지를 방출할 수 있다. 또한 파의 위상이 같기 때문에 광선이 발사되는 곳에서의 거리에 상관없이 똑같은 직경의 빛이 방출된다. 예를 들어 광원의 직경이 1mm라면 광원으로부터 10cm 떨어진 목표나 10m 떨어진 목표에 모두 직경 1mm의 레이저 광선이 도달하게 된다. 이러한 특성 때문에 레이저는 의료 뿐 아니라 산업분야나 군사부문에서도 이용되고 있다.

레이저의 종류

광선이 피부에 조사될 때에 광선은 그 파장에 따라 피부의 특정 물질에 흡수된다. 피부를 구성하고 있는 물질은 각기 특정 파장의 빛을 잘 흡수하는 성질을 갖고 있는데 이 물질을 발색단(chromophore)라고 한다. 예를 들어 탄산가스 레이저에서 방출되는 적외선 에너지는 주로 물에 흡수된다. 그런데 우리 몸의 70% 정도가 물로 구성되어 있기 때문에 조사된 레이저 에너지들은 우리 몸의 어느 부위에나 흡수되어 열을 발생시킴으로써 조직을 파괴시키게 된다. 따라서 탄산가스 레이저는 비특이적으로 조직을 파괴시킬 필요가 있을 때에 사용된다. 혈관 내에 있는 적혈구에는 532nm, 577nm 또는 585nm의 파장의 빛이 잘 흡수된다. 그리고 기미나 주근깨의 원인이 되는 멜라닌이라는 색소는 532nm, 755nm, 그리고 1064nm 파장의 빛에 잘 흡수된다.

그러므로 이런 레이저 광선과 피부 조직간의 상호작용을 잘 이해하여 우리가 치료하고자 하는 목표만을 파괴하고 주변 조직에는 가능한 손상을 주지 않도록 하는 것을 선택적 광열분해(Photothermolysis)라고 한다. 이러한 원리에 근거하여 현재 피부과에서 흔히 사용되는 레이저를 분류해 보았다. (최근에 잘 사용되지 않는 레이저는 제외함)

비특이적으로 조직을 파괴시키는 레이저

  • 종류: 탄산가스(CO2) 레이저, 어븀야그(Erbium YAG) 레이저
  • 적응증: 점, 사마귀, 검버섯, 양성종양 등의 제거. 여드름 흉터 혹은 수두 흉터 등의 제거 혹은 잔주름의 제거( 이때는 레이저 박피 전용 탄산가스 레이저나 어븀야그 레이저를 사용해야 함)
  • 가장 이용될 수 있는 적응증이 많다. 사실상 피부과에서 사용되는 레이저 치료를 모두 이 레이저로 대치 가능하다. 하지만 비특이적으로 조직을 파괴하기 때문에 흉터가 생길 가능성이 많고 따라서 시술자의 경험이 다른 레이저보다 더 중요하다. 다른 색소 치료용 레이저나 혈관 치료 레이저를 구비하고 있다면 색소질환의 치료나 혈관질환의 치료에 이 레이저를 사용하지는 않는다. 탄산가스 레이저의 경우 가격차가 수백만원에서 수억에 이르기까지 다양한데 값이 비싼 기종일수록 열손상이 적기 때문에 흉터가 생길 위험성이 적어서 보다 효율적인 치료가 가능하다.

혈관질환을 주로 치료하는 레이저

  • 종류: 색소(dye) 레이저, KTP 레이저, IPL(Intense pulsed light)
  • 적응증: 화염상모반, 혈관종, 혈관확장증 등 각종 혈관질환의 치료
  • 색소 레이저는 사실 피부과 영역에서 가장 많이 보급된 레이저 중의 하나로 특히 신생아에서 흔히 나타나는 화염상 모반의 치료에 효과적이다. 하지만 혈관을 파괴시킬 때에 혈관을 터뜨리기 때문에 혈관 내에 있던 적혈구가 피부 조직으로 새어나오게 되어 치료 후에 멍든 자국이 생긴다.

이런 자국은 길게는 4주 이상 지속되며 이 외에도 치료 후에 색소침착이 잘 되기 때문에 일상생활에 지장을 초래하는 경우가 많아서 사회생활을 하는데 어려움을 초래한다. 그래서 최근에는 이런 단점을 보완하기 위하여 레이저가 조사되는 시간을 길게한 롱펄스 색소 레이저가 개발되었다. 여기에 속하는 것이 스클레로플러스, 브이빔 레이저 등으로 치료 효과도 약간 더 좋아지면서 부작용은 더 줄어들었다. 하지만 기본적으로 색소 레이저는 레이저를 발사하기 위
하여 사용되는 매질인 색소를 일정 시간 후에 보충해 주어야 하므로 유지비가 많이 들며 새로운 개량 장비들의 가격이 고가이기 때문에 결국 치료비가 비싸지게 된다.

KTP 레이저는 색소 레이저와는 달리 혈관을 응고시켜서 파괴하기 때문에 혈관이 터지지 않는다. 따라서 색소 레이저 치료의 가장 큰 부작용인 멍든 자국이 생기지 않는다. 또한 레이저 방출시간이 정해져 있는 색소레이저와는 달리 방출시간을 조절할 수 있다. 치료하고자 하는 혈관의 직경이 크면 방출시간을 길게해야 하고 직경이 작으면 짧게 해야 더 효과적이라는 것을 감안하면 보다 다양한 혈관 병변을 치료할 수 있다. 하지만 이런 KTP 레이저의 장점을 극대화하기 위해서는 많은 치료 경험과 혈관질환의 병리 소견에 대한 지식이 갖춰져야 한다.

IPL은 일반 레이저와는 달리 단일파장의 빛이 아니라 500-1200nm의 복합 파장의 빛을 방출한다. 다양한 필터를 사용하여 사용자가 원하는 파장대의 광선을 조사할 수 있으며 색소 레이저와 달리 멍든 자국이 남지 않는다. 시술자가 어떻게 치료를 하느냐에 따라(즉, 경험이 많고 적음에 따라) 활용도가 매우 광범위한 기종이며 최근에는 혈관질환의 치료에서 더 나아가서 얼굴전체를 치료하여 전반적인 피부노화를 치료하는 새로운 치료에 이용되고 있다.

색소성 피부병변을 주로 치료하는 레이저

  • 종류: 큐스위치 루비(ruby) 레이저, 큐스위치 엔디야그(Nd YAG) 레이저, 큐스위치 알렉산드라이트 레이저
  • 적응증: 주근깨, 검버섯, 문신, 오타모반 등
  • 세 가지 레이저 모두 색소질환의 치료에 있어서 비슷한 치료 성적을 나타내기 때문에 어떤 레이저를 선택하는가 하는 것은 치료효과보다는 오히려 사용 중에 고장이 잘 생기는가, 유지비가 드는가, 또는 치료 후에 색소침착이 잘 생기는 가 등에 의해 좌우된다. 색소만을 선택적으로 파괴하기 때문에 흉이 생기는 가능성은 거의 없다. 하지만 다른 레이저와 마찬가지로 치료하고자 하는 병의 생태를 잘 이해하고 있어야 멜라닌 색소의 깊이에 따라 레이저 광선의 직경이나 에너지 그리고 파장 등을 조절하여 치료효과를 높일 수 있으며 최소한의 부작용도 줄일 수 있다.

보기싫은 털을 제거하기 위한 제모 레이저

  • 종류: 롱펄스 알렉산드라이트 레이저, 반도체(diode) 레이저, 롱펄스 루비 레이저, 롱펄스 엔디야그 레이저, IPL
  • 적응증: 원하지 않는 털의 제거
  • 털을 제거하기 위해서는 털 속에 들어있는 멜라닌을 타겟으로 하여 여기에 잘 흡수되는 레이저를 사용하게 된다. 따라서 색소성 질환의 치료에 이용되는 레이저들이 다 제모를 위해서 사용된다. 다만 색소성 질환의 치료에서는 파괴하고자 하는 멜라닌의 크기가 작기 때문에 레이저가 조사되는 시간을 나노초 단위까지 아주 줄인 큐스위치 방식의 레이저를 사용하는 반면 제모 레이저에서는 멜라닌이 들어있는 털 전체를 대상으로 하기 때문에 조사시간이 긴 롱펄스 레이저를 사용한다.

이런 여러 가지 레이저 중에서도 롱펄스 알렉산드라이트 레이저와 반도체 레이저의 시장 점유율이 높다. 롱펄스 알렉산드라이트 기종에는 아포지 레이저, 젠틀레이저, 알렉스 레이저 등이 있는데 아포지와 알렉스 기종은 레이저 광선이 조사되는 시간을 조절하는 것이 가능하다. 굵은 털에는 조사시간이 긴 것이 효과적이고 가는 털은 조사시간이 짧아야 치료가 잘 되는 것을 감안하면 이 두가지 기종이 보다 다양하게 효과적으로 치료가 가능하다고 할 수 있다. 하지만 기종에 따라 서로 장단점이 있으며 사실상 보고되는 치료효과는 대부분 큰 차이를 보이지 않는다. 다만 우리나라 사람들과 피부가 유사한 일본에 보급된 제모 레이저의 80% 이상이 아포지 기종이라는 것은 롱펄스 알렉산드라이트 기종이 우리들에게 보다 더 적합하지 않을까 하는 것을 시사한다.

비침습적 레이저 박피(non ablative laser resurfacing)에 이용되는 레이저

  • 종류: 쿨터치 레이저, IPL
  • 적응증: 늘어난 모공의 수축, 얕은 흉터의 치료, 잔주름의 제거 등 (여기에 더해서 IPL은 주근깨, 기미 등을 포함한 색소성 질환, 늘어난 혈관, 홍조 등을 치료하는 효과도 있음)
  • 위에 언급한 적응증들을 치료하는데 가장 효과가 좋은 것은 레이저 박피이다. 하지만 레이저 박피는 효과가 뛰어나지만 4주정도 전처치를 해야 하고 시술 후 4-7일간 인조피부를 붙여야 하며 인조피부를 뗀 후 붉은 기운이 몇 달 지속되는 것이 단점이다. 사후 재생관리를 함으로써 붉은 기운을 빨리 없애고 재생을 촉진할 수 있지만 직장인이나 사회적 활동이 많은 사람들은 하기 어려운 시술이다.

따라서 시술 후에 재생기간이 오래 걸린다는 레이저 박피의 단점을 보완하면서 콜라겐의 재생을 촉진할 수 있는 레이저에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔는데 최근에 개발된 쿨터치 레이저는 온도 센서와 냉각 시스템을 이용하여 피부 표면에 손상을 주지 않고 진피 내에 있는 콜라겐과 탄력 섬유에만 선택적으로 작용하여 새로운 콜라겐 섬유를 재생시키는 치료이다. 그러므로 특별한 전처치 없이 바로 시술이 가능하고 시술 후 붉은 기운이 없거나, 있어도 1-2일 이내 사라지므로 바로 출근이 가능하다. 색소세포에의 자극이 없어 자외선차단도 필요 없는 쿨터치 레이저 재생술은 4-6주 간격으로 3-5회 시술하며 시술한 후 8주부터 시술효과가 나타난다.

쿨터치 레이저는 미용치료에 있어 새로운 한 획을 그은 레이저로 평가받고 있으며 2000년 4월에 미국 네바다 주의 리노에서 개최되는 미국 레이저 학회에서도 이 레이저를 이용한 치료 결과가 많이 발표된 바 있다. 쿨터치 레이저는 새로 재생된 콜라겐으로 인해 늘어진 피부도 어느 정도 탄력을 회복할 수 있어 피부 노화에 전반적인 호전을 가져올 뿐 아니라 청소년기에 심했던 여드름 후 넓어진 모공, 깊지 않은 접시형 여드름 흉터에도 효과적이다.

IPL은 원래 선택적으로 혈관질환을 치료할 목적으로 개발되었으며 실제로 혈관질환의 치료에 효과적이다. 하지만 IPL은 통상의 레이저와 달리 단일 파장이 아니라 복합적인 파장의 빛을 방출한다. 이것을 이용하여 미국 캐리포니아의 피부과 의사인 비터(Bitter) 박사가 Photorejuvenation(우리 말로 굳이 번역하자면 빛을 이용해서 피부를 젊게 만든다는 뜻임)이라는 새로운 개념의 치료법을 고안하였다. 이 방법은 종래의 레이저 치료가 치료하고자 하는 병변에만 레이저를 조사하는데 반해 얼굴 전체를 IPL로 치료하는 것이다. 단, 이때에 선택적인 치료를 할 때보다 에너지를 줄이며 복합적인 파장의 강한 빛이 피부에 나눠서 도달하도록 함으로
써 피부손상을 줄이도록 한다. 이렇게 해서 3-4주 간격으로 5회 정도 반복하게 되면 ,복합적인 파장의 빛에 의해서 얼굴에 있는 늘어난 혈관이나 주근깨나 기미 등의 색소질환이 좋아질 뿐 아니라 늘어난 모공이 줄어들고 잔주름이 줄어들면서 피부가 탄력있어지는 등 그야말로 얼굴 전체 피부가 젊어지는 효과를 나타낸다. 즉, IPL을 이용하여 모두 다는 아니라고 하더라도 여러 가지 피부 질환을 동시에 치료하는 것이 가능하게 되었다.