의료용 레이저 의료용 레이저

의료용 레이저 의료용 레이저

Lasers in Medicine Lasers in Medicine

조선대학교 치의학전문대학원

이 상 호

의료 레이저 역사

§

- Zaret : Ruby laser를 처음 안과영역에 도입

- Leon Goldman Ruby laser^{를 반점에 적용}

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- McGuff ^{외과적 처치에} CO₂ laser^사용

- Goldman : Ruby laser^{를 치과영역에 사용}

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- Nath : laser endoscopy

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- ^{국제레이저의학회창설}

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- 대한레이저의학회 창설

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- 대한레이저치의학회 창설

레이저의 생물학적 작용 레이저의 생물학적 작용

§ 광열(photothermal)작용

§ 광화학(photochemical)작용

§ 광기계(photomechanical)작용

§ 광전기(photoelectrical)작용

§ 형광(fluorescence)작용

§ 광열(photothermal)작용

§ 광화학(photochemical)작용

§ 광기계(photomechanical)작용

§ 광전기(photoelectrical)작용

§ 형광(fluorescence)작용

광열(photothermal)작용 광열(photothermal)작용

Temperature Temperature

Tissue reaction Tissue reaction

Dehydration(증발)

Coagulation, Protein denaturation(응고,변성) Tissue welding(접착)

Vaporization(증발, 기화) Carbonization (탄화)

200^oC 200^oC 100^oC 100^oC 80^oC 80^oC 60^oC 60^oC 45^oC 45^oC

Tissue reaction(Heat)

Tissue reaction(Heat)

Transmission

Optic properties

Reflection Absorption

Scattering Reflection

Transmission

Scattering

광화학(photochemical)작용 광화학(photochemical)작용

빛 작용(Light action) Biostimulation (생체자극)

v ATPase 촉진

v 섬유모세포(Fibroblast)의 이동속도 촉진 v 엔도르핀(Endolphin) 생성 촉진

v 미세혈액순환(microcirculation) 촉진

v SOD(Super Oxide Dismutase) activity 증가 á 광효소 작용(photoenzymatic)

광면역 작용(photoimmunological action)

광화학적 작용

Photodynamic therapy (PDT)

(1) First stage : 광증감제(photosensitizer) 투여

- HpD (Heamtoporphyrin Derivatives) - DHE(Dihematoporphyrin ester/ether) 2.5 ~ 5 mg/kg, IV로

(2) Second stage : 48 ~ 72시간 후

Argon Pumped-dye laser(630 nm) 조사 (내시경하)

Photodynamic therapy (PDT)

(1) First stage : 광증감제(photosensitizer) 투여

- HpD (Heamtoporphyrin Derivatives) - DHE(Dihematoporphyrin ester/ether) 2.5 ~ 5 mg/kg, IV로

(2) Second stage : 48 ~ 72시간 후

Argon Pumped-dye laser(630 nm) 조사 (내시경하)

광기계적 (Photomechanical) 작용

광절제(Photoablation) 광붕괴(Photodisruption)

광기계적 (Photomechanical) 작용

광절제(Photoablation) 광붕괴(Photodisruption)

1) 광절제(photoablation)

광자 에너지 효과(High photonic energy effect)로 분자결합을 깨트린다 (Bond breaking)

2) 광붕괴(photodisruption)

광음향충격파 발생(Acoustic shock wave)

이온화, 플라즈마 형성(Plasma formation) 이온화, 플라즈마 형성(Plasma formation)

광원형질분리(Photoplasmolysis)

광전기(photoelectrical)작용

광전기(photoelectrical)작용

형광작용(Fluorescence)

형광작용(Fluorescence)

레이저광의 매개변수

(Parameter of laser light) 레이저광의 매개변수

(Parameter of laser light)

1) 파장(wave length) : 조직 침투의 깊이를 결정

2) 조사시간(exposure time) : 상호작용기전의 형태를 결정

3) 일의 양(energy density)

4) 빛의 작용점의 크기(focal spot size) 5) 힘의 강도(power density)

레이저의 임상 적용

(The Clinical Application Aspect of Laser)

레이저의 임상 적용

(The Clinical Application Aspect of Laser)

1. 지혈(Hemostasis): Photocoagulation 2. 무혈절개(Bleedingless incision)

3. 생체자극(Biostimulation)

4. 선택적 광열융해술(SPTL selective photothermolysis) 5. 접합(Welding)

6. 레이저박피술(Skin resurfacing, laser peeling) 7. ELT(Endoscopic Laser Therapy)

8. 레이저 쇄석술(Laser Lithotripsy) 1. 지혈(Hemostasis): Photocoagulation 2. 무혈절개(Bleedingless incision)

3. 생체자극(Biostimulation)

4. 선택적 광열융해술(SPTL selective photothermolysis) 5. 접합(Welding)

6. 레이저박피술(Skin resurfacing, laser peeling) 7. ELT(Endoscopic Laser Therapy)

8. 레이저 쇄석술(Laser Lithotripsy)

1. 지혈(Hemostasis): Photocoagulation 1. 지혈(Hemostasis): Photocoagulation

상부위장관 출혈(Upper G-I bleeding)시 응급지혈(Emergency bleeding control)

뇌내시경으로 두개강내 출혈의 지혈에 사용

2. 무혈절개(Bleedingless incision) 2. 무혈절개(Bleedingless incision)

안검성형술(Blepharoplasty)

코골이 치료 : laser assisted uvuloplasty Neurosurgrry

무혈절개(Bleedingless incision) 무혈절개(Bleedingless incision)

코골이 치료 : laser assisted uvuloplasty

광마멸(Photoabrasion) 광마멸(Photoabrasion)

l RASIK

l 치핵(hemorrhoid)

l 티눈(corn)

l 내강에 생긴 polyp, cyst, granuloma 등

레이저로 기화(Vaporization) : Suture할 필요가 없다.

LITT(Laser induced interstitial thermotherapy) 레이저에 의한 조직내 열치료

LITT(Laser induced interstitial thermotherapy) 레이저에 의한 조직내 열치료

전립선 비대증(benign prostatic hyperplaasia)

전립선 절제술 대용 전립선 열 절제술

3. 광마멸(Photoabrasion) 3. 광마멸(Photoabrasion)

피부에 생긴 육아종(granuloma), 치핵(hemorrhoid), 티 눈(corn), 또는 내강에 생긴 polyp, cyst, granuloma 등에 레이저光으로 기화(Vaporization)나 탄화(carbonization) 시켜서 날려 버린다. Suture할 필요가 없다.

4. 생체자극(Biostimulation) 4. 생체자극(Biostimulation)

1) 통증 클리닉에서 동통완화

2) 안면성형 수술 후나 화상 치유과정에서 모든 환부의 빠른 회복과, skin textural 변화 감소나 depigmentatoin 을 위해서 그리고 반흔을 줄이기 위해 사용

3) He-Ne laser의 정맥혈관 조사로 여러 적응증에 사용두 통, 빈혈, 불면증 뇌경색이나 뇌출혈 예방 등

생체자극(Biostimulation) 생체자극(Biostimulation)

1) 통증 클리닉에서 동통완화

2) 안면성형 수술 후나 화상 치유과정에서 모든 환부의 빠른 회복

5. 선택적 광열융해술

(SPTL selective photothermolysis) 5. 선택적 광열융해술

(SPTL selective photothermolysis)

피부의 색조 병변증(pigmented lesion)인 red Nevus(붉 은 반점: PWS, rosacea, telangiectasia, venous lake)나 Black Nevus(검은 반점: Otas’ nevus, Nevus spilus, Blue nevus, Becker’s Nevus, nevus cell nevus) 그리고 문신 등에 이 원리를 이용해서 치료함.

6. 접합(Welding) 6. 접합(Welding)

땜질(sodering)

Fibrinogen이나 egg-albumin을 문합부위(anastomosis site) 에 바르고 저출력의 레이저를 조사한다. 45 ~ 50℃에서는 cell membrane이 loose하여 단백질 fibril이 세포 밖으로 이 동하여 주위 세포와 fuse된다.

(1) LAVA: laser assisted microvascular anastomosis (2) LANA: laser assisted nerve anastomosis (repair)

á 신경외과 미세 수술, 비뇨기과 정관복원술, ENT, 고막성형술 등에서 시행됨.

7. 레이저박피술(Skin resurfacing, laser peeling) 7. 레이저박피술(Skin resurfacing, laser peeling)

주름제거

8. ELT(Endoscopic Laser Therapy) 8. ELT(Endoscopic Laser Therapy)

1) Esophageal Ca(식도암)로 Obstruction 2) Endobronchial malignant tumor(기관지폐

암에 의한 Obstruction 시

9. 레이저 쇄석술(Laser Lithotripsy) 9. 레이저 쇄석술(Laser Lithotripsy)

담관결석이나 방광, 요도결석을 깨트린다.

레이저 쇄석술(Laser Lithotripsy) 레이저 쇄석술(Laser Lithotripsy)

담관결석이나 방광, 요도결석을 깨트린다.

10. LITT(Laser induced interstitial

thermotherapy: 레이저에 의한 조직내 열치료

10. LITT(Laser induced interstitial

thermotherapy: 레이저에 의한 조직내

열치료