수의사는 통증, 염증 및 부종을 줄이기 위해 개와 고양이에게 저수준 레이저 요법(LLLT)을 사용합니다. LLLT는 또한 상처와 신경 치유를 촉진하고 세포 사멸과 조직 손상을 예방합니다. 40년 이상의 연구를 통해 레이저 요법의 효능이 입증되었습니다.
그러나 LLLT는 주류 수의학에서 여전히 활용도가 낮습니다. 이는 시중에 나와 있는 레이저의 종류가 매우 다양하고 레이저 치료에 대한 교육이 부족하기 때문일 수 있습니다. 이 글은 개와 고양이를 위한 레이저 치료를 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 레이저를 분류하는 방법과 다양한 파장이 사용되는 조건에 대해 설명합니다.
전문가들은 레이저를 빛의 파장과 전력에 따라 분류합니다. 그들은 레이저 안전성을 결정하기 위해 이 분류 시스템을 만들었습니다. 효율성과는 아무런 관련이 없습니다. 수의학 분야의 치료용 레이저에는 클래스 2, 3B, 4가 포함됩니다.
산업안전보건청에서는 클래스 3B 및 4 레이저를 사용할 때 방에 있는 모든 사람(치료 중인 동물 포함)에게 보안경을 착용하도록 요구합니다.
연구자들은 보라색 스펙트럼의 405nm 파장을 다른 어떤 것보다 더 많이 연구해 왔습니다. 이 파장은 자외선(UV)보다 약간 더 깁니다. 의사들은 많은 미생물을 죽이기 위해 자외선을 소독제로 사용하는 경우가 많습니다. 보라색 빛은 또한 항균 효과가 있어 임상적으로 중요한 많은 바이러스, 박테리아 및 곰팡이를 죽입니다.
또한 보라색 빛은 세포 내 산화질소 방출을 통해 면역 체계를 강화합니다. 이 면역 반응은 시너지 효과가 있으며 보라색 빛이 녹색 빛과 짝을 이룰 때 더욱 두드러집니다.
보라색 빛은 직접적인 항균 효과가 있고 면역 반응을 강화시키기 때문에 감염에 대한 좋은 보조 치료법입니다. 또한 미생물 군집을 절약하고 국소 또는 약초 항생제와 결합하여 전신 항생제 사용을 줄일 수 있습니다.
광범위한 항생제 사용을 줄이면 항생제 내성과 미생물군집 불균형(특히 장내 세균 불균형)을 예방하는 데 도움이 됩니다. 연구에 따르면 보라색 빛은 세포 호흡을 증가시키고 운동 능력을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
보라색 빛은 염증 매개체를 억제하여 통증과 부기를 감소시킵니다. 405nm 보라색 파장은 매우 짧으며 적외선보다 두 배 많은 에너지를 전달합니다. 5mW 이하의 낮은 전력량에서만 사용해야 합니다. 15mW의 보라색 빛이라도 조골세포에 손상을 줄 수 있습니다.
녹색 레이저는 2024년 5월에야 수의학 시장에 도입되었습니다. 녹색 빛은 뼈 치유와 줄기 세포 증식 및 분화로 가장 잘 알려져 있습니다. 연구에 따르면 녹색광은 줄기 세포 분열을 증가시켜 레이저 조사 부위에 더 많은 줄기 세포가 생성되는 것으로 나타났습니다.
녹색광은 또한 줄기세포가 특정 유형의 세포로 변화하도록 촉진합니다. 뼈에는 골수에 줄기세포가 들어 있습니다. 부러진 뼈를 녹색광으로 레이저 조사하면 골수 내 줄기세포가 증가합니다. 그런 다음 새로운 뼈를 형성하는 세포인 조골세포로의 분화를 촉진합니다.
또한 녹색광은 조골세포의 칼슘 채널을 열어 칼슘 분비를 증가시키고 뼈 기질 형성을 돕습니다. 이 과정은 뼈 골절을 연결하는 굳은 살을 만듭니다. 녹색광에 대한 연구에 따르면 특히 보라색광과 함께 사용하면 신경이 더 빨리 치유되는 데 도움이 되는 것으로 나타났습니다.
빨간색과 적외선(IR) 빛은 신체에서도 같은 방식으로 작용합니다. 적색광은 광자당 더 많은 에너지를 포함하며 신체 내에서 다르게 퍼집니다. 적외선은 국소적으로 작용하는 반면 보다 체계적인 효과를 생성합니다.
적색/적외선은 세포 증식에 가장 적합한 파장입니다. 즉, 상처 치유에 가장 적합합니다. 연구자들은 통증과 염증을 치료하기 위해 이러한 파장을 광범위하게 연구해 왔으며 지속적으로 긍정적인 결과를 얻었습니다. 대부분의 피부 및 근골격계 질환은 적색/적외선 레이저 요법으로 혜택을 볼 수 있습니다.
IR 광선은 열을 발생시키고 조직에 화상을 입힐 수 있으므로 일부 주의가 필요합니다. 색소침착(검은색) 피부는 합병증이 더 많이 발생하므로 치료 시간을 줄여야 합니다.
의사들은 뇌나 분비샘과 같이 열에 민감한 조직을 치료하는 것을 피해야 합니다. 선 조직은 과도한 열에 의해 변성될 수 있는 효소, 펩타이드 및 호르몬을 만듭니다.
임상의는 IR 조명을 사용할 때 눈을 피하고 모든 사람이 보호 장비를 착용하도록 해야 합니다. 이 예방 조치는 적색광에는 필요하지 않지만 암의 경우 670nm 이상의 파장(적외선)을 피해야 합니다. 이러한 파장은 악성 세포 증식을 일으킬 수 있습니다. 빨간색의 짧은 파장(635nm 이하)에서는 이러한 효과가 나타나지 않습니다.
암은 면역 체계의 실패입니다. 보라색과 녹색은 면역 반응을 증가시키기 때문에 이러한 파장은 개와 고양이의 암 치료에 도움이 될 수 있습니다. 그러나 더 많은 연구가 필요합니다.
개와 고양이를 위한 레이저 치료는 의약품보다 안전하며, 많은 경우 약물 치료가 필요하지 않게 될 수 있습니다. 아마도 미래에는 LLLT가 치료의 표준이 되어 먼저 레이저를 사용하고 약물을 보조 요법이나 보완 요법으로 사용하게 될 것입니다.
레이저 치료를 이해하려면 약간의 물리학과 생물학을 이해하는 것이 중요합니다.
빛의 광자는 에너지의 묶음입니다. 광자 에너지는 파장에 따라 반비례합니다. 즉, 파장이 짧을수록 더 많은 에너지를 보유합니다.
가시광선 파장은 더 짧기 때문에 적외선 파장보다 더 많은 에너지를 포함합니다. 적외선은 열을 발생시킵니다. 가시광선은 그렇지 않습니다.
열역학 제1법칙은 “에너지는 생성되거나 파괴될 수 없으며 단지 한 형태에서 다른 형태로 변형될 뿐”이라고 명시하고 있습니다. 적외선 스펙트럼에서 열로 인한 에너지 손실은 이러한 레이저가 일반적으로 1,000~15,000mW(1~15W)의 고출력임을 의미합니다.
가시광선 레이저는 에너지를 유지하므로 낮은 전력(예:5~100mW(0.005~0.1W))에서도 치료 효과가 있습니다.
고등학교 생물학 시간에는 모든 사람이 미토콘드리아가 세포의 “강력한 발전소”라는 것을 배웁니다. 식물 세포의 엽록체처럼 동물 세포의 미토콘드리아도 빛을 흡수하여 이를 ATP라는 화학 에너지로 변환할 수 있습니다.
세포는 ATP를 사용하여 동물 신체의 모든 화학 반응에 연료를 공급합니다. ATP의 증가는 세포 반응의 효율성을 증가시켜 치유 및 세포 기능을 향상시킵니다.
엽록소는 녹색을 제외한 대부분의 색상에 대한 흡수 스펙트럼을 가지고 있습니다. 식물의 잎은 녹색을 제외한 모든 빛을 흡수하므로 우리가 보는 것은 녹색입니다. 미토콘드리아의 다양한 분자는 보라색과 녹색광을 흡수합니다. 빨간색과 적외선은 흡수되지 않고 ATP 생산을 증가시켜 작동합니다.
집에서 개나 고양이와 함께 사용하도록 제작된 장치는 진정한 레이저가 아닙니다. 그들은 적색 광선 요법에 의존하고 레이저 대신 LED를 사용합니다. 일부에는 LED 적외선도 포함되어 있습니다.
차이점은 무엇입니까? 레이저는 간섭성 빛을 생성하는 반면, LED는 비간섭성 빛을 생성합니다. 빛의 일관성은 치료의 차이를 만듭니다. LED는 어느 정도 효과가 있고 일반적으로 안전하지만 레이저만큼 효과적이지는 않습니다.
인체 의학 분야에서 510(k) FDA 승인을 위한 임상 시험에서는 수술 후 통증과 같은 특정 조건에 대해 레이저를 테스트할 때 LED를 대조군으로 사용합니다. 제조업체는 레이저가 LED보다 더 효과적이라는 것을 입증해야 합니다.
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