의학용 레이저 활용 분야

레이저는 35년전 처음으로 발명된 이후 산업용에서 의학용에 이르기까지 다양하게 이용되고 있다. 특히 레이저는 산업용기계、 전자공업、 정밀기계、 플라스틱、 금형、 자동차、 항공산업 등 산업용으로 널리 이용되고 있는데의학용으로 이용하기 시작한 것은 그리 오래된 일이 아니다.

지난 3일 연세대에서는 의공학기술 세미나가 열려 첨단 전자공학과 의료기술 의 접목에 관한 최신 지견들이 발표됐는데 특히 산업분야에서 최근 의학용으 로 응용이 확대되기 시작한 레이저에 많은 관심이 모아졌다.

삼성의료원 의공학연구소의 윤길원박사에 따르면 레이저가 의학용으로 이용되고있는분야는 크게 세가지로 나뉠 수 있다. 수술용、 치료용、 진단용이다. 수술용의경우 일반적으로 레이저 빔의 강도가 강해 인체에 열적이나 기타 기계적 손상을 유발시키는 정도를 말하며 치료용은 가시적인 세포 손상을 야기시키지않는 범위내의 출력을 사용하는 것을 일컫는다.

수술용으로 많이 쓰이는 것은 CO⁴레이저로 투과깊이가 0.1mm이며 아르곤 레이저는 2~3mm、 Nd:YAG레이저는 4~5mm 정도다. 또한 Er:YAG레이저와 자외선 인 엑시머레이저의 경우는 CO⁴레이저보다 적어 수십㎙ 수준이다. 레이저는 혈액을 응고시키거나 기화시켜 지혈효과가 있고 감염문제가 없는 이점이 있다. 치료용으로는 레이저 빛에 의해 직접적인 손상을 받지 않도록 수백 Wm이하 의 낮은 에너지를 사용함으로써 세포활동 등을 촉진、 통증및 류머티즘의 치료 상처회복 등에 이용된다. 많은 국가들에서 이에 대한 연구가 진행되고 있지만 아직까지 정립된 기술은 아니다. 미국의 경우 지난 3월에서야 각막청 소용 엑시머레이저를 승인했을 정도다.

진단용으로 사용되는 분야는 분광학이나 영상이미지에 기반을 두고있는 것으로 현재까지는 연구에 치중돼 왔다. 이는 암세포 등 종양을 진단하기 위해 레이저 광선을 조사、 형광의 스펙트럼이나 시간변화에 따른 변이등을 분석 한다. 이같은 응용분야를 기반으로 보다 안전하고 소형화된 의학용 레이저의 개발 이 진행되고 있다. 최근에는 반도체 레이저의 고출력화、 고체레이저화、 다 파장화 등의 경향이 일고 있는데 특히 비선형소자를 이용한 고주파 빛을 발생시켜 두 가지 이상의 파장을 내거나 복수의 레이저 헤드를 사용해 레이저 가 한 파장이상이 되도록 하여 치료범위를 확대하는데 주력하고 있는 것으로알려졌다. 현재 우리나라에도 의학용 레이저의 사용이 급증하고 있지만 일부를 제외하고는 이에 대한 명확한 의학적 검증은 이뤄지지 않은 상태다. 보다 체계적이 고 과학적인 의학적 성과가 요구되고 있다.

<박영하기자>