PBM요법

광 치료 요법인 PBM요법에 대해 다룬다.

코로나 -19 치료와 예방 PBM요법

최근 1년간 전 세계를 팬데믹으로 몰아넣은 코로나-19 바이러스 치료에 PBM요법의 임상 연구들이 속속 발표되고 있다. 우선 미국국립보건원 의학 도서관 등에 실린 논문, 기사들을 살펴보자

COVID-19 바이러스 질병 치료 및 예방에서 광 생물 조절 요법의 잠재적 역할

역력이 취약한 사람들에게 치명적이며 최소한 몸을 매우 쇠약하게 만드는 결과를 가져온다. 노인들은 입원과 사망을 포함하여 바이러스의 악영향을 받을 위험이 가장 크다는 것이 분명하다. 위험에 처한 다른 사람들은 심혈관 질환 및 대사 질환과 같은 동반 질환을 가진 사람들과 과도하게 흥분되는 면역 반응을 가진 사람들이다. (중략)
잠재적인 치료 옵션은 광 생물 조절 (PBM) 요법이다. PBM요법은 수년에 걸쳐 염증 상태, 통증, 조직 치유 및 세포 에너지에 대한 안전하고 효과적이며 비침습적이며 쉽게 배치할 수 있는 보조 치료 옵션인 것으로 나타났다. 우리는 또한 최근에 장내 미생물 군유 전체를 변화시키는 PBM의 효과를 입증했다. PBM 요법은 노인 및 동반 질환 환자와 같이 COVID-19에 가장 취약한 사람들을 위한 잠재적인 치료법으로 고려할 가치가 있다.

PBM(광 생물 조절) 요법으로 치료받은 폐 손상을 입은 최초의 미국 코로나바이러스 질환

본 기사에서는 미국 코로나 확진 환자가 폐 부상으로 PBM 요법을 받은 사례가 소개되었다. 미국에서 처음으로 PBM요법으로 치료를 받은 이 환자는 57세 흑인으로 짧은 호흡과 산소 부족의 증상을 가지고 있었다. 이 환자는 PBM요법 후 호흡 지수, 방사선 소견과 산소가 개선된 것을 경험하였다. 하지만 전문가들은 아직 PBM요법의 효용성에 대해서 더 많은 연구가 있어야 할 것이라고 밝혔다. 이 환자에 대한 연구 기록은 미국 National Institute of Heath에서 자세히 읽어볼 수 있다.

COVID-19의 보조 치료로서 PBM(광 생물 조절)의 긍정적 효과 : 체계적인 검토

우리의 연구 발견은 PBM요법이 폐 염증을 줄이고 손상된 조직의 재생을 촉진하는 데 도움이 될 수 있음을 보여 주었다. PBM요법은 영향을 받은 장기를 재활시키기 위해 간접적으로 산소화를 증가시킬 수 있다. 따라서 이와 관련하여 근적외선 레이저 또는 발광 다이오드 (LED) 가 권장된다.

COVID-19 관리에서 가능한 새로운 접근 방식으로서의 광 생물 조절 및 항바이러스 광역학 요법

COVID-19 관리를 위한 가장 중요한 방법은 산소 공급 및 손상된 조직의 빠른 재활, 항바이러스 효과, 그리고 마지막으로 염증 물질을 줄여 사이토 카인 폭풍을 줄이거나 제어하는 것이다. PBM요법은 부작용 및 약물 상호 작용 없이 이러한 모든 메커니즘에서 보조 요법 또는 대체 요법으로 사용될 수 있다.

COVID-19 치료를 위한 광역학 요법 (PBMT)

지금까지 COVID-19 대유행에 대한 신뢰할 수 있는 치료법은 없었다. 광 생물 조절 (PBM) 및 광역학 치료에서 비침습성 저 레벨 레이저의 기본 메커니즘은 비세포 독성 수준의 활성산소종 (ROS) 의 일시적인 방출이 면역의 긍정적인 조절로 이어질 미토콘드리아 호흡 사슬을 자극하는 것이다. 이전 연구에서 COVID-19 관리를 위한 가장 중요한 전략은 산소화 및 손상된 조직의 빠른 재활, 항바이러스 효과, 그리고 마지막으로 염증성 물질을 감소시켜 사이토 카인 폭풍을 감소 또는 제어하는 것이라고 언급했다. PBM은 부작용 및 약물 상호 작용없이 이러한 모든 메커니즘에서 보조 요법 또는 대체 요법으로 사용될 수 있다.

COVID-19의 보조 치료로서 광 생물 조절 가능한 긍정적 효과

폐부종, 호중구 침윤 및 염증성 사이토 카인 방출은 코로나 바이러스의 병리학적 징후다. 광 생물 조절 (PBM) 의 항염증 효과는 많은 이전 연구에서 확인되었다. 따라서 본 검토 연구는 PBM이 급성 폐 염증 또는 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)에 미치는 직접적인 영향을 평가하고 손상된 조직의 재생을 가속하기 위해 수행되었다.

전망

아직 코로나 치료법으로 PBM요법을 논하기엔 더 많은 연구가 진행되어야 하겠지만 분명한 것은 위 연구 논문에서 PBM요법이 코로나로 고통받고 있는 이들에게 기존 병원들에서 행해져 온 치료 방식과는 다른 치료법이 될 가능성을 제시했다는 것이다.
PBM요법과 후술하는 분자수소흡입요법을 병행한다면 예방은 물론, 사이토카인 폭풍, 브레인 포그 등 치료 중 부작용을 줄일 수 있을 것으로 보인다. 아울러 치료 기간을 단축할 수 있는지에 대한 임상 연구가 절실해 보인다.
한편, 미국, 유럽에서 많이 알려진 전신 PBM요법과 분자수소요법이 최근 한국에서도 알려지면서 이 서비스를 연구하고 시행하는 병원이 생기는 중이다. 이화병원, 해성병원 암센터 부설 연구소, 뉴서울 성모요양병원, 엔하임 요양병원에서 서비스를 받을 수 있다고 한다.

종양학에서 광 생물 조절 요법의 안전성 및 효능: 체계적인 검토

City of Hope2 종합 암 센터, Duarte, CA, USA. Cedars-Sinai Health System, 로스앤젤레스, CA, 미국 Centre de Haute Energie, 프랑스 René-Jean Bensadoun, Centre de Haute Energie,                  2020 년 10월 26일

요약

암 환자에서 광 생물 변조 요법 (PBMT)의 안전성과 효능을 다루는 현재 문헌에 대한 체계적인 검토를 수행했다. 이 체계적인 검토에서는 PRISMA (Systematic Review and Meta-Analyses) 가이드라인을 사용했다. 세포증식/분화, 종양 성장, 재발률 및/또는 전체 생존에 대한 PBMT의 효과를 조사한 시험관 내, 생체 내 및 임상 연구가 포함되었다. Medline/PubMed, EMBASE 및 SCOPUS 데이터베이스는 2020년 4월까지 검색되었다. 총 67개의 연구가 포함 기준을 충족했으며 43개의 in vitro, 15개의 in vivo, 9개의 임상 연구가 확인되었다. 다양한 범위의 암 세포주에 대한 PBMT의 효과를 조사한 시험관 내 연구는 상충하는 결과를 보여주었다. 이는 사용된 매개 변수의 차이와 PBM 응용 프로그램의 사용 빈도 때문일 수 있었다. 추적 기간에 있는 생체 내 연구 및 임상 시험에서 PBMT가 특정 암 치료 관련 합병증의 예방 및 치료에 있어 안전하게 사용할 수 있고 합병증 관리에 도움이 된다는 것이 입증되었다.

대부분의 동물 연구에서 뒷받침되는 현재의 인간 연구는 두경부암 (HNC)을 포함하여 현재 권장되는 임상 매개 변수를 사용하여 PBMT의 안전성을 보여준다. 심지어 증가하는 주요 문헌은 PBMT가 안전하고 효과적이며 환자의 전체 생존에 도움이 될 수도 있음을 나타낸다. 그런데도, 종양학에서 PBM 사용에 관한 나머지 질문에 대한 이해를 높이고 추가 설명을 제공하기 위해 지속적인 연구 가 필요하다. (중략)

결론

PBM (정의에 따라 적색 또는 NIR 스펙트럼) 요법은 암 치료 관련 부작용 관리에 안전하고 성공적으로 보인다. 따라서, PBM은 특정 종양학 목적에 대한 표준 치료의 일부로 간주하여야 한다. 임상의는 임상 환경에서 적절한 승인된 PBM 매개 변수를 사용하여 지침 권장 사항에 따라 PBM을 처방할 수 있어야 한다.

종양 반응에 미치는 영향에 관한 PBM의 안전성과 암 치료 관련 독성 관리에서 환자에 대한 PBM의 이점이 생체 내 연구 및 임상 시험에서 입증되었다. 적절하게 문서화되지 않았거나 증거 부족으로 인해 지침이 없는 애플리케이션에 대해서는 경계해야 한다. 따라서 악성 세포 보호 또는 종양 성장 향상에 대한 PBM의 효과에 관한 연구가 여전히 필요하다. (중략) 암 치료에서 PBM의 입증된 가치를 기반으로, 현대 종양학의 다양한 치료에서 일어나는 부작용에 대해 PBMT의 영향을 밝히기 위한 지속적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

암 치료의 부작용에 대한 PBM (Photobiomodulation 광 생물 변조) 요법

프랑스 니스, Center de Haute Energie1, 방사선 종양학과. 벨기에 하셀트 대학교 의학 및 생명 과학부 종양학과.
Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery Volume 38, Number 6, 2020

Photobiomodulation therapy (PBMT)는 저 레벨 레이저 (LLLT) 장치에서 방출되는 특정 스펙트럼의 광원을 사용, 인체 조직에 깊이 침투, 작용하는 매개 변수에 따라 세포 수준에서 광 물리적, 광 화학적 효과를 유도하는 과정을 말하는 것이다. 열에너지를 생성하지 않는 발광 다이오드(LED)는 일정한 파장의 효과를 가진다. Photobiomodulation (PBM) 은 염증 감소, 통증 감소 및 상처 치유와 같은 주요 기능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

분자 메커니즘

PBM이 전자 수송을 촉진하여 아데노신 삼인산 (ATP) 생산을 유도하는 막 통과 양성자를 증가시키기 때문에 미토콘드리아 호흡 사슬의 사이토크롬 C 산화 효소에 작용한다. ATP는 살아있는 세포의 보편적인 에너지원이며 모든 생물학적 운동에 꼭 있어야 한다. ATP 증가만으로도 세포 신진대사 기능을 강화하게 되고 생체활동의 능률을 향상할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 적색 또는 NIR 빛의 흡수는 일시적인 활성산소종 (ROS) 을 유발하여 염증, 세균등을 공격함과 동시 산화 스트레스가 조직적으로 감소했다.

결과적으로 낮은 수준의 ROS가 작용하면 면역이 활성화되고 나아가 세포에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다. ROS는 핵인자 카파 B (NF-κB)를 포함하는 전사인자를 활성화하기 때문에 자극 및 보호 유전자의 상향조절이 발생한다. 이러한 보호 유전자는 조직 복구에 관여하는 섬유아 세포 성장인자 계열에 속하는 성장 인자를 생성한다. (중략)

PBM요법의 가장 높은 효과 중 하나는 뇌, 복부지방, 상처, 폐, 척수, 관절 및 근육에 이르는 다양한 조직에 대한 염증의 전반적인 감소다. 염증을 줄이는 것 외에도 PBM요법을 통한 진통 효과는 ATP 증가/산화 스트레스 감소에 높은 작용이 유발된다.
PBM의 상대적 높은 전력 밀도 (> 300mW/cm 2)는 통상 수용체에 의해 흡수될 때 A 및 C 신경통 섬유에 억제 효과가 있다. 이것은 복합 활동 전위의 진폭을 감소시키고, 신경전도 속도를 늦추고, 신경성 염증을 억제한다.

PBM을 이용한 암 환자의 완화치료

PBM에 의한 “빛”은 암 치료를 위해 수 년 동안 연구되고 이용되어 왔다. 특히 CT, RT 및/또는 조혈 모세포 이식을 받는 환자의 구강 점막염(OM) 관리에서 PBM이 염증, 궤양, 통증, 부종, 섬유증, 근육 및 신경 손상을 조절하는 것이 증명되었다. PBM에 의해 조절되는 모든 조건(예: 염증, 궤양, 통증, 부종, 섬유화, 근육 및 신경학적 부상)은 암 치료를 받고 있는 환자의 CT/RT에 의한 합병증의 생성에 관여하는 것으로 생각된다. 예를 들어, PBM이 구강 점막염의 동물 모델에서 COX-2 발현을 감소시키고 염증 조직에서 중성구 수를 감소시킨다는 것이 입증되었다. 또한, 과도한 섬유화 반응은 CT/RT의 만성 후유증에서 급성 산화 손상과 관련이 있으며 이것은 세포 손상, 허혈, 그리고 지속적인 염증 반응을 초래했고, 섬유화로 이어진다. 임상 및 실험실 연구에 따르면 PBM은 섬유화를 상당히 예방하고 염증을 줄일 수 있다.

암 환자에서 PBM의 안정성

PBM의 체외(In vitro) 연구 결과는 악성 세포에 따라 다양한 결과를 보였으나, 임상(In vivo) 연구에서는 암세포에 대한 잠재적 보호 작용과 암 성장 촉진에 관한 나쁜 영향은 없었다. 하지만 아직 강력한 데이터가 부족하다. 향후 연구는 PBM이 항암제, 방사선 치료 또는 면역 항종양 치료의 효과를 향상시킴으로써 PBM의 잠재적인 유익한 효과에 대한 방향을 제시 할 필요가 있다. 따라서 PBM에 대한 숙주-종양 반응의 메커니즘에 대한 더 많은 통찰력을 얻고 종양 치료 결과에 대한 PBM 효과를 설명하기 위한 추가 조사가 반드시 필요하다.

향후 방향

비록 PBM이 모든 연구에서 좋은 결과를 나타내지는 못했지만 CT/RT 부작용 완화 그리고 특정 암 치료에 유망하다는 결론이다. 이러한 다양한 결과는 투여된 선량과 같은 요인에 의해 변수가 있는 것으로 추정되며 적절한 용량에서 유익한 효과를 기대할 수 있지만 아주 낮거나 높은 고용량의 PBM은 효과를 기대할 수 없다. PBM 프로토콜은 합병증 위험이 있는 장기의 해부학적 구조에 따라 적절한 매개변수를 사용하여 관리해야 한다. 제안된 매개변수는 주로 구강점막염 (일반적으로 633-685nm 또는 780- 830nm) 관리를 위해 PBM을 사용하는 연구에서 파생된 증거를 기반으로 한다.
그러나 PBM 사용에 대한 다른 (암 치료) 적응증에 대한 시험은 더 넓은 범위의 파장 (590-1064nm)이 치유, 염증 및 통증 감소에 효과가 있음을 시사한다. 암 치료의 각 합병증에 대한 최적의 PBM 매개 변수를 더 잘 정의하기 위해 향후 조사를 더 많이 수행할 필요가 있다. 또한, 이상적인 시기 (예방 대 치료)와 PBM 투여 빈도, 그리고 암 치료 완료 후 PBM을 얼마나 더 사용해야 하는지도 결정해야 한다.

결론

우리는 PBM (광 생물조절), 광 의학이 연구자와 임상의 사이에서 학제 간 연구를 촉진하여 PBMT를 간소화하고 단순화하여 암 환자를 위한 더 많은 지원 치료를 제공할 수 있기를 바란다.

암 치료와 항암부작용 관리에 PBM요법의 유효성

2021년 3월 현재 암 치료, 부작용 관련 PBM 요법의 유효성에 대한 연구 논문은 전 세계적으로 약 100여 편으로 파악되고 있다.

구글에서 “PBM요법과 항암 부작용 관리” 키워드를 영문으로 검색하면 많은 연구 논문들을 추적, 확인이 가능하다.

수술과 방사선요법 (RT), 화학요법 (CT), 조형 방사 선 요법 (CRT Dimensional Radiation Therapy), 표적 항암요법, 또는 면역 항암요법을 통해 다양하게 일어나는 부작용은 다음과 같다. 오심과 구토 증상, 탈모. 손톱, 피부 변색, 피부 건조, 가려움, 변색, 구강 상피세포의 염증, 점막 손상으로 음식 섭취가 곤란, 내장 점막 손상. 신경계 손상, 말초 신경증으로 손끝, 발끝이 저리고 무감각해지는 증상, 가렵거나 바늘로 찌르는 고통 동반, 골수 기능 저하, 백혈구 감소로 인해 세균 감염, 빈혈, 적혈구 생성 저하로 무기력, 피곤, 어지럼증 등을 동반한 빈혈 발생, 혈소판 감소로 출혈 증상이 발생함, 신장, 방광 이상, 신장 손상, 생식기능 이상, 정자 활동 감소. 생리불순, 무월경 등이다. 이러한 부작용 때문에 많은 암 환우들이 고통을 겪고, 또 다른 만성질환 발생과 다른 부위에 전이되는 위험을 초래한다.

PBM요법과 항암 재활에 관한 최근 논문 2편을 소개한다. 다음 소개되는 주요 내용은 2020년 6월 22일 의학 생명공학 전문지인 미국 Mary Ann Liebert에 게재된 논문 내용을 요약한 것이다.

광 침투 깊이

인체 피부에 광이 침투하는 정도는 파장 대역별로 매우 다양하다. 620nm~750nm 가시광선 적색 스펙트럼은 같은 가시광선의 청색, 녹색 스펙트럼보다 더 깊게 투과한다.

NASA는 940nm의 근적외선의 파장은 최고 약 23cm까지 피부 속을 투과한다는 사실을 밝혔다. 침투 깊이는 치유 효과와 매우 밀접한 상관관계를 가지고 있는데, 몸 깊숙이 침투하기 위해서는 침술의 침 점이 경락과 어떻게 연결되는지 이해하는 것도 유용할 것이다.

러시아의 광 치료 연구원인 Pankratov 박사팀은 우리 몸의 경락이 경직을 일으킨다는 것을 발견했다. 그의 연구팀은 특정 스펙트럼의 광원을 피부에 조사할 때 광원은 다음과 같은 작용을 한다는 사실을 밝혔다. 실험자는 광원이 조사된 표면으로부터 약 10센티미터 떨어진 뒤편까지 강한 광신호를 느꼈다고 한다. 인간의 피부 아래에서 퍼져 나간 광의 위치를 발견했을 때 실험자들은 놀라움을 금할 수 없었다.

이는 ‘광에 민감한 부분’이 침술 점과 일치한다는 것이었다. Pankratov 박사는 다음과 같은 결론을 말했다. “신체의 특정 부분이 가시광선과 근적외선에 노출되면 광은 경락의 경로에 따라 먼 거리를 이동할 수 있다. 우리 몸은 광섬유 시스템과 마찬가지로 ‘광 분배 시스템’을 이루고 있다.”

출처 및 참고 문헌

PBM

”광 요법 : 통증에 탁월한 빛

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라이트 테라피가 눈 부상을 치료합니다

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Nogier Frequencies


열 및 빛 에너지 Charles T. McGee, MD, 2000 ISBN #0-9636979-6-X (Also a reference for the applications of specific Nogier Frequencies)

Auriculotherapy Manual, Terry Oleson, 3rd edition, 2003 ISBN #0 443 07162 4
Color Therapy

Compulsory Vaccination, A Menace to Personal Liberty, J.M. Peebles, MD 1900,

식물 광합성 작용

식물은 햇빛에 의해 광합성 작용으로 생명을 키워준다. 이 과정을 통해 식물은 토양에서 나오는 물과 영양분과 공기 중의 이산화탄소를 흡수하고, 산소를 방출한다. 이렇게 흡수한 양분들로 엽록소, 미네랄, 비타민 및 다양한 영양소를 만들면서 생명을 키우도록 변형시키고 있다.
반면 동물은 광 화학 작용을 한다. 오래전부터 사람들은 막연하게 몸의 순환 과정과 질병에 광(光)의 중요성을 알게 되었다. 2002년 NASA에서 Harry Whelan 박사 (위 사진. 위스콘신 의대 신경학부 교수, 미국 암 협회 (Neuro-Oncology American Cancer Society)) 의 최신 연구 기술인 LED 광에 대한 보고가 있었다. 위스콘신 의과 대학 (University of Wisconsin)은 NASA가 후원한 이 프로젝트 연구는 건강을 위해 발광 다이오드 (LED) 를 사용하는 문제에 중점을 두었다. 이 연구에서 심각한 화상, 치유가 어려운 상처, 근육과 힘줄 염좌, 손상된 신경 및 눈 부상의 치료가 매우 빠르다는 것을 보여주었다.

2000년 12월 NASA에서 발표된 이 보도 자료에 따르면, 원래 상업용 식물 성장 연구용으로 개발된 강력한 발광 다이오드(LED)를 사용하여 다양한 질환을 도모하는 방법을 발견한 것이었다. NASA의 보도 자료에 의해 세포의 미토콘드리아의 사이토크롬 씨 옥시다제 (cytochrome c oxidase. CCO 효소) 단백질 효소가 특정 파장 대역의 빛 (光) 을 흡수한다는 사실과 빛을 흡수한 효소에 의해 생명체가 살아가는데 원동력이 되는 생체 에너지원인 ATP(adenosine-triphosphate, 아데노신3인산)를 더욱 많이 만들어 낸다는 생물학적 사실을 알게 된 것이었다.

즉, 생명이 빛에 달려 있다는 것을 밝혀낸 것이었다. 사람을 포함 동물들은 눈과 피부를 통해 빛을 흡수한다.

그림 1. 식물 광합성 작용
  • LED와 Laser의 차이

연구에 따르면 LASERS와 LED는 강도에 따라 비슷한 효과를 나타낼 수 있다. 레이저는 조직을 절개하여 침투함으로써 조직에 화상이 일어난다. 이것은 침습적 치료에 훨씬 효과적이며 수술이나 깊은 부위의 치료나 통증 완화에 효과적일 수 있다. LED는 비침습적 (절단이나 화상 없음)이지만, 적절한 용량이 침습성 손상 없이 매우 효과적 장점이 있을 수 있다고 연구자들은 이야기한다. 따라서 의사의 도움 없이 스스로 치료할 수가 있는 것이다.

빛은 생명 그 자체이다. 태양 빛은 지구상의 모든 생명체의 생로병사를 관장한다. 지구에는 인간의 눈으로 보이지 않는 수많은 빛(파동)에서부터 가시광선인 보라색에서 적색까지 빛의 대 진동이며 이 진동에 의해 생명이 존재한다. 모든 생명체는 생존을 위해 이 모든 빛 (파동)에 의존하는 것이다.

빛 스펙트럼

태양 光 스펙트럼 중 사람의 눈에 보이는 것은 가시광선 (무지개색 7가지), 그 외 자외선, 적외선, X레이 등의 스펙트럼은 사람의 눈에는 보이지 않는다. 인간은 각 스펙트럼의 전자기파를 이용 다양한 분야에 응용해 왔지만 아직 인간이 이 전자기파를 활용해온 범위는 극히 미미하다 할 것이다.

여기서는 건강, 치료에 사용하는 광 스펙트럼인 근적외선과 가시광선에 대해 알아보자. 과거에는 태양광을 직접 쬐는 것으로 치료에 활용한 적도 있었지만, 자외선의 부작용을 알면서 35년 전 독일에서는 물속에 할로겐램프를 켜서 그 열을 이용한 온열 치료기가 등장한 적이 있었다. 열이 나는 이 온열기 (사우나 기기)는 땀이 나는데, 실제로 땀은 올라가려고 하는 체온을 식혀주는 역할을 하므로 심부 체온은 상승하지 않는다. 항온동물인 인간은 땀으로 체온을 조절하는 인체 기능 때문에 외부의 열에 의해 좀처럼 체온이 올라가지 않는다는 사실은 상식으로 알고 있을 필요가 있다.

또한 할로겐램프에서 나오는 극미한 근적외선은 흔히 사무실이나 가정의 조명등에서 나오는 근적외선 수준으로 아무런 치료 효과를 내지 못한다. 하지만 LED나 레이저는 이야기가 다르다. 지금은 거의 단일 파장 대역의 저 레벨의 LED 광 칩들이 생산되면서 훌륭한 의료기기들이 등장하고 있다.
치료 목적으로 사용되는 저레벨의 광원은 주로 LED를 이용하는데 광스펙트럼은 800nm~1,060nm까지의 근적외선과 610nm~ 680nm까지의 가시광선 대역을 사용하고 있으며, 스펙트럼별 치료 효과가 다르다.

조사량 단위는 줄 (Joule)로 표현한다. 조사 시간과 조사량이 너무 높으면 높은 열로 인해 치료의 효과가 줄어든다. 조사 시간과 광량이 너무 낮으면 효과가 전혀 발생하지 않을 수 있다. 파장은 나노 미터 (nm) 단위로 측정되며, 가시광선 스펙트럼은 파장 범위가 크게 4가지 색상으로 구분되며, 약 380nm (자색) ~ 약 750nm (적색)까지다. 가시광선 자색(보라색) 밖에는 자외선으로 380nm 이하이며, 가시광선 적색 밖은 적외선이며 750nm~ 이다. 이 두 파장은 사람의 눈에는 보이지 않는다.

적외선은 근적외선과 원적외선으로 구분되며 근적외선은 광원이 피부 조직 속으로 깊이 침투하는 장점이 있어 치료 목적으로 많이 사용한다. 원래 LED는 치료를 목적으로 설계된 것이 아니고 산업용으로 설계된 것이었다.

그동안의 연구자들은 의학적 연구를 위해 현재까지 산업용으로 설계된 LED를 사용해왔다. 하지만 연구 프로토콜의 공통된 보고서에 따르면 나노 미터 단위의 LED 스펙트럼이 모두 치료 효과가 뛰어난 것이 아니고 치료 효과가 높은 스펙트럼을 아주 정확하게 사용해야 한다는 것이다. 연구에 의하면 적색 스펙트럼 610nm~750nm까지, 근적외선 780nm~1,100nm까지 이중 치료 효과가 높은 스펙트럼이 따로 있다는 것이다. 반면, 이 스펙트럼 중 치료 효과가 없는 스펙트럼도 있고, 광량, 이용 시간에 따라 부작용이 있는 스펙트럼도 있다고 주장한다. 하나의 파장이나 색상보다는 치료 효과가 높은 다양한 파장 대역의 집합과 신체 부위별, 병증별 스펙트럼 적용과 적합한 광량이 중요한 사실은 많은 연구에 의해 보고되고 있다. 앞으로 더욱 정교한 연구가 필요한 대목이다.

그림 1. 빛 스펙트럼

PBM요법

Andrew Mester Semmelweis Univ. 교수
TIina Karu 러시아 과학원 아카데미 연구원 및 교수

헝가리의 부다페스트에 있는 Semmelweis University의 Endre Mester 교수는 최초의 레이저가 개발된 직후인 1965 년에 레이저 광을 사용, 선구적 연구를 했다.
첫 번째 프로젝트에서 레이저로 암을 유발할 수 있는지 알고 싶었다. 치료를 받은 그룹은 암에 걸리지 않았지만, 놀랍게도 등 뒤에서 머리카락이 빨리 자라는 것을 시작으로 저 레벨 레이저 치료의 치유 효과에 관한 연구가 시작되었다!
1971년 Mester 교수의 첫 번째 논문은 레이저 빛이 치유 상처에 효과적이라는 보고를 게재했다. 1984 년에는 저탄소 레이저 치료법을 사용하여 재래식 약품 및 성형 수술로는 치유되지 않는 상처나 궤양을 가진 1,300명이 넘은 환자가 치유되었다.
그 사이 소련은 저 레벨 레이저 요법 연구를 통해 많은 진전을 이루고 있었다. 1980년대 아프가니스탄과의 전쟁에서 소련군 병사들은 상처 치유 속도를 높이기 위해 저 레벨 레이저 요법을 사용함으로써 큰 치료 효과를 얻었다.

러시아 과학원 아카데미 연구원인 티나 카루 (Tiina Karu) 교수는 저 레벨 레이저 및 LED 연구 분야에서 세계 최고의 학자라 할 수 있다. 카루 교수는 2011년 LED 광 치료 북미 협회 ( http://www.naalt.org ) 로부터 광 치료 공로상을 수상하기도 했다.

저 레벨 광선 요법 (LLLT)이 치유를 유발하는 근거

Tiina Karu교수는 저 레벨 레이저 광선은 인체의 세포 재생 기능을 지원하며, 광이 제거 되거나 조사가 이루어지지 않아도 일정기간 계속 반응하며 이 광원이 신진 대사를 크게 개선하는 근거를 각 세포의 미토콘드리아의 광 흡수 효소에 의해 ATP가 많이 생성되는 화학적, 생물학적 신진대사 과정을 설명한다.
• 세포재생
• 혈액순환
• 노폐물 효율적으로 배출
신진 대사는 건강에 매우 중요한 과정이며, 이는 광범위한 치유 효과를 말해주며, 세포 내에서 이 세 가지 치유 과정이 시작된다고 한다.

프로 운동선수 를 위한 PBM

전신 PBM 요법으로 자신의 최고 기록을 깨는 세계적인 운동 선수가 많다. 이는, 명백한 측정 데이터가 말해준다. 통증이나 질병으로 고통받는 사람들은 통증이나 질병의 감소를 경험한다. 두 경우 모두 특정 파장대역의 광원에 의해 세포의 변화를 촉발시켜 조직의 기관과 시스템을 변화시켰기 때문이다. 매우 건강한 사람은 측정 가능하거나 눈에 띄는 변화가 없더라도 몸속에서 상당한 변화가 일어난다.

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PBM과 스포츠 성능 향상과의 상관 관계

스포츠 경기 및 운동 선수 임상 시험에서 인체 근육조직에 대한 PBM의 효과를 검증. PBM 요법은 훈련 후에 근육량을 더 증가 시킬 수 있다. (Hamblin*,2016). * 메사추세츠 주 종합병원

노화와 미토콘드리아

지금까지의 노화에 관한 이론은 나이가 들어가면서 조직 세포의 미토콘드리아 기능이 떨어져 세포 재생의 문제로 보는 것이 다수설이다. Photobiomodulation (PBM) 요법은 미토콘드리아 기능 장애를 늦추거나 또는 중단, 회복시킬 수 있으며 ATP 생산을 증가시키는 것으로 나타났다. 이렇게 ATP가 증가하면 세포 재생에서 에러 빈도가 줄어 들게 되고 건강을 유지할 수 있게 된다.