(1) 광 물리학

① 빛의 종류

• 가시광선: 390~770 nm (눈에 보이는 광선)
• 자외선(UV)
  · 근위자외선(장파): 290~390 nm
  · 원위자외선(단파): 180~290 nm
• 적외선(IR)
  · 근적외선: 770~1,500 nm
  · 원적외선: 1,500~15,000 nm

② 빛의 특성

• 직진: 매질 없이 전파(복사)
• 굴절: 주파수 높을수록(파장 짧을수록) 굴절 잘 됨 → FUV → NUV → VR → NIR → FIR 순서
• 반사: 다른 매질을 만나면 반사
• 흡수: 흡수된 것만 작용
• 간섭 · 회절 · 편광
• 속도 = 주파수 × 파장 (1초에 3×10⁸ m)

③ 광선치료 4대 법칙

• 그로투스-드래퍼(Grotthuss-Draper) 법칙: 흡수된 광선만이 효과를 일으킴
• 거리제곱 반비례 법칙(Inverse square law): 광선 강도는 거리 제곱에 반비례
  · 거리 2배 → 강도 1/4 / 거리 3배 → 강도 1/9
• 코사인 법칙(Cosine law): 광선 주행방향과 치료부위가 수직일 때 효율 최대 (반사 최소)
• 빈(Wein)의 변위 법칙: 광선의 파장(λ)은 빛 원천 절대온도(K)에 반비례

④ 기타 법칙

• 반트호프(van't Hoff) 법칙: 조직 온도 1°C 상승 시 대사율 13% 증가, 10°C 상승 시 2.5배
• 스테판-볼츠만 법칙: E = σT⁴ (복사에너지는 절대온도 4제곱에 비례)

(2) 적외선 치료

① 적외선 분류

• 근적외선 (단파 적외선, 770~1,500 nm): 빛등(Luminous lamp)
  · 빛이 발생, 비교적 고온 발열 (텅스텐 필라멘트 빨간색)
  · 침투 깊이 5~10 mm (피하조직까지) → 심부 침투
  · 강한 열, 반대자극 가능
  · 만성염증 · 만성질환 치료
  · 최대 참을 수 있는 온도: 43.8°C (110.9°F)
  · 적외선 함량 95%, 가시광선 4.9%, 자외선 0.1%
• 원적외선 (장파 적외선, 1,500~15,000 nm): 무광등(Non-luminous lamp)
  · 빛을 내지 않음, 예열 5분 필요
  · 침투 깊이 0.1~3 mm (피부상층) → 표면에서 더 뜨겁게 느낌
  · 표층 온각수용기 多
  · 감정 불안한 노약자 진정, 급성염증 · 손상 직후 사용 가능 (저온열)
  · 안면신경마비 치료
  · 최대 참을 수 있는 온도: 45.5°C (113.9°F)

② 베이커(Baker) 등

• 25~65 W 중형 IR 등 2~12개를 반원형 터널에 부착
• 43.3°C(110°F) 유지
• 발생 파장 400~4,000 nm (가시광선 ~ 원적외선)
• 넓은 부위 치료 (요통 등)
• 전구 개수로 강도 조절

③ 전구 종류

• 카본아크등: 탄소봉 아크로 빛 생성, 390~810 nm, 태양광 유사(UV·VR·IR)
• 석영 적외선등: 난로
• 전기 광선욕: 태닝용

④ 적외선의 효과

• 순환 증진 (축삭반사로 세동맥 확장 → 모세혈관 혈류 증진 → 홍반)
• 노폐물 배출(땀)
• 신진대사 증진 (반트호프 법칙)
• 진정 · 통증 완화 / 강한 열로 반대자극 효과
• 색소침착: 적혈구 파괴 → 반상형 침착 (자외선은 멜라닌 침착)
• 식균작용 증가
• 근육 이완

⑤ 적외선 홍반 특징

• 적외선 조사 후 즉시 출현
• 어두운 적색, 그물모양(반상모양)
• 1시간 정도 지속 후 소실

⑥ 적외선 적응증

• 근골격계 질환 · 순환장애
• 욕창(건조 효과)
• 피부감염
• 운동치료 · 신체검사 · 마사지 전
• 혈전증 · 동맥경화증 · 레이노병 · Buerger's disease · 결막염 · 욕창

⑦ 적외선 금기증

• 화상 · 감각마비 · 신장염증 · 출혈 · 괴저 · 두통
• 눈은 젖은 패드로 보호 (점막도 동일)

(3) 자외선 치료

① 자외선 분류

• 290 nm 이하: 해로운 무생광선
• 290 nm 이상: 유생광선

② 자외선의 주요작용

• 직접작용: 화학적 반응, 광감각성 증진
  · 홍반 · 색소 · 각질화 · 살균 · 비타민 D 형성
• 간접작용: 광수용기 흥분으로 신경작용 증진

③ 자외선 효과 9가지

• 홍반 · 색소침착 · 비타민 D 형성
• 상피형성 · 강장효과(활력증진) · 살균
• 반자극 진통 · 암 유발 · 대내성효과(면역증진)

④ 자외선 효과별 파장

• 홍반효과: 2400~3200 Å, 2700 Å 히스타민 유리 촉진
• 색소침착: 2800~3300 Å (기저층 멜라닌), 3400 Å 가장 강함
• 비타민 D 형성: 2830~3200 Å (UVB)
• 살균효과
  · 100% 살균: 2652 Å
  · 90% 살균: 2537 Å

⑤ 자외선 홍반 단계 (E1~E5)

⑥ 자외선 적응증

• 강장효과
• 결핵 (활동성 결핵 제외)
• 구루병 · 칼슘 부족 질환 (소아경직 · 골연화증)
• 공기 소독 (식당에서 냉형석영수은등 2,537 Å)
• 피부병
  · 좌창(여드름): E1, 주 3회, 퀘이커만 기술(콜탈 연고)
  · 건선(Psoriasis): E2 + 콜탈, 매일 치료
  · 종기 · 부스럼: E2 · E3 + 열치료
  · 만성궤양 · 욕창: E2 이하 + 냉형석영수은등
  · 동상: E1 / 대상포진: E2
  · 피부상처: UVB 조사
• 류마티스 관절염: 반자극 치료 (크로마이어등)
• 심상성낭창 · 불면증 · 백반증(vitiligo) · 악성궤양 · 감염골절

⑦ 자외선 금기증

• 급성습진 · 홍반성낭창
• 폐결핵 · 기관지선염 · 종양
• 갑상선기능항진 · 당뇨병 · 심근염
• 태양광선 과민(광알레르기)
• 고열장애 · 심부방사선치료 · 적외선치료
• 펠라그라 · 자반증 · 각질증

⑧ 자외선 필터(여과기)

• 창문유리: 3,300 Å 이하 흡수 (UVA 통과)
• 비타글래스: 2,700 Å 이하 흡수 (UVC 차단)
• 블루우비울유리: 2,900 Å 이하 흡수 (무생광선 차단, 유생광선 통과)
• water: 적외선 흡수, 자외선 통과

⑨ 홍반 유지 시 용량 증가

• E1(MED): 25% 증가
• E2: 50% 증가
• E3: 75% 증가
• E4: 100% 증가

(4) PUVA 요법 (광화학 치료)

① 개요

• PUVA = Psoralen + UVA
• 단독은 효과 없고 복합작용 필요

② 적응증

• 건선(Psoriasis) · 백반증(Vitiligo)
• 아토피피부염 · 균상식육종

③ Psoralen

• 백반 · 건선 치료
• 빛과 복합작용으로 색소 침착 유도
• 효과는 스테로이드보다 늦지만 재발까지 기간 김
• DNA와 결합

④ UVA 세분

• UVA1: 340~400 nm
• UVA2: 320~340 nm
• 에너지 낮은 편

⑤ 광화학 반응 형태

• Type 1 (직접반응): psoralen이 피리미딘 염기와 부가물 형성
• Type 2 (간접반응): superoxide anion · singlet oxygen 형성 → DNA 손상 · 홍반

(5) 레이저

① 레이저의 효과

• 생체 자극, 통증 완화, 상처 치유