물리적 인자치료·보조기의지 · 광선치료학 (자외선·적외선·레이저·광역학) 암기표
광선치료 4대 물리법칙과 임계각·전반사 원리 '24 · '25
| 광선 물리법칙 | 핵심 정의 및 공식 | 임상 적용 및 계산 예시 |
|---|---|---|
| 역제곱 법칙 (Inverse Square Law) | 조사 강도(I)는 광원과 피부 사이 거리(d)의 제곱에 반비례 (I ∝ 1 / d²)(’24·’25 기출) | 거리가 10 cm에서 30 cm로 3배 멀어지면 강도는 1/9로 감소 → 동일 조사량을 얻으려면 시간을 9배(예: 20초 → 180초)로 연장(’25 기출) |
| 람베르트 코사인 법칙 (Cosine Law) | 흡수량은 입사 광선과 피부 법선이 이루는 입사각(θ)의 코사인 값에 비례 (I = I₀ cosθ)(’24·’25 기출) | 광선이 피부에 수직(90°, 입사각 0° → cos0°=1)으로 조사될 때 반사가 최소이고 흡수량이 최대가 됨(’24·’25 기출) |
| 그로투스-드레이퍼 법칙 (Grotthuss-Draper Law) | 조직에 흡수된 광선만이 광화학적·열적 생체 효과를 일으킴(’24·’25 기출) | 피부에서 반사되거나 그대로 통과한 광선은 치료 효과가 전혀 없음(’24 기출) |
| 아른트-슐츠 법칙 (Arndt-Schulz Law) | 생물학적 반응을 유도하려면 최소 역치 이상의 자극이 필요하며, 과도한 자극은 오히려 조직 기능을 억제·파괴함(’24·’25 기출) | 적정 용량(MED·권장 출력) 설정의 이론적 근거 |
| 임계각과 전반사 | 굴절각이 90°가 되는 입사각이 임계각이며, 입사각 > 임계각이면 100% 반사(전반사)(’24 기출) | 전반사 발생 시 투과·흡수량이 0이 되어 치료 효과 완전 소실(’24 기출) |
적외선(IR) 치료: 근적외선 vs 원적외선과 열홍반 특성 '24 · '25
| 비교 항목 | 근적외선 (단파 적외선, 발광형) | 원적외선 (장파 적외선, 비발광형) · 자외선 (UV, 대조군) |
|---|---|---|
| 파장 범위 및 광원 | 770 ~ 1,500 nm, 텅스텐·석영 할로겐 발광 전구(’24 기출) | [원적외선 (장파 적외선, 비발광형)] 1,500 ~ 15,000 nm, 탄화규소·열선 코일(빛 없음)(’24 기출) [자외선 (UV, 대조군)] 100 ~ 400 nm, 수은등·형광등(필립관)(’24·’25 기출) |
| 조직 침투 깊이 | 5 ~ 10 mm (진피 심층·피하조직까지 비교적 깊게 침투)(’24 기출) | [원적외선 (장파 적외선, 비발광형)] 0.5 ~ 2 mm (표피·상부 진피의 극표층에 흡수)(’24 기출) [자외선 (UV, 대조군)] 0.1 ~ 2 mm (표피·상부 진피) |
| 예열 시간 필요 여부 | 스위치 켜는 즉시 최고 출력 도달 (예열 불필요)(’24 기출) | [원적외선 (장파 적외선, 비발광형)] 발열체가 가열될 때까지 5~10분 예열 필요(’24 기출) [자외선 (UV, 대조군)] 열형 수은등은 예열 5분, 형광등·냉형은 즉시 |
| 환자 감각 반응 | 가시광선 눈부심 동반, 강한 열감(’24 기출) | [원적외선 (장파 적외선, 비발광형)] 눈부심 없음, 부드럽고 균일한 온감(따뜻함)(’24 기출) [자외선 (UV, 대조군)] 조사 중 아무런 열감(온감)이 없음(’24 기출) |
| 홍반 발생 시점·모양 | 조사 즉시 출현, 그물망·얼룩덜룩한 모양, 종료 후 30~60분 내 소실(’24·’25 기출) | [원적외선 (장파 적외선, 비발광형)] 조사 즉시 출현, 경계 불분명, 단시간 내 소실 (정상 반응)(’24·’25 기출) [자외선 (UV, 대조군)] 2~6시간 잠복기 후 출현, 경계 뚜렷·균일, 수일 지속 후 색소침착(’24·’25 기출) |
자외선(UV) 파장별 효과와 발생장치(필립관·크로마이어등) 비교 '24 · '25
| 자외선 파장 구분 · 파장 대역 (nm) | 침투 깊이 | 핵심 광화학적 생리 작용 · 대표 임상 적응증 |
|---|---|---|
| UVA (장파 자외선) · 320 ~ 400 nm(’25 기출) | 진피층까지 도달 (가장 깊음) | [핵심 광화학적 생리 작용] 즉시 흑화 및 멜라닌 색소침착, 광감작제(솔라렌) 결합 시 세포 증식 억제(’24·’25 기출) [대표 임상 적응증] PUVA 광화학요법(중증 건선, 백반증, 다형광발진 광경화요법)(’24·’25 기출) |
| UVB (중파 자외선) · 290 ~ 320 nm(’25 기출) | 표피 기저층 도달 | [핵심 광화학적 생리 작용] 가장 강력한 홍반 발생, 피부 프로비타민 D(7-디하이드로콜레스테롤)를 비타민 D₃로 합성(’25 기출) [대표 임상 적응증] 구루병·골연화증 예방(비타민 D 합성), 일반 건선(협대역 UVB), 백반증 색소재침착(’24·’25 기출) |
| UVC (단파 자외선) · 200 ~ 290 nm(’25 기출) | 표피 최상층 흡수 | [핵심 광화학적 생리 작용] 강력한 박테리아 살균·소독 작용 (253.7 nm에서 최대), 오존 생성(’24·’25 기출) [대표 임상 적응증] 감염성 개방 창상, 욕창 표면 살균 |
자외선(UV) 파장별 효과와 발생장치(필립관·크로마이어등) 비교 (2) '24 · '25
| 자외선 발생장치 | 구조 및 냉각·예열 특성 | 주 방출 파장 · 적용 범위 및 임상 특징 |
|---|---|---|
| 형광등형 자외선기 (필립관, Philips tube) | 저압 수은관 내벽에 인(형광체) 도포, 열 발생 적음, 예열 불필요(’25 기출) | [주 방출 파장] UVA · UVB 위주 (UVC 없음) [적용 범위 및 임상 특징] 여러 관을 병렬 배치해 그룹치료·터널형 전신 조사에 사용(’25 기출) |
| 열형 석영수은등 | 고압 수은 아크 방전, 공기·물 냉각, 5분 예열 필요 | [주 방출 파장] UVA · UVB · UVC 전 파장 [적용 범위 및 임상 특징] 넓은 부위 및 전신 조사, 소독 후 재점등 시 냉각 대기 필요 |
| 냉형 석영수은등 | 저압 수은 방전, 예열 거의 불필요, 발열 적음 | [주 방출 파장] UVC(253.7 nm 살균선) 다량 방출 [적용 범위 및 임상 특징] 국소 감염 창상 및 욕창 소독 |
| 크로마이어등 (Kromayer lamp) | 순환수로 냉각하는 소형 수은등, 5분 예열 필요 | [주 방출 파장] UVA · UVB · UVC [적용 범위 및 임상 특징] 피부 밀착 접촉 조사 또는 석영 유도봉(어플리케이터)을 이용한 체강(구강·비강·자궁경부) 국소 조사 |
최소홍반용량(MED) 측정과 E1~E4 홍반 등급별 배수 계산 '24 · '25
| 자외선 홍반 등급 · MED 기준 배수 | 잠복기 및 지속 시간 | 피부 외관·박리·색소침착 특징 · 예시 계산 (MED = 20초일 때) |
|---|---|---|
| 아홍반용량 (SED) · 0.5 × MED 미만 | 육안 홍반 없음 | [피부 외관·박리·색소침착 특징] 피부 변화 없음, 전신 강장·비타민 D 합성 목적 [예시 계산 (MED = 20초일 때)] 10초 미만 |
| 최소홍반용량 (MED) · 1 × MED (기준값)(’24 기출) | 잠복기 6~8시간, 24시간 내 완전 소실 | [피부 외관·박리·색소침착 특징] 경미한 분홍빛 홍반, 표피 박리·색소침착 없음 [예시 계산 (MED = 20초일 때)] 20초 |
| 1도 홍반 (E1) · 2.5 × MED(’24 기출) | 잠복기 4~6시간, 1~2일 지속 | [피부 외관·박리·색소침착 특징] 선명한 홍반, 경미한 자극감과 가벼운 표피 박리·색소침착 [예시 계산 (MED = 20초일 때)] 20초 × 2.5 = 50초(’24 기출) |
| 2도 홍반 (E2) · 5 × MED(’24 기출) | 잠복기 3~4시간, 2~3일 지속 | [피부 외관·박리·색소침착 특징] 경미한 일광화상 모양, 부종·따가움, 뚜렷한 가루 모양 표피 박리 및 색소침착 [예시 계산 (MED = 20초일 때)] 20초 × 5 = 100초(’24 기출) |
| 3도 홍반 (E3) · 7.5 × MED(’24 기출) | 잠복기 2~3시간, 일주일 이상 지속 | [피부 외관·박리·색소침착 특징] 심한 부종·삼출액, 표피가 얇은 막처럼 벗겨짐, 좁은 감염 창상에 국소 적용 [예시 계산 (MED = 20초일 때)] 20초 × 7.5 = 150초(’24 기출) |
| 4도 홍반 (E4) · 10 × MED(’24 기출) | 잠복기 1~2시간, 수주 지속 | [피부 외관·박리·색소침착 특징] 수포(물집) 형성 및 괴사성 박리, 궤양·만성 감염부에만 극소 면적 적용(’24 기출) [예시 계산 (MED = 20초일 때)] 20초 × 10 = 200초(’24 기출) |
저출력 레이저 치료(LLLT)의 물리적 3대 특성과 창상·통증 중재 '24
| 레이저 핵심 항목 | 물리적·생리적 내용 | 임상 적용 및 매개변수 |
|---|---|---|
| 레이저 3대 물리 특성 | ① 단색성(Monochromaticity): 단일 파장의 순수한 빛 ② 지향성(Collimation): 퍼지지 않고 평행하게 직진 ③ 간섭성(Coherence): 위상이 시공간적으로 일치 | 에너지가 분산되지 않고 좁은 표적 부위에 고밀도로 전달됨 |
| 대표 매질 및 파장 | 헬륨-네온(He-Ne, 632.8 nm 적색 가시광선) vs 갈륨-비소(GaAs, 904 nm) · 갈륨-알루미늄-비소(GaAlAs, 780~830 nm 근적외선) | He-Ne는 표재성 창상(침투 2~5 mm), 반도체 레이저(GaAs)는 심부 힘줄·관절 통증(침투 1~3 cm)에 유리 |
| 생체자극 효과 | 미토콘드리아 시토크롬 c 산화효소 활성 → ATP 합성 증가, 섬유모세포 콜라겐 합성 촉진, 프로스타글란딘 억제 | 무균성·감염성 욕창 및 개방 창상 치유, 건병증·관절염·신경병증성 통증 완화 |
| 에너지 밀도 (Fluence) | 단위 면적당 에너지량(J/cm²) = 출력(W) × 시간(s) / 조사 면적(cm²) | 창상·통증 치료 시 대개 점당 1~8 J/cm² 범위로 격자법(Grid) 또는 주사법 적용 |
광선치료 통합 감별: 적외선 vs 자외선 vs 레이저 핵심 비교 '24 · '25
| 비교 기준 | 적외선 (IR — 근적외선·원적외선) | 자외선 (UV — UVA·UVB·UVC) · 저출력 레이저 (LLLT) |
|---|---|---|
| 핵심 작용 기전 | 표재 복사 온열 작용 (분자 진동에 의한 열 발생)(’24·’25 기출) | [자외선 (UV — UVA·UVB·UVC)] 광화학적 작용 (열감 전혀 없음)(’24·’25 기출) [저출력 레이저 (LLLT)] 유도방출 기반 비열적 생체광자극 (ATP·콜라겐 합성)(’24 기출) |
| 홍반 반응 특징 | 조사 즉시 출현, 경계 불분명·얼룩덜룩, 1시간 내 소실, 정상 반응이므로 치료 지속(’24·’25 기출) | [자외선 (UV — UVA·UVB·UVC)] 2~6시간 잠복기 후 출현, 경계 뚜렷·균일, 수일 지속 후 박리·멜라닌 색소침착(’24·’25 기출) [저출력 레이저 (LLLT)] 홍반 유발하지 않음 |
| 용량 설정 기준 | 거리(45~60 cm) 및 환자 주관적 온감(편안한 따뜻함), 시간 15~30분 | [자외선 (UV — UVA·UVB·UVC)] 최소홍반용량(MED) 측정 후 등급 배수(E1=2.5배, E2=5배, E3=7.5배, E4=10배) 적용(’24 기출) [저출력 레이저 (LLLT)] 단위 면적당 에너지 밀도(J/cm²) |
| 고유 생리 효과 | 세동맥 확장·혈류 증가·근경련 완화·발한 | [자외선 (UV — UVA·UVB·UVC)] 비타민 D₃ 합성(UVB), 색소재침착(백반증), PUVA 광경화(다형광발진·건선), 살균(UVC)(’24·’25 기출) [저출력 레이저 (LLLT)] 창상 상피화·육아조직 형성, 급·만성 통증 조절 |
| 대표 기기 특성 | 근적외선(발광·예열 불필요·5~10 mm 침투) vs 원적외선(비발광·5~10분 예열 필요·2 mm 침투)(’24 기출) | [자외선 (UV — UVA·UVB·UVC)] 형광등형 필립관(그룹·터널형 전신조사), 크로마이어등(물냉각 접촉·체강 조사)(’25 기출) [저출력 레이저 (LLLT)] He-Ne(632.8 nm 적색) vs GaAs(904 nm 근적외선) |