초음파를 맥동형으로 적용할 때 기대하는 주된 효과로 옳은 것은?

맥동형 초음파는 에너지가 끊겼다 이어지므로 조직에 열이 쌓이지 않아 공동현상과 미세흐름 같은 비온열 효과를 얻는 데 쓰이며 급성기나 조직 치유 촉진이 목적일 때 선택한다. 온열효과를 얻으려면 에너지가 끊이지 않는 지속형을 쓴다.

초음파 치료는 적용 방식에 따라 온열 효과와 비온열 효과로 나뉩니다. 맥동형 초음파(pulsed ultrasound)는 연속형(continuous) 초음파와 달리 음파가 일정 간격으로 끊어져 나오기 때문에 조직에 열이 축적되지 않으면서 기계적·비온열 효과를 주로 유도합니다. 이 문제의 핵심은 맥동형 초음파의 주된 적용 목적이 열 발생을 최소화하고 비온열 효과를 얻는 데 있다는 점입니다.

맥동형 초음파의 비온열 기전
근거 자료 ^[1]은 쥐의 비복근(gastrocnemius muscle)에 1 MHz, 1.0 W/cm², 1:4 맥동 모드로 초음파를 적용한 연구입니다. 이 연구에서 맥동형 초음파는 고정(immobilization)으로 유발된 근위축의 진행을 억제하는 데 관여했는데, 이는 온열 효과보다는 기계적 자극(mechanical stimulation)에 의한 세포 신호전달 및 단백질 대사 조절과 관련됩니다. 맥동 모드에서는 음파가 조직을 통과할 때 발생하는 음향 흐름(acoustic streaming)과 미세 마사지(micromassage) 효과가 주된 기전으로 작용하며, 조직 온도 상승은 미미합니다.

연속형과 맥동형의 비교
연속형 초음파는 음파가 중단 없이 나오므로 조직에 열이 축적되어 온열 효과(thermal effect)가 나타납니다. 이로 인해 혈류 증가, 통증 역치 상승, 콜라겐 신장성 증가 등이 유도됩니다. 반면 맥동형은 음파가 나오는 시간(on-time)과 쉬는 시간(off-time)이 반복되어 발생한 열이 주변 조직으로 확산될 시간이 생기므로 온도 상승 없이 비온열 효과만 선택적으로 적용할 수 있습니다. 혼동 주의! 맥동형이라고 해서 아예 열이 발생하지 않는 것은 아니며, 강도와 맥동 비율에 따라 미세한 온도 변화는 있을 수 있습니다. 그러나 임상적으로 ‘비온열 효과’를 목적으로 할 때 맥동형을 선택합니다.

구분	연속형 초음파	맥동형 초음파
음파 출력	중단 없이 지속	일정 간격으로 단속
주된 효과	온열 효과	비온열 효과
조직 온도	상승	거의 상승하지 않음
주요 기전	열에너지 전달, 혈류 증가	음향 흐름, 미세 마사지, 공동화
임상 적용 예	만성 근골격계 통증, 관절 구축	급성 염증, 조직 재생, 신경 조절

임상 적용과 국시 포인트
근거 자료 ^[2]는 경도~중등도 손목터널증후군(carpal tunnel syndrome) 환자에게 3 MHz, 0.8 W/cm² 맥동형 초음파를 적용한 무작위 대조군 연구입니다. 손목터널증후군은 정중신경(median nerve)의 포착성 신경병증으로, 급성기에는 신경 주변 부종과 염증 반응이 동반됩니다. 이때 연속형 초음파로 열을 가하면 오히려 염증 반응이 악화될 수 있으므로 급성 염증이나 신경 조직에는 맥동형 초음파의 비온열 효과가 우선적으로 고려됩니다. 근거 자료 ^[3]과 ^[4]에서도 저강도 맥동 초음파(LIPUS)가 기계적 생체효과(mechanical bioeffect)를 통해 이온 통로, 세포 내 칼슘 신호, 시냅스 전달 등을 조절한다고 설명하고 있으며, 이는 온열 효과와 구분되는 비온열 기전입니다.

보기 1, 2, 3은 모두 연속형 초음파의 온열 효과와 관련된 기대 효과입니다. 깊은 조직의 온도 상승, 조직 신장성 증가, 혈류 증가로 인한 부종 흡수는 열 축적이 전제되어야 합니다. 보기 4의 근육 수축 유발은 전기자극치료의 효과이며 초음파의 주된 작용 기전이 아닙니다. 따라서 맥동형 초음파의 주된 효과는 핵심! 열을 쌓지 않으면서 음향 흐름과 미세 마사지 같은 비온열 효과를 얻는 것입니다.