연구 목적

저출력 레이저 치료는 특정 파장의 적색광 또는 근적외선을 인체에 조사하여 세포 대사와 조직의 미세환경을 조절하고, 염증과 통증을 줄이며 조직 회복을 촉진하는 비침습적 치료법이다.

이 논문은 저출력 레이저 치료가 다음 세 가지 상황에서 어느 정도의 임상적 근거를 갖는지 비판적으로 검토했다.

1. 수술 후 상처 및 흉터를 포함한 표면 조직의 상처 치유
2. 운동 전·후 적용을 통한 스포츠 수행능력과 회복
3. 건염, 충돌증후군 등 급성·아급성 근골격계 손상 재활

연구 방법

연구진은 PubMed, Google Scholar, Mendeley에서 관련 문헌을 검색했다. 검색 기간에는 별도의 제한을 두지 않았지만, 2023년까지 출판된 자료 중 최근 5년 이내 연구를 우선 검토했다.

분석에는 다음 연구들이 포함됐다.

• 체계적 문헌고찰
• 메타분석
• 범위 문헌고찰
• 관련 무작위 대조 임상시험
• 부상 발생 후 6개월 미만의 급성·아급성 조직 손상 연구

반면 LED만을 사용한 연구, 동물실험, 만성 통증, 신경계·안과·정신건강 분야, 6개월 이상 지속된 만성 손상 연구 등은 제외했다. 연구진은 표본 크기, 대조군 설정, 통계적 검정력, 레이저 조사 조건의 명확성 등을 기준으로 근거 수준을 평가했다.

주요 연구 결과

1) 상처 치유 및 흉터 개선

저출력 레이저 치료는 표면 조직의 상처 치유 분야에서 비교적 긍정적인 결과를 보였다.

수술 후 상처와 흉터를 다룬 연구에서는 레이저 치료가 무처치 대조군보다 다음과 같은 항목을 개선한 것으로 보고됐다.

• 상처 회복 속도
• 흉터의 외관
• 흉터 조직의 유연성
• 조직 가동범위
• 흉터 관련 통증과 가려움
• 과도한 흉터 형성 억제

일부 연구에서는 봉합사를 제거한 직후부터 레이저 치료를 시작하는 조기 치료가 권장됐다. 수술 부위를 수술 24시간 전에 미리 레이저로 조사하는 ‘사전 컨디셔닝’ 방식도 12개월 후 흉터 외관 개선 가능성을 보였다.

논문은 상처 치유의 경우 상처 크기, 폐쇄 속도, 흉터 형태처럼 직접 관찰할 수 있는 객관적 평가가 가능하기 때문에 다른 적용 분야보다 임상효과를 판단하기 용이하다고 설명한다.

2) 스포츠 수행능력 및 운동 후 회복

논문은 2019년부터 2023년 사이 발표된 12개의 체계적 문헌고찰 및 메타분석을 검토했다. 이들 문헌에서 총 108개의 연구가 평가됐고, 그중 64개가 스포츠 수행과 회복에 직접 관련됐다.

관련 연구 64개 중 52개 연구가 저출력 레이저 치료에 긍정적인 결과가 있었다고 보고했다.

주요 효과는 다음과 같다.

• 근력 증가
• 최대 수의적 근수축 개선
• 근지구력 향상
• 피로가 발생하기까지의 시간 연장
• 최대 탈진 시점 지연
• 운동 후 근육 회복 촉진
• 운동 후 근육통 완화
• 운동으로 인한 산화 스트레스 감소
• 경기 또는 훈련 지속시간 증가
• 크레아틴키나아제와 젖산 등 근육 손상·피로 지표 개선 가능성

특히 운동 후보다 운동 전에 저출력 레이저를 적용했을 때 긍정적인 결과가 더 자주 보고됐다. 일부 연구에서는 축구선수의 경기장 체류시간 증가, 사이클 운동의 탈진시간 연장, 럭비선수의 수행능력 및 회복 개선 등이 나타났다.

스포츠 연구에서 사용된 주요 레이저 조건

논문에 정리된 연구들은 다음 범위의 조건을 주로 사용했다.

• 주요 파장: 808~850nm 또는 905nm
• 전체 파장 범위: 약 632.8~980nm
• 일반적인 조사시간: 한 지점당 30초 미만
• 전체 조사시간 범위: 한 지점당 최대 약 10분
• 일반적인 에너지: 한 지점당 10J 미만
• 전체 연구 범위: 한 지점당 최대 약 60J
• 조사 지점: 일반적으로 17개 이하, 일부 연구에서는 최대 85개 지점

근육 크기에 따라서도 권장 에너지 범위가 달랐다.

• 이두근 등 작은 근육군: 약 20~80J
• 대퇴사두근 등 큰 근육군: 약 56~315J

그러나 연구마다 파장, 출력, 조사시간, 조사 지점 수, 총에너지가 크게 달라 표준화된 치료 조건을 확정하기는 어렵다고 지적했다. 논문의 표 2에서도 각 연구의 조사 조건이 매우 넓게 분포하며, 연구 결과가 긍정적인 경우에도 원자료의 근거 수준은 전반적으로 낮다고 평가됐다.

3) 급성·아급성 근골격계 손상

급성 근골격계 손상 분야에서는 스포츠 수행 및 회복 분야보다 연구 수가 훨씬 적었다.

논문은 다음과 같은 부상을 중심으로 검토했다.

• 외측상과염, 테니스 엘보
• 회전근개 건염
• 견봉하 충돌증후군
• 편측 어깨 통증
• 손목터널증후군

일부 외측상과염 연구에서는 악력, DASH 점수, Q-DASH 점수와 같은 기능지표가 개선됐다. 그러나 전체적으로 보면 저출력 레이저 치료를 운동치료, 온열치료, 초음파치료, 전기치료 등에 추가했을 때 기존 치료만 시행한 경우보다 뚜렷하게 우수한 효과는 거의 나타나지 않았다.

5개의 문헌고찰에서 검토한 급성·아급성 손상 연구 대부분은 유의미한 추가 효과를 보고하지 않았다. 긍정적인 결과도 주로 통증이나 환자 설문과 같은 주관적 평가에서 나타났고, 악력이나 관절 가동범위 등 객관적 기능지표의 개선은 제한적이었다.

따라서 논문은 현재 근거만으로는 저출력 레이저 치료가 급성·아급성 심부 근골격계 손상의 회복을 실질적으로 가속한다고 보기 어렵다고 결론 내렸다. 다만 통증을 완화하는 진통 경로에는 일부 영향을 줄 가능성이 있다고 설명한다.

세포 수준의 작용 원리

논문의 13페이지 도식은 저출력 레이저가 조직 회복에 영향을 주는 과정을 다음과 같이 설명한다.

적색광·근적외선 흡수
→ ATP 생성 증가
→ 활성산소종 조절
→ 항염증 작용
→ 혈류 개선
→ 세포 회복 및 조직 재생 촉진

적색광 또는 근적외선은 미토콘드리아의 시토크롬 c 산화효소 또는 미토콘드리아에 결합된 물에 흡수되는 것으로 제안된다. 이 자극은 미토콘드리아 기능과 ATP 생산을 증가시키고, 활성산소종과 산화질소 신호를 조절한다.

그 결과 다음과 같은 반응이 나타날 수 있다.

• 염증 매개물질 조절
• 세포 이동과 증식 촉진
• 섬유아세포 활성화
• 콜라겐 합성 증가
• 각질형성세포 이동 촉진
• 혈류 개선
• 조직 회복 및 재생 촉진

또한 PDGF와 TGF-β와 같은 성장인자 발현을 증가시켜 섬유아세포, 평활근세포, 호중구 및 대식세포의 이동과 증식에 영향을 줄 수 있다고 설명한다.

저출력 레이저와 LED의 차이

논문의 표 4에서는 저출력 레이저와 LED를 동일한 치료기술로 보기는 어렵다고 설명한다.

따라서 레이저와 LED를 모두 광생체조절이라는 용어로 묶을 수는 있지만, 빛의 방향성, 결맞음, 출력 및 침투 깊이가 다르므로 임상효과가 동일하다고 단정해서는 안 된다고 지적한다.

핵심 결론

저출력 레이저 치료는 다음 분야에서 활용 가능성이 높은 것으로 평가됐다.

• 수술 후 상처 회복
• 흉터 개선
• 운동 전 신체 컨디셔닝
• 운동 수행능력 향상
• 근육 피로 감소
• 운동 후 회복 촉진

반면 급성·아급성 심부 근골격계 손상의 재활에서는 기존 물리치료보다 뚜렷한 추가 효과가 확인되지 않았다.

논문은 저출력 레이저 치료가 비침습적이며 부작용 위험이 상대적으로 적은 보조 치료법이지만, 현재 연구들은 파장, 출력, 에너지, 조사시간 및 적용 부위가 지나치게 다양하다고 지적한다. 또한 스포츠 분야의 긍정적인 연구 결과가 많더라도 원자료의 근거 수준은 전반적으로 낮기 때문에, 치료효과를 확정하거나 표준 치료법으로 규정하기에는 부족하다.

향후에는 피부색, 체지방 두께, 연령, 성별, 근육 크기 등의 영향을 반영한 고품질 임상시험과 스포츠 현장에서 활용할 수 있는 표준 치료지침이 필요하다는 것이 논문의 최종 결론이다.