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플리어스 초음파는 무엇인가?

플리어스(저강도) 초음파는 Pulsed Low Intensity Ultrasound (PLIUS)의 약자입니다. 아주 일부 연구자들에게 사용되고 알려진 약자입니다.

초음파란?

초음파를 저주파와 헷갈려하는 분들이 많습니다.
저주파는 전기가 +에서 -로 흐르는 성질을 이용하여 피부 2곳에 전기가 통하도록 전기가 통하는 패드를 부착해줍니다. 전기의 +와 -를 서로 주기적으로 바꾸어주면 전기자극을 느끼게 됩니다. 이것이 1초에 100번 일어나면 1 00Hz 저주파라고 합니다. 전기치료는 강한 자극을 느낄 수 있는 특성이 있습니다.

물리치료실에서는 사용하는 주파수와 기타 세부조건에 따라 부르는 이름이 조금씩 다릅니다. 저주파를 포함한 전기치료는 전기가 깊은 환부에 잘 닿지 않는 특성이 있어서 관절질환에 그다지 효과적이지는 못합니다.

스피커에서 1초에 수십~수백 번 진동을 하는 것은 우리 귀에 잘 들리는 소리가 됩니다. 달리 음파라고 부릅니다. 이 진동이 1초에 수십 만번~수백 만번 이루어지면 우리 귀에 잘 들리지 않는 초음파가 됩니다.

저주파와 초음파는 비슷한 파라고 이름이 붙여져 있지만 완전히 다릅니다. 이러한 초음파는 군사, 산업, 의료용 등 다양한 산업분야에서 사용되고 있습니다.

초음파의 인체내 작용

물리치료용으로 1MHz(1초당 백만 번 진동)의 주파수를 주로 사용합니다. 초음파가 환부에 가하여지면 초음파는 파동의 형태로 체내 3~5cm까지 깊이 전파합니다. 이 과정에서 부수적으로 1 /1,000mm 이하 크기의 미세 기포를 수없이 많이 만들어주게 됩니다. 만들어진 많은 미세 기포는 그 크기가 커지게 되면 발열이 생기게 됩니다.

이러한 체내 깊은 곳의 발열은 염증에 아주 효과적입니다. 그래서 오랫동안 초음파는 발열을 이용한 염증/통증에 이용되어 왔습니다. 물리치료학에서는 이러한 고강도 초음파의 심부발열은 주로 통증용이었고 가장 대표적인 효과로 알려져 왔습니다.

이러한 고강도 초음파의 체내 발열은 관절의 연골, 인대, 힘줄 등의 세포 괴사를 초래하여 장기적으로 관절을 약하게 하는 것으로 알려져 왔습니다. 관절 외 일반 조직에서는 세포괴사가 있더라도 혈관이 분포되어 있으므로 세포재생이 원활하여 큰 문제가 되지 않습니다. 하지만 관절에는 혈관이 별로 없어서 세포괴사 후 세포재생이 잘 일어나지 않으므로 장기적으로 관절을 약하게 하는 위험이 있는 것입니다.

플리어스 초음파

일반 물리치료용 초음파 강도의 약 1/20인 아주 약한 비발열 저강도 초음파를 기본으로 합니다. 이러한 저강도 초음파는 통증/염증완화 효과가 그다지 크지 않고 난치성 골절의 골유합촉진, 연골세포의 생성촉진 등에 효과가 있는 것으로 알려져 왔습니다.

플리어스 초음파는 일반 저강도 초음파의 염증/통증완화 효과를 높이고 기존의 골세포, 연골세포 생성촉진 효과는 유지하도록 개발되었습니다.

플리어스 초음파의 세포활동에 대한 작용

세포의 유전자에 결함이 생기고 증식되면 암이 되고 세포대사가 느려지면 노화된다고 합니다. 해당 인체조직의 세포대사 활동이 활발하면 대부분 건강한 상태라고 할 수 있습니다. 운동 등을 통해 혈액순환이 활발하면 온몸 세포에 혈액의 공급이 원활하여 세포대사를 활발하게 해서 건강을 유지한다고 할 수 있습니다.

특별히 관절의 인대, 연골, 디스크 등에는 혈관이 거의 없어서 이러한 세포대사가 잘 일어나지 않는 것이 치료가 잘 안 되는 주 원인이라고 할 수도 있습니다.

이러한 세포의 대사를 활발하게 하는 방법으로는 혈액 등을 통한 영양공급도 있지만 세포에 직접적 자극을 통해서 대사를 활발하게 하는 것도 가능합니다. 하지만 직접적으로 해당세포에 자극을 가해줄 방법이 사실상 거의 없습니다. 외부에서 지압 등의 방법으로 자극을 가하여도 체내 깊은 곳에 있는 세포에 가해지는 힘은 거의 무시할 정도로 약해집니다.

초음파에 의해 만들어진 1 /1,000mm 이하의 아주 작은 기포는 세포막을 비틀어서 만들어지게 됩니다. 이러한 기포는 cavitation이라는 작용을 통해 정지되어 있지 않고 커지고 작아지면서 주위 세포에 계속 기계적 충격을 주게 됩니다. 체내 3~5cm 깊은 곳에 있는 세포에 이정도 강한 자극을 가해줄 수 있는 방법은 사실상 거의 없습니다. 미약한 자극이지만 상대적으로 인접해 있는 세포에게는 아주 강한 충격입니다.

이러한 충격이 혈액이 없는 연골, 인대 등에서도 세포생성이 일어나게 하는 원동력이 됩니다. 근육 등의 연부조직에도 아주 강한 세포생성 촉진효과가 있을 것으로 추론해볼 수 있습니다.

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