현재 사용되고 있는 레이저를 이용한 지방흡입은 크게 두 가지로 나눕니다. 외부에서 레이저를 조사하고 지방흡입을 하는 외부 레이저 조사 방식과 흡입관 안에 광섬유를 넣고 흡입관을 지방조직 내로 삽입하여, 지방조직 내에서 레이저를 조사한 후 다시 지방흡입을 하는 내부 레이저 조사방식으로 나눌 수 있습니다. 외부 레이저 조사방식(Low -level laser assisted liposuction) 은 마취수액을 지방층에 투여한 후 저준위 레이저를 일정시간 외부에서 조사한 후 지방흡입을 하는 방식입니다. 저준위 레이저(low-level laser)란 레이저가 조직에 흡수되면 흥분반응이 나타나는데, 대개 조직의 온도가 상승하게 됩니다. 그러나 저준의 레이저는 즉각적인 조직의 온도에 변화가 없으며, 육안적인 조직의 구조(macroscopic tissue structure)에 변화가 없는 조사량(dose rate)을 말합니다. 현재 FDA에서는 통증치료에 대해 승인이 이루어 져 있으며, 대개 상처회복(wound healing), 부종(edema), 다양한 원인에 의한 통증(Pain)에 효과가 있다고 되어 있습니다. 하지만 지방세포에 특이하게 반응하여 지방세포 파괴를 유도 한다는 가설 아래 사용되고 있습니다. 2000년 콜롬비아 성형외과 의사 Neira는 충분하게 국소마취수액을 주입한 후 635-nm 파장의 다이오드(diode)레이저를 원하는 부위에 6 - 12 분을 외부 조사하고 난 후 지방흡입을 하였습니다. 라인이 예쁘고, 표면이 매끄러운 미용적인 효과가 뛰어나고, 수술 후 피부밀착이 좋으며, 회복이 빠르고 합병증 또한 거의 없었다고 보고하였습니다. (Neira, R., and Ortiz-Neira, C. Low level laser assisted liposculpture: Clinical report in 700 cases. Aesthetic Surg. J. 22: 451, 2002.)

그리고 2002년 Neira는 이 연구결과를 뒷받침하는 실험을 하였는데, 저 준위 다이오드 레이저(low-level diode laser)를 파장 635nm 최대 파워 10mW를 지방절제술 중 떼어낸 지방조직에 투메슨트액을 투여하고 나서 0, 2, 4, 6 분 동안 레이저를 조사한 뒤에 전자현미경으로 관찰하였습니다.

레이저 조사 4분 후에는 80%의 지방이 지방세포로부터 방출되었다고 하였고, 약 6분뒤에는 99%의 지방이 방출되었다고 보고하였습니다. 배출된 지방은 세포간질 사이에 모여졌고, 전자현미경상에는 지방세포막에 구멍이 나 있었고 지방세포는 납작해지고. 간질세포와 혈관은 손상되지 않았음을 관찰하였다고 하였습니다. 위의 사진들은 지방조직 전자현미경 사진으로 레이저 조사 전, 4분 후, 6분 후의 사진으로 보고하였습니다. (Neira, R., Arroyave, J., Ramirez, H., et al. Fat liquefaction: Effect of low-level laser energy on adipose tissue. Plast. Reconstr. Surg. 110: 912, 2002.) 저준위레이져지방흡입(LLLL)의 신체내 작용기전들로는 브래디키닌(bradykinin)의 활동전위(action potential )억제시키고, 아픔을주는신호(nociceptive signa)l 전달의 차단하며, 혈관내피안정화 (stabilize vascular endothelium)의 과정을 통하여 염증반응의 진행을 막아줍니다. 또한, 신경세포중 c-fiber apperent의 depolarization의 차단하고, A-fiber delta apparent의 충격전위(impulse conduction)의 억제 작용을 통하여 통증차단합니다. 손상된 말초신경의 회복을 빠르게 하고, 수술 손상 후 퇴화( degeneration) 를 예방해줍니다. 상처치유를 빠르게 하며, 지방세포가 사망없이 세포막에 구멍을 내어 지방세포내에서 외부로 지방의 이동을 시킬 수 있다고 합니다. 시술방법은 튜메슨트 용액의 주입과 동시에 레이저 조사를 시작하며, 조직의 수분함유 작용(hydration)이 잘 될수록 레이저 빔이 깊게 침투합니다. 10mW세기로 30cm 거리에서 조사하고, 3.6J/cm2에 이를때가지 조사합니다. 30-40분간 용액 주입을 하고난후 10-12분 정도 지속해서 조사합니다. 레이져 조사가 끝난 후 3mm cannular로 천층부터 흡입하고 심부층으로 흡입을 진행해 간다. 술후 3일간 5W 세기로 3분씩 조사해서 술후 염증,통증, 상처회복을 돕는다. 술후 4-5일째 부터 맛사지해 줍니다. LLLL의 특징으로는 피부화상이 없고, 지방세포의 사망이 없으며, 지방조직이 손상을 받지 않으므로, 지방이식에 사용할수 있고, 수술시간이 짧아 지고, 수술피로도, 수술후 부종, 수술후 통증, 수술후 멍과 출혈, 섬유화가 적으며, 수술후 피부면이 매끄럽고, 환자와 수술자 모두 결과에 만족하며, 방법이 간단하여 활용하기 쉬우며, 기계가격이 저렴하다고 합니다. 그러나 2년뒤 미국 텍사스 대학의 성형외과(Department of Plastic Surgery, University of Texas Southwestern Medical Center)의사인 Brown 등은 Neira와 같은 조건의 실험에서 일치하는 결과를 재현하지 못했다고 보고 하였습니다. (Brown, S., Rohrich, R., Kenkel, J., Young, V., Hoopman, J., and Coimbra, M. Effect of low-level laser therapy on abdominal adipocytes before lipoplasty procedures. Plast. Reconstr. Surg. 113: 1796, 2004.) 논평에서 일반적으로 저 준위 레이저 광자(photon)의 0.3%만이 피부 2.0cm 까지 도달하므로, 어떠한 방법으로 미량의 레이저 광자에 지방세포가 파괴되는지의 학술적 연구보다는, 임상적 연구로서 지방세포 파괴가 실제로 있는지만을 연구목적으로 하였으며, 파괴되지 않는 것을 확인하고 연구를 중단하였다고 하였습니다. 위의 사진은 돼지에게 국소마취수액을 넣은 다음, 촬영한 전자현미경 사진입니다. 위쪽은 지방흡입만을 한 후 촬영한 것이고, 중간 것은 외부초음파을 조사한 후 지방 흡입한 사진이며, 맨 아래는 30분을 저준위 레이저를 조사한 후 촬영한 사진입니다. 30분의 시간을 조사하고도 지방세포의 변화는 없었다고 보고하였습니다. 결국 돼지에서는 60분을 투여하고도 변화가 없었습니다.

왼쪽의 사진은 마취수액을 주입하기 전에 저준위 레이저를 12분 조사하고, 마취수액을 주입한 뒤 14분을 조사하여, 총 26분을 조사한 후 지방 흡입하여 채취한 인체 지방세포의 전자현미경 사진이며, 레이저 조사 후 전혀 변화가 없다고 보고하였습니다.

결론적으로 Neira가 주장하는 외부 레이저 조사 방식은 아직까지 효과가 입증되지 못하였으며, 논란중임을 알 수 있습니다. 내부 레이저 지방용해술(laser assisted laserlipolysis)는 내부 레이저 조사 후 지방흡입을 하는 방식으로 레이저 보조 지방흡입 LAL(laser assisted liposuction)이라고 부릅니다.

왼쪽의 그림은 Nd-YAG 레이저로 파장 1064 nm로 레이저 중에서는 가장 조직 깊이 침투하여, 주로 진피층에 있는 색소질환을 치료하는데 쓰이는 레이저 입니다.

지방흡입 분야에 응용되어 1mm의 매우 가는 probe을 통해 피하지방층에 삽입하여 레이저 조사시 주변의 soft tissue내로 1.4mm 내로 침투하고 그 이상의 조직 손상이 없고, 조사된 부위의 지방이 열을 발생시켜 신경손상 없이 지방세포만의 선택적 파괴가 일어나 지방조각(liposculpture )시술에 도입되었습니다. 광섬유(optic fiber)을 지방흡입관에 삽입하고 지방층에 삽입하여 지방층 내에서 광섬유를 통하여 레이저가 조사됩니다. 시술방법은 튜메슨트 용액을 주입한 후 1mm 미세프로브(microprobe)을 통한 레이저의 광섬유(optic fiber)를 삽입합니다. 각 부위에서 2차례의 레이저 조사가 이뤄지는데 처음엔 피하의 심부층에서 이뤄지고, 2번째는 피하의 천층 에서 이뤄집니다. 조사를 마무리하는 단계에는 미세프로브에서 전진시 저항이 느껴지지 않음으로 알 수 있고, 조사되어 형성된 지방이 500g 이상이면 500mmhg의 음압으로 multiple microholes을 갖고있는 3-4mm cannule로 지방흡입을 합니다. 아래 그림은 레이저 조사 후 손상이 없는 신경세포를 보여 주고 있습니다. 아래 그림은 수술한 경우로서, 허벅지부위(Trochanteric region)의 국소적 치료와 여성형유방(Gynecomastia)의 국소적 치료를 보여 주고 있습니다. 합병증의 발생은 장액종(seroma), 좌우불균형(asymmetry), 과소교정(hypocorrection), 과다교정(hypercorrection), 화상(burn), iction 등의 합병증의 발생이 낮고 경미하며(0.041%), 본 시술의 수술 적용은 대부분 부분적으로 적은 양의 지방제거에 목표를 둔 수술에 적용되고 있습니다. Badin등은 1mm 흡입관(cannula)를 사용하여 내부 레이저 조사를 한 후 지방흡입을 하였습니다. (Badin, A. Z., Moraes, L. M., Gondek, L., Chiaratti, M. G., and Canta, L. Laser lipolysis: Flaccidity under control. Aesthetic Plast. Surg. 26: 335, 2002.) 내부 조사 레이저 방식의 장점은 지방세포벽을 파괴시키고 레이저의 열을 전달하여 지방세포를 팽창시킴으로써 지방세포를 파괴하고, 세로 간질의 콜라겐이나 진피하 섬유밴드를 끊어 피부밀착을 촉진하고, 레이저의 열 효과(thermal effect)로 혈관을 응고시킴으로써 출혈을 감소시켜, 결국 부종을 감소시키고, 매끄러운 미용결과를 가져오며, 수술 후 회복이 빠르다고 하였습니다. 단점으로는 장비가 비싸고, 배우기 까다로우며, 수술시간이 길어진다고 하였고, 결국 저자는 내부 조사 레이저는 지방흡입을 대신할 수는 없으며, 지방흡입이 어려운 작은 국소적 부위, 피부탄력이 떨어져 지방흡입 후 좋은 결과를 얻기 힘든 부위를 지방흡입과 같이 보조적으로 사용하면 좋을 것 같다고 하였습니다. 최근에는 Prado등에 의해 내부 레이저 조사방식과 기존의 지방흡입 방식을 비교하는 흥미로운 논문이 발표 되었습니다. (Prado A, Andrades P, Danilla S, Leniz P, Castillo P, Gaete F. A prospective, randomized, double-blind, controlled clinical trial comparing laser-assisted lipoplasty with suction-assisted lipoplasty. Plast Reconstr Surg. 2006 Sep 15;118(4):1032-45..) 2004년부터 2005년 사이에 25명을 대상으로 무작위로 지방흡입을 할 부위를 좌우로 나누어 한쪽은 스마트리포 레이저를 이용하여 내부 조사 후 지방흡입을 하고 다른 한쪽은 일반 지방흡입을 하여 좌우를 비교 하였습니다.

LAL이라고 적힌 부위는 레이저보조지방흡입(laser assisted liposuction)즉 레이저 내부조사 후 지방흡입을 한 부위이고, SAL 이라고 적힌 부위는 흡입기형태(suction assisted liposuction)로 그냥 지방흡입만 한 부위입니다.

왼쪽은 흡입방식(SAL )으로 한 부위의 지방이고, 오른쪽은 레이저방식(LAL)으로 한 지방입니다. 레이저 방식(LAL)으로 한 부위의 지방이 더 노랗고, 양이 더 적은 것을 알 수 있습니다.

위의 그림에서 위쪽 부위는 흡입방식(SAL) 부위이고, 아래쪽 부위는 레이저방식(LAL) 부위입니다. 지방세포는 레이저방식( LAL)으로 한 부위의 손상이 심하여 90%이상 세포 구조가 손상 되었으며, 혈관은 양쪽 다 잘 보존되고 있다고 하였습니다. 결론적으로 저자는 레이저방식(LAL)으로 한 부위의 통증이 더 적었고, 지방량이 더 적게 나왔으며, 세포파괴로 인해 DNA 단백질과 유리 지방산이 검출되었고, 수술시간은 더 길었다고 하였습니다. 그 외 수술 후 멍이나, 부종, 피부밀착은 양쪽부위에서 차이가 없었다고 보고 하였습니다. 이 논문에서 한가지 주목해야 할 사항은 레이저 조사 후 파괴된 지방세포에서 방출된 지방이 지방흡입으로 제거되지 않는다면 유리 지방산이 혈장과 섞여 에멀젼화 되어 간과 신장에 독성을 일으킬 수 있다고 언급한 부분입니다. 결론적으로 내부 초음파 조사 방식이 현재 피부로 가는 혈관의 손상으로 피부괴사 및 기타 심각한 합병증 때문에 현재 많이 사용되고 있지 않은 것처럼, 내부 레이저 조사량이 많을 경우 합병증이 발생가능성도 배제 할 수 없을 것입니다. 또한 레이저를 사용해야 한다면, 레이저 단독으로는 만족할 만한 결과를 얻을 수 없으므로, 적은 부위의 소량의 지방흡입이나, 지방흡입이 어려운 부분에 보조적으로 사용해야 한다고 합니다. 아무튼 레이저 지방흡입은 아직까지는 효과가 증명되지 않았으며, 기존의 지방흡입을 대체할 수 없고, 합병증 또한 아직까지는 알 수 없습니다.