초음파 치료기의 "초음파"란 무엇입니까? ``초음파''라는 단어는 종종 듣지만, 실제로 그것이 어떤 것인지 구체적인 내용에 대해 우리는 잘 알지 못합니다. 「초음파」란? 그리고, 초음파 치료기의 개발의 역사를 소개하면서, 그 특징을 자세하게 소개합니다.

초음파를 안과에 적용하는 것은 시대의 요청입니다!

일반적으로 사람이 들을 수 있는 주파수 범위(가청 영역)는 낮은 소리로 20 헤르츠, 높은 소리로 2만 헤르츠 정도까지의 사이입니다. 이러한 사람에게 들리는 소리를 가청주파라고 합니다.
이것보다 높은 주파수의 음파, 즉 「인간의 청각 기관에서는 파악할 수 없는 주파수가 높은 음파」를 초음파라고 합니다.

반대로, 가청주파보다 낮은 주파수의 음파 즉 「인간의 청각 기관에서는 파악할 수 없는 주파수가 낮은 음파」를 저주파라고 합니다. 그러나 광의의 의미에서는 「인간의 귀로 직접 듣는 것을 목적으로 하지 않는 음파」를 초음파라고 합니다. 즉, 2만 헤르츠 이하의 음파에서도, 그것이 직접 듣는 것을 목적으로 하지 않는 것이라면, 그것도 초음파라고 하는 것이 됩니다.

다른 말로 하면, 사용 음파가 가청 영역에 있어도, 인간이 듣는 것을 목적으로 하지 않는 경우의 음파 영역의 응용을, 초음파 기술로 정의되고 있어 「저수 대역 초음파」라고 하는 것 입니다. (초음파 치료기 「아이 파워」는, 「피~」라고 하는 소리가 들립니다. 이것은, 광의의 의미로의 초음파 1만2000헤르츠를 채용하고 있기 때문입니다)

소리는 공기 중을 진동하여 전달됩니다. 그 진동파는 높은 진동파에서 낮은 진동파까지 상당히 폭이 있어 다양한 특성을 가지고 있습니다. 따라서 지금까지 많은 분야에서 연구가 진행되어 이용되어 왔습니다.

대표적인 예로는 어업에 사용되는 어군 탐지기나 신체 내부의 상태를 밖에서 진단하기 위한 의료용 스캐너, 진동파를 이용한 마사지 기기 등입니다. 초음파는 마사지 장비와 같은 물리 치료 분야에서 처음으로 사용되어 왔지만 안과에 응용하기가 어렵습니다.

치료 대상이 되는 안구는 매우 정밀한 조직이며, 안구 그 자체도 매우 작기 때문에, 초음파의 투사는 위험이 함께 한다고 되어 있었습니다.

어쨌든 매우 높은 주파수의 초음파에는 파괴 작용도 있을 정도입니다. 안구에 있어서 알맞은 진동이란 어느 정도인지 확인해야 합니다. 안구의 세포에 대해 확실히 알 수있는 좋은 초음파를 확실히 투사하는 컨트롤 기술도 필요합니다.
그러나 안과에의 응용은 시대의 요청이었다.

야마모토 박사가 「안과용 소지 초음파 치료기」를 완성시킨다.

안과의 세계적 권위로 알려진 야마모토 유키오 박사를 중심으로 한 그룹이 근시 치료에 초음파를 도입하기 시작했습니다.

야마모토 박사는 1962년에 시바우라 공업대학의 이와타케 마츠노스케 교수, 이시다 히로시 강사 등의 협력을 얻어 마침내 「안과용 소지 초음파 치료기」를 완성시켰습니다. 이 「소지 초음파 치료기」에 관한 연구는, 제16회 일본 임상 안과학회, 이어서 1964년의 제1회 국제 근시 학회에서 발표되어, 국내 뿐만이 아니라 해외에서도 힘든 반향을 불렀습니다.

야마모토 박사의 연구 논문에 의하면, 그 때의 박사의 임상 실험에서는, 가성 근시 및 진성 근시가 되어 2년 이상 소요되는 10세 이상의 환자를 대상으로, 1~2일 간격으로 20회, 1 1회당 10분간 한쪽 눈에 초음파를 투사하는 치료를 했다고 합니다. 그리고 결과는, 2주간~3주간으로 시력의 향상이 보이고 많은 사람은 제1회 투사 후 즉시 시력이 상승했다고 합니다.

후속 치료 효과에 대한 추적 조사도 추가되었습니다. 이에 따르면 초음파를 시작한 지 1년 이상의 기간에 걸쳐 관찰한 결과, 근시 환자의 시력 개선은 물론 안구의 굴절률이 개선된 것으로 나타났습니다.

각막의 굴절률이 개선되었다는 의미는 근시 개선이 일시적인 것이 아니라 심지어 근시 진행을 막는 근본적인 치료 효과가 있음을 명시하는 데이터라고 할 수 있습니다. 이렇게 해서 「안과용 소지 초음파 치료기」는, 후생성으로부터 최초의 인가를 받게 되었습니다.

안전하고 부작용이없는 것, 이것은 필수 조건!

눈은 매우 정밀한 조직입니다.

그러므로 눈에 직접 투사하는 방법으로 치료에 사용되는 초음파는 절대 안전하고 부작용이 없어야 합니다. 이것은 필수 조건입니다. 헤세이 15년에 나라로부터 인가를 받은 초음파 치료기 「아이 파워」에는, 사용되고 있는 저수대역의 종파의 초음파에는, 다음과 같은 특징이 있습니다.

1. 초음파 중에서도 음향 출력이 매우 미약하다.
2. 발진 주파수는 인간의 생체 조직 세포가 갖는 고유 진동 주파수에 대응하는 적절한 저수 대역 주파수 발진 수이다.
3. 진동은 저항없이 조직 세포에 깊게 흡수되어 장애를 일으키지 않습니다.

즉, 안전하고 부작용이 없다는 것입니다.

보충이 되지만, 매우 흥미롭게도, 초음파를 투사하고 있는 눈 뿐만이 아니라, 다른 한쪽의 투사하고 있지 않은 눈 쪽에도, 같은 효과가 나타나는 것입니다. 흔히 두 눈은 연결되어 있고, 한쪽 눈이 나빠지면 다른 한쪽 눈도 나빠진다고 합니다만, 그 반대도 일어난다는 것입니다.

아사이 히로시 선생님 인터뷰
호메오스타시스, 포르미시스에서 초음파 치료기의 매력을 해결!

근시는 건강에 해로운 동종 요법 상태.

「초음파 치료기 「아이 파워」의 효능을 생각하는데 있어서, 중요한 키워드가 되는 것이 호메오스타시스와 호르미시스입니다」라고 말해지는 것은 아사이 히로시 선생. 와세다대학 명예교수의 이학박사로 2014년 가을의 서훈에서 서보 중선장을 수장하고 있다.

"호메오스타시스"(Homeostasis, 항상성)라는 생리학 용어는 건강, 몸에 관한 정보 속에서 의외로 잘 나온다.

광사원에서 조사하면(호메오는 동일, 스타시스는 정지상태의 뜻) 통일적·합 목적으로 체내 환경(체온·혈류량·혈액 성분 등)을, 어느 일정 범위로 유지하고 있는 상태, 및 기능.
포유류에서는 자율 신경과 내분비선이 주체로 이루어집니다. 그 후 정신 내부의 균형에 대해서도 말하게 되었다.

그리고 있다. 간단히 말하면 일정한 상태를 유지하는 "항상성"을 말합니다. 일정한 상태란 환경 등의 외적 요인으로부터의 영향에서도 항상 몸을 유지하려고 하는 기능.

"예를 들면, 인간의 체온은 약 37℃로 유지되고 있습니다. 추워지면 대사를 활발하게 해 몸을 따뜻하게 해, 더워졌을 때는 땀을 내고 체온을 낮추는, 이것이 "항상성"입니다" 와 아사이 선생님.

보다 상세하게 말하면, 체내의 상태가 언제나 비교적 좁은 범위 내에서 변동하고 있다고 하는 동적인 평형 상태를 말한다. 외계가 끊임없이 변화해도 체내의 상태는 비교적 안정된 상태로 유지되고 있다.

반대로, 대부분의 질병은 동종 요법의 실조의 결과입니다. 즉 호메오스타시스(인체의 안정된 일정한 체내 상태)를 유지할 수 없게 되었기 때문에 병이 되어 버린다고 한다.

인간의 몸은 일정한 생체 리듬을 따라 일정한 수축(활동)과 이완(휴식)을 반복하고 있지만, 사회 환경의 변화, 불규칙한 생활 습관이나 스트레스 상태가 계속되면 생체의 리듬의 오차 가 커져서, 호메오스타시스의 수정을 할 수 없어 부진을 느끼거나 해서, 건강 유지가 어려워지는 것이다.

"시력으로 생각하면 근시는 건강에 해로운 일종의 동종 요법 상태입니다. 이 때문에, 호메오스타시스의 실조가 일어나 초점 조절이 잘 작동하지 않고, 이 상태가 계속됨으로써 건강에 해로운 호메오스타시스 상태가 되고 있다.이를 해소하기 위해서는 자극 을 주고 건강한 동종 요법의 상태로 되돌리면 좋다”

유익한 효과를 제공하는 초음파 치료기는 포르미시스의 좋은 예입니다.

"호메오스타시스"에 대비하는 말에 "호르미시스(Hormesis)"가 있다. 포르미시스란, 고농도 또는 대량으로 사용되었을 경우에는 유해가 되는 어떤 물질이, 저농도 또는 미량으로 사용되었을 경우에는, 생물활성을 자극하거나 하여 유익한 효과를 가져오는 현상을 말한다 .

잘 알려진 것이 저 방사선 호르미시스 (저선량 방사선).

세상에서는 방사선이라고 하면 몸에 유해한 것으로 인식되고 있다. 확실히, 방사선은 대량으로 받으면 몸에 해를 준다. 그러나 지구상에는 항상 미량의 방사선이 방출되고 있다. 이 자연 방사선의 10~100배의 방사선을 받으면 건강에 좋다는 것을 알고 있다.

예를 들어, 암반욕이나 온천 등에서 사용되고 있는 천연 라듐 광석은 물에 넣으면 라돈이라는 방사선을 발한다. 미량의 라돈이 체내에 들어가면 세포가 자극되어 신진대사가 향상. 면역력과 자연치유력이 업되는 것이 실험이나 임상 응용으로 증명되고 있다.

“이것도 방사선이 아니라, 절임의 ‘김치’에는 빠뜨릴 수 없는 고추로 생각하면 알기 쉽다. 하지만, 소량이면 에너지 대사를 활발화하고 체지방의 분해를 촉진하는 기능이 있습니다」

「호메오스타시스의 일본어 번역인 항상성의 『항』은, 별의 항성과 같은 글자를 사용해, 움직이지 않는다, 변화하지 않는다고 하는 의미입니다. 한편, 호르미시스는 일본어 번역을 찾기 어렵지만, 『자극부활성(시게키후카츠세이)』라고 하면 이해하기 쉽다.부활의 의미는, 활력을 주는 것, 물질의 기능·작용을 활발화하는 것입니다.」

"인간은 자극을 주지 않으면 안됩니다. 혼자서 소리도 없는 밀폐된 방에 갇히면 3일간에 신경이 쓰인다. 외부의 자극이 없으면 살 수 없다"

초음파 치료기 「아이 파워」에 사용되고 있는 초음파의 기능은, 이 포르미시스의 면에서 보면 알기 쉽다.

매우 높은 주파수의 초음파는 파괴 작용도 있을 정도로 위험하지만, 미약한 초음파는 사람의 세포 활성을 자극하거나 하여 유익한 효과를 가져온다. 초음파 치료기의 미약한 초음파를 맞추면 혈류가 좋아지고 세포도 활성화하는 것이다.

초음파 치료기 '아이 파워'는 건강에 해로운 호메오스타시스 상태의 눈에 유해한 양에 이르지 않는 소량의 자극(포르미시스)을 가져와 건강한 호메오스타시스 상태의 눈으로 되돌리는 역할을 한다. 바로 초음파 치료기는 "호메오스타시스" "호르미시스"를 설명하는데 좋은 예라고 할 수 있다.

아사이 히로시(아사이・히로시) 선생님
와세다대학 명예교수(물리학과). 1961년 나고야 대학 대학원 이학 연구과 수료. 물리학 박사. 1961~1967년 사이 총 3년 반 미국 캘리포니아 대학 의학부 심장혈관연구소의 포스독 및 상급 생물물리학 연구원. 주요 연구 분야는 세포 생물 물리학. 2014년 가을의 서훈에서 서보 중선장을 수장.