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NASA 자료
분  류 히터 사업부
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12/08/16 (IP:211.198.249.144)


근적외선이 우리의 몸에 좋은 효과를 준다는 것은 학술적인 근거는 여러가지가 있지만 그중에서 2000년 12월 18일 미항공우주국(NASA)에서 발표한 다음의 내용은 근적외선의 5가지 효과에 대해서 기술하고 있습니다.

  1. 피부질환(Skin Disorder)
  2. 뇌종양(Brain Tumor) - 어린이 사망율 1위
  3. 심혈관계질환(Cardiovascular Disease)
  4. 암치료(Cancr Treatment)
  5. 심한 화상(Serious Disease)

NASA의 연구 발표 내용은 다음과 같습니다.


NASA Space Technology Shines Light on Healing

(빛을 비추어서 상처를 치료하는 NASA 의 우주 기술)
Marshall Space Flight Center News Release 00-336
December 18. 2000

Milwaukee에 있는 Wisconsin 의과대학 의사들이 NASA 우주왕복선을 위해 개발된 기술의 도움으로 빛이 상처를 치료한다는 것을 발견하였습니다. 원래 우주에서 상업적으로 식물의 성장을 위해서 설계된 강력한 발광다이오드 또는 LED가 여기 지구에 있는 환자들을 도울 수 있는 길을 과학자들이 찾아냈습니다.

의사들은 화학요법과 방사선에 의해 야기된 당뇨병, 피부종기들, 심각한 화상 그리고 심각한 입의 궤양들과 같이 치료가 어려운 상처들에게 이 특별한 빛의 기술들이 도움을 주는지 검사하고 있습니다. 이 프로젝트는 실험실과 인간에게 적용하는 것으로 미식품의약국에 의하여 승인되었고, NASA의 중소기업기술혁신연구계약에 따라 Huntsvile에 있는 NASA의 Marshall Space Flight의 기술이전부서를 통하여 재원을 지원하였습니다.

소아과 신경병의학 교수이며, Wisconsin 의과대학에서 고비중의학 박사인 Dr. Harry Whelan 은 "지금까지, 우리가 보아왔던 환자들 그리고 실험실에서 보아왔던 세포의 배양, 그 모든 것들로 하나의 결론을 다다랐습니다. 이 LED들에 의해서 방출된 근적외선 빛이 세포 속에서 에너지 증가를 위해서 완벽한 것처럼 보였습니다. 이것은 당신이 지구의 병원에 있건, 바다 아래 잠수함에서 일을 하건 우주선을 타고 화성에 가는 길이라도 LED는 세포들에 에너지를 돋우고 치료를 가속화 시킨다는 것을 의미합니다."라고 하였습니다.

Dr. Whelan은 앞으로 발견되는 내용을 요약해서 2001년 우주공학과 적용에 대한 국제포럼 그리고 레이저임상의학과 외과학 전문잡지에 발표할 것입니다. Whelan의 발광다이오드의 의학적 연구는 다른 관련 있는 저명한 잡지들에게 논문으로 발표가 되었습니다. Dr. Whelan이 NASA의 기금으로 한 연구는 방사선과 화학요법과 같이 암을 치료하는 것과 같이 아픔이 심한 입 궤양의 치료를 진전시키는데 발광다이오드가 이미 놀랄만한 결과를 보았습니다. 치료는 빠르고 아프지 않았습니다.

상처를 치료하는 작은 장치는 3.5˝×4.5˝ (89㎜×114㎜)로, 간단히 편편하게 LED를 나열하고, 작은 상자의 윗부분에 여러 줄로 배열합니다. 수습간호원은 매일 약 일분 정도를 환자의 뺨에 위치하도록 LED 상자를 놓습니다. 붉은 빛이 입의 안쪽으로 통과하며 그곳에서 환자의 입에 아픈 것을 보호하면서 치료를 촉진하는 것으로 느낄 것입니다.

Milwaukee의 Wisconsin 아동병원 종양학자이며, Wisconsin 의과대학에서 소아과의 조교수인 Dr. David Margolis는 "아마도 그들의 입에 심각한 상처 때문에 정맥내로 양식을 공급받아야만 하여야 하였던 몇몇 아이들은 속까지 굳은 음식을 먹을 수 있었습니다"라고 말하였습니다. 소아과 암 환자들이 연구에 참가하였고 "환자의 입이 점액성이 예방 개선이 되어서 먹고 마시는 것이 가능했으며 또 환자의 면역체계가 좋아져서 감염 위험이 감소되었습니다." 라고 설명하였습니다.

NASA와 Dr. Whelan의 협력이 시작되었을 때 Wisconsin, Brneveld 에 있는 Quantum Device, Inc의 사장인 Mr. Ronald Ignatius는 Dr. Whelan의 레이저 빛에 의해 자극된 약을 두뇌 암 외과수술에 사용하는 기술을 배웠습니다. 레이저 빛으로 외과 조사를 위해서 수술실에서 사용하기에는 비싸고 성가십니다. 그것은 전기장치와 냉각장치는 너무나 무겁고 광학장치는 냉장고만한 크기였기 때문입니다.

Mr. Ignatius는 원래 우주선의 자동화와 로봇화를 위해서 Wisconsin Center(Madison의 Wisconsin 대학의 NASA 상업우주센터)에서 빛으로 식물의 성장 실험을 위한 설계를 하였습니다.

Mr. Ignatius는 "LED는 우주에서 식물을 키워야 하는데 필요한 파장과 의사들이 뇌종양을 제거하는데 필요한 빛과 같은 파장을 갖고 있습니다." 라고 말했습니다. "더하여, 우리들이 NASA를 위해 LED을 개발하였을 때, 우주왕복선은 날아가기 위하여 경량이어야 하였고 작은 냉각 방식들을 가지고 있어야 하였습니다. 이런 특성은 LED가 외과수술시 정밀조사를 레이저 시스템보다 수천달러 싸고 수술실에서 쉽게 사용하게 하였습니다."

Quantum Devices, Inc 는 Benxoporphrin Derivativea 라고 불리는 광역학적인 약을 자극하기 위해서 긴 파장의 붉은 빛을 쏘아주기 위해 외과 탐사장치를 개조하였습니다. Wisconsin 아동병원의 의사들은 최근 개선된 탐사장치와 약으로 사상 첫 외과 수술을 완벽하게 끝냈습니다. 약은 역시 수술 후 약간의 부작용을 가지고 있었습니다. 진행 중인 뇌수술 연구는 1999년 저명한 소아 신경외과학회지에 논문으로 계제 설명되어 있습니다.

Marshall의 기술이전부서의 Helen Stinson은 "NASA에서는, 우리와 같이 일을 하는 Quantum Devices 사와 같은 회사들이 우주에서 사용되도록 개발된 기술로 지구의 우리 가정에 이익을 가져옵니다."라고 말하였습니다. "NASA는 두뇌 암에 걸린 아이들을 돕는 프로그램을 지원하는 것에 자랑스럽게 생각합니다.-그리고 치료 과정을 가속하기 위한 기술과 더 많은 사람들을 도울 것을 약속합니다."

실험실에서, Dr. Whelan 그리고 그의 팀은 LED 근적외선을 쏘여 줌으로써 피부와 근육세포들이 빛에 의해서 자극을 받지 않고 기초 배양관리보다 150~200% 더 빠르게 성장하는 것과 배양되는 것을 보여 주었습니다.

과학자들은 어떻게 세포들이 빛을 에너지로 변형시키고, 여러 가지 다른 세포에 어떠한 빛의 파장이 성장을 자극하는지 연구하고 실험하고 있습니다.

광범위한 상처의 치료를 위해서, Dr. Whelan 버지니아 Norfolk와 캘리포니아 샌디에고에 있는 미해군특수전부대 Center에서 의사들과 같이 일하고 있습니다. -미해군특수전부대에 할당 미 해군 예비금과 지휘자 그리고 잠수보건원- 훈련 상해를 갖고 있던 환자들에게 발광다이오드로 치료한 결과 40% 개선이 되었다고 보고하였습니다.

USS Slat Lake City 잠수함대와 11 잠수함대의 예하부대 등에 상처를 치료하는 장비들을 갖고 있습니다. 현재 그곳에서 의사들은 유일한 잠수함과 같은 환경에서 승무원의 상해에 대해서 LED의 빛이 효과가 있는지 연구하고 있습니다.

LED 연구 프로젝트는 Wisconsin 의과대학의 저명한 두 명의 교수와 연구에 참여한 100명의 환자와 18개월간 계속될 것입니다. 연구원들은 실험실에서 세포의 성장에 LED가 미치는 영향에 대해서 계속해서 검토를 할 것입니다. 그리고 긴 우주여행 중에 해로운 방사선 과 무중력 상태에 노출되어 일어날 수 있는 세포의 손상에 대해서 LED가 제공할지도 모르는 이익에 대해서 연구를 할 것입니다.

원문 :

Doctors at the Medical College of Wisconsin in Milwaukee have discovered the healing power of light with the help of technology developed for NASA's Space Shuttle. Using powerful light-emitting diodes, or LEDs, originally designed for commercial plant growth research in space, scientists have found a way to help patients here on Earth.

Doctors are examining how this special lighting technology helps hard-to-heal wounds, such as diabetic skin ulcers, serious burns, and severe oral sores caused by chemotherapy and radiation. The project includes laboratory and human trials, approved by the U.S. Food and Drug Administration and funded by a NASA Small Business Innovation Research contract through the Technology Transfer Department at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala.

"So far, what we've seen in patients and what we've seen in laboratory cell cultures, all point to one conclusion," said Dr. Harry Whelan, professor of pediatric neurology and director of hyperbaric medicine at the Medical College of Wisconsin. "The near-infrared light emitted by these LEDs seems to be perfect for increasing energy inside cells. This means whether you're on Earth in a hospital, working in a submarine under the sea or on your way to Mars inside a spaceship, the LEDs boost energy to the cells and accelerate healing."

Dr. Whelan’s findings will be summarized in upcoming issues of Space Technology and Applications International Forum 2001 and in The Journal of Clinical Laser Medicine and Surgery. Other related peer-reviewed journals have published articles on Whelan’s medical research with light-emitting diodes.

Dr. Whelan's NASA-funded research has already seen remarkable results using the light-emitting diodes to promote healing of painful mouth ulcers caused by cancer therapies such as radiation and chemotherapy. The treatment is quick and painless.

The wound-healing device is a small, 3.5-inch by 4.5-inch (89-millimeter by 114-millimeter), portable flat array of LEDs, arranged in rows on the top of a small box. A nurse practitioner places the box of LEDs on the outside of the patient's cheek about one minute each day. The red light penetrates to the inside of the mouth, where it seems to promote wound healing and prevent further sores in the patient's mouth.

"Some children who probably would have had to be fed intravenously because of the severe sores in their mouths have been able to eat solid food, " said Dr. David Margolis, an oncologist at Children's Hospital of Wisconsin in Milwaukee and an assistant professor of pediatrics at the Medical College of Wisconsin. Margolis, whose pediatric cancer patients are participating in the study, explained that, "Preventing oral mucositis improves the patients' ability to eat and drink and also may reduce the risk of infections in patients with compromised immune systems."

Dr. Whelan's collaboration with NASA began when Ronald Ignatius, owner of Quantum Devices Inc. in Barneveld, Wis., learned about Dr. Whelan's brain cancer surgery technique using drugs stimulated by laser lights. Laser-light surgical probes are costly and cumbersome in the operating room because they are heavy, with refrigerator-size optical, electrical and cooling systems.

Ignatius originally designed the lights for plant growth experiments through the Wisconsin Center for Space Automation and Robotics, a NASA commercial space center at the University of Wisconsin in Madison.

"The LEDs needed to grow plants in space produced the same wavelengths of light the doctor needed to remove brain tumors," said Ignatius. "Plus, when we developed the LEDs for NASA, they had to be lightweight to fly aboard the shuttle and have small cooling systems. These traits make the LED surgery probes easier to use in the operating room and thousands of dollars cheaper than laser systems."

Quantum Devices altered the surgical probe to emit longer wavelengths of red light that stimulate a photodynamic drug called Benzoporphyrin Derivativea . Doctors at the Children's Hospital of Wisconsin recently completed the first-ever surgery with the improved probe and medicine. The drug also has fewer side effects after surgery. The ongoing brain surgery study is described in a 1999 peer-reviewed journal article in Pediatric Neurosurgery.

"At NASA, we work with companies like Quantum Devices to take technologies developed for use in space and bring the benefits back home to Earth," said Helen Stinson of Marshall’s Technology Transfer Department. "NASA is proud to support a program that helps children with brain cancer -- and promises to help even greater numbers of people with technology to accelerate the healing process."

In the laboratory, Whelan and his team have shown that skin and muscle cells grown in cultures and exposed to the LED infrared light grow 150 to 200 percent faster than ground control cultures not stimulated by the light. Scientists are trying to learn how cells convert light into energy, and identify which wavelengths of light are most effective at stimulating growth in different kinds of cells.

To expand the wound healing study, Whelan -- a commander and diving medical officer in the U.S. Navy reserve assigned to Naval Special Warfare Command (Naval Special Warfare Group TWO) -- is working with doctors at Navy Special Warfare Command centers in Norfolk, Va., and San Diego, Calif. They reported a 40 percent improvement in patients who had musculoskeletal training injuries treated with the light-emitting diodes.

A wound-healing device was placed on the USS Salt Lake City submarine and other subs belonging to Submarine Squadron ELEVEN, where doctors are currently studying the effects of LED light on crewmembers’ injuries in the unique submarine environment.

The LED research project will continue for the next 18 months, with doctors studying 100 patients at two major teaching affiliates of the Medical College of Wisconsin. Researchers will continue to examine the influence of LEDs on cells grown in the laboratory, and will explore the benefits that LEDs might provide to counteract possible cell damage caused by exposure to harmful radiation and weightlessness during long space missions.

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