New HIFU Rejuvenation System: doublo

Upgraded Doublo :  User의 편이성을 높인 New HIFU Rejuvenation System
                                                            김지훈 피부과 김지훈
Table 1. Contents
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  [1] Face Lifting & Rejuvenation
  [2] Concepts of HIFU
  [3] about Hironic Co.
  [4] Advantages of doublo
  [5] Clinical Applications of doublo
  [6] Complications & Managements
  [7] Combination Treatment
  [8] Conclusion
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[1] Face Lifting & Rejuvenation  -------------------------------------------------
[Introduction]
나이가 들어감에 따라서 skin과 그 하부 조직에서는 지속적으로 노화 현상이 진행된다. 대표적으로 skin에서는 fibroblast의 수가 감소하면서 collagen 합성이 감소하고, 각종 skin appendage의 수와 기능도 감소한다. 그 외에도 face contour를 유지하는 skin 하부 조직의 aging으로 laxity가 생긴다.
본격적으로 ‘High Intensity Focused Ultrasound (이하 HIFU)‘를 이용한 face lifting에 대해서 알아보기 전에 안면의 해부학적인 이해가 필요하다. 안면과 scalp는 몇 겹의 layer로 구성되어 있는데, 이는 구체적으로 다섯 가지 기본 layer로 구성되어 있다(Figure 1).

Figure 1. face와 scalp를 구성하는 5 layers
1) Skin
2) Subcutaneous layer
3) Musculoaponeurotic layer (SMAS: Superficial MusculoAponeurotic System)
4) Loose areolar tissue (ie, spaces and retaining ligaments)
5) Fixed periosteum and deep fascia 
 
지금까지 피부과 레이저치료 영역에서 관심을 가지고 있었던 부분은 표피와 진피 등 skin이 주된 치료 영역이었다. 하지만, 진피의 collagen remodeling으로 어느 정도의 피부탄력을 회복할 수는 있지만, 근본적인 face contour 자체를 개선하는 것은 어렵다.
 
[History of Face Lifting & Tightening]
‘Rejuvenation‘이라는 말은 라틴어의 '다시(Re)'와 ’어린이(Juvenile)‘의 합성어이다. 한국어로는 ’다시 어린 아이로’ 혹은 ‘다시 젊게 되다’라는 말로 해석 된다. ‘다시 젊어지다’라는 명제는 시대를 초월한 인간의 소망이다. 레이저의 발전도 이와 같은 인간의 소망에 부응하여 발전되었고, ‘Rejuvenation‘은 피부과 전문의에게는 하나의 '숙제'이다.
Rejuvenation을 위한 레이저 및 치료기기의 발달은 여러 가지 방법으로 분류해 볼 수 있겠지만, 대표적으로 다음 다섯 가지로 크게 나뉠 수 있다(Table 2, Figure 2).

Table 2. Developmental history of facial rejuvenation
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  1) Ablative Resurfacing with Lasers
  2) Photorejuvenation with IPL
  3) Rejuvenation with Electrical Current (RF)
  4) Rejuvenation with Fractional Laser
  5) New Generation Rejuvenation with HIFU
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Figure 2. Rejuvenation 장비 개발의 역사
(시기 별 장비 개발의 역사 및 각각의 장비가 cover 할 수 있는 영역을 설명하고 있다)
 
과거 laser 기술이 발달하지 않았던 시절에는 ablative laser나 chemical peeling을 이용하여 face lifting을 하던 시절이 있었다. 우리가 laser 시술을 하면서 겪을 수 있는 모든 부작용을 각오하여야 했던 시절이었다. 이후 이러한 시절의 경험과 시행착오는 후세에 laser 개발에 많은 영향을 미치게 된다. 심각한 부작용과 긴 downtime 때문에 현재는 제한적으로 시술되고 있다.
IPL의 개발과 함께 ‘photorejuvenation’에 대한 관심 또한 집중되었다. 국내에서도 IPL의 소개와 함께 ‘광회출술‘이라는 말로 회자되며 널리 시술 되었다. 하지만, rejuvenation 장비로서는 그 효과가 너무 미미하여 다른 장비에게 자리를 내준다.
그러나, IPL은 색소나 혈관의 치료 및 제모 등에 다양한 장점이 있어 현재도 널리 사용되고 있다.
Rejuvenation에 가장 오랜 기간 이용되어 온 item은, 전기적인 에너지를 이용한 'Radiofrequency (RF)'일 것이다. Monopolar 혹은 bipolar로 나뉜다. RF 단독으로도 치료에 응용되거나, 혹은 diode laser, IR, IPL 등 다른 laser와 ‘hybrid 형태’의 장비들이 개발되어 왔다. 국내에서는 RF를 needle을 이용하여 fractional하게 electrical current를 전달하는 방법이 많이 이용되고 있다. 대부분의 국내 레이저 회사가 이와 같은 ‘needling RF’를 생산하고 있다. 
Fractional laser 또한 long run하고 있는 'rejuvenation item'이다. 1,550 nm Erbium glass, 10,600 nm CO2, 2,940 nm Er:YAG 등 여러 가지 파장의 빛이 fractional laser로 개발되어 치료에 응용되고 있다. 
‘HIFU’는 최근 새롭게 주목받는 개념이다. Skin이나 subcutaneous layer 등 주변 조직의 손상 없이, subcutaneous layer나 SMAS 층에 ‘selective thermal coagulative zone’을 부분적으로 만들어 피부 노화를 개선한다. HIFU는 강하게 집적된 초음파 에너지를 피부 수 밀리미터 깊이로 fractional하게 전달한다. 하부진피, 진피~피하지방 경계층, 지방층의 섬유조직, SMAS층, 근막 등의 deep structure에 thermal damage를 유발하고, 이에 대한 wound healing 과정을 통해 수개월에 걸친 점진적인 face lifting 효과를 얻을 수 있다.

[이상적인 rejuvenation 장비가 갖춰야할 조건]
Rejuvenation 장비가 갖추어야할 가장 중요한 조건은 ‘부작용을 최소화 하면서, 효과는 극대화 하는 것’이다. 하지만, 지금까지의 장비들은 dramatic result를 보이는 치료 방법일수록 상대적으로 부작용의 risk도 높았다(그림 3).

Figure 3. 각 rejuvenation 장비별 ‘dramatic result’와‘ complication risk’의 상관관계: 지금까지 개발된 장비들은 부작용의 risk가 큰 수록 dramatic result를 보이는 경우가 많았다. 부작용을 최소화 하면서 최대한의 효과를 내는 것이 rejuvenation 장비 개발의 목표이다. 
 
Laser나 chemical peeling을 이용한 full face resurfacing의 경우 성공적으로 치료하면 효과는 좋지만 거의 100%에 가까운 부작용의 risk가 있었다. 결론은 ‘high risk, high return‘이다. 즉, 얻는 게 많으면 잃는 게 많다. 이와 같이 현재까지 rejuvenation 장비를 개발할 때 가장 중요시 여겼던 부분도, 부작용을 최소화 하면서 효과를 극대화 하는 것이다. 여기에 가장 가까이 다가간 장비가 바로 HIFU라고 할 수 있다(Figure 4).
 

Figure 4. 국내 독자적인 기술로 개발된 HIFU 시술 장면 (doubloTM, HIRONIC Co., Sungnam, Korea).

[2] Concepts of HIFU  ----------------------------------------------------------
[Ultrasound]
‘HIFU (High Intensity Focused Ultrasound)’는 기존의 laser처럼 ‘빛’을 이용한 치료가 아니라, ‘음파’를 이용한 새로운 방식의 치료 장비이다.
사람의 귀가 들을 수 있는 소리의 주파수는 일반적으로 16Hz~20kHz의 범위이다. 주파수가 20kHz를 넘는 음파를 ‘초음파(超音波, ultrasonics wave)’라고 한다(Figure 5).

Figure 5. 주파수 영역대별 음파의 분류: 주파수가 20 kHz를 ‘초음파(ultrasound)’로 분류하고, 250 kHz 이상의 초음파를 ‘high frequency ultrasound'로 분류한다.

초음파는 물을 투과하는 성질을 가지고 있어 의료분야에서는 초음파 진단장치에 오랜 기간 사용되어 왔다. 최근에는 이러한 초음파가 진단기기 뿐 아니라 치료기에 널리 이용되고 있다. 초음파가 치료 부분에 응용되는 원리는 초음파가 가지는 '물리적인 효과'이다(Table 3). 이중에서 HIFU는 ‘열효과 (thermal effect)’를 치료에 이용한다. 

Table 3. Bioeffect of HIFU
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  1) Thermal effect
    attenuation = absorption + scattering
    absorption --> heat generation (soft tissue > 56 ℃)
    1초간 조사시 --> coagulative necrosis 유발

  2) Acoustic effect
    cavitation --> mechanical explosion
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[History of HIFU]
초음파를 집속해서 치료하는 방법이 처음 소개된 것은 1942년이다(New method for the generation and use of focused ultrasound in experimental biology, Lynn et al.). 이후 1972년 Indiana 대학의 ‘Robert F‘에 의하여 Glioblastoma 치료에 대한 연구가 소개되었고, 1985년 최초로 HIFU를 이용하여 Glaucoma를 치료하는 장비가 FDA에 승인을 받게 된다. 
HIFU는 transducer에서 발생된 초음파를 조직 내에 조사하여, 집속점(focus)에서 발생한 열 효과를 이용하여 병변을 치료한다. 지금까지 간암, 자궁암, 유방암 등을 치료하는데 활용되어 왔다. 처음에는 이와 같이 solid tumor를 치료하기 위하여 개발되었으나, 이후 non invasive한 치료 modality로 다양한 질환에 응용된다(Foster RS et al. High-intensity focused ultrasound in the treatment of prostatic disease. Eur Urol 1993;23:29–33).

[apply to the Skin Rejuvenation]
HIFU는 주변 조직의 손상없이 subcutaneous layer나 SMAS 층에 ‘selective thermal coagulative change’를 부분적으로 만든다.
Light base의 장비나 RF 장비들은, 진피 깊숙한 곳을 자극하기 위해서는 표피나 상부 진피의 손상이 불가피 했다. 하지만 HIFU는 skin 및 subcutaneous layer는 전혀 영향을 미치지 않고, 진피 깊숙한 부위에만 'thermal coagulative zone'을 형성한다.
HIFU를 처음으로 skin rejuvenation에 적용한 것은 2007년 Gliklich 등에 의해서 였다(Gliklich RE et al. Clinical pilot study of intense ultrasound therapy to deep dermal facial skin and subcutaneous tissues. Arch Facial Plast Surg 2007; 9(2): 88–95).
Harvard의 Wellman center에서 2008년도에 사체 조직을 이용한 연구 data를 발표하면서 구체적으로 주목받기 시작 한다(Laubach HJ et al. Intense focused ultrasound: evaluation of a new treatment modality for precise microcoagulation within the skin. Dermatol Surg 2008; 34(5): 727–34). Facial skin tightening에 대한 연구도 발표되지만 주로 eyebrow-lifting에 국한된 연구였다(Alam et al. Ultrasound tightening of facial and neck skin. J Am Acad Dermatol 2010; 62(2): 262–9).

[HIFU를 이용한 'face lifting'의 원리]
전기적인 에너지를 HIFU 발진기 내의 ceramic에 전달하면, 전기적 에너지가 초음파로 변환된다. 이때 발생한 초음파를 focusing하면, 'maximum focusing point'에서 열이 발생하게 된다(Figure 6).

Figure 6. 초음파를 방사하여 열을 발생시키는 모식도.
A. HIFU를 이용하여 열을 형성하는 원리(thermal effect of ultrasound)
B. doublo에서 초집접 초음파를 방사하여 실제 SMAS 층에 열 응고점(thermal coagulative zone)을 형성하는 모식도
 
이와 같은 초음파에 의한 ‘열효과 (thermal effect)’를 조직 내에서 관찰해 보면 다음과 같다(Figure 7). 즉, ‘maximum focusing point‘에서만 열을 발생시켜, 'selective thermal coagulative zone'을 SMAS 층에서 만들고, 표피나 피하조직은 전혀 손상을 주지 않는다. 이러한 열 응고 부위에서 60˚C 이상의 높은 열 반응이 일어난다. 이로 인해 쳐져 있던 피부조직이 수축하여 피부가 lifting 되는 효과를 가져다준다.

Figure 7. HIFU의 focusing을 통한 열응고점을 만드는 원리
A. ‘Schlieren 기법’을 이용해서 7.5 MHz의 HIFU가 집속되는 모습을 보여주는 이미지
B. HIFU를 실제 조직에 조사하여 응고점이 형성되는 모습: 일정한 깊이에 응고점이 생겼지만, 상부 진피나 표피에는 전혀 영향을 받지 않은 조직소견이다.
cf) ‘Schlieren 기법’: 음파에 의한 밀도의 변화에 의하여 굴절한 빛으로, 소리를 이미지화 하여 볼 수 있도록 구현하는 기법.
 
이를 증명하기 위하여 사람의 피부와 가장 유사한 ‘마이크로 피그(암컷)’의 등에 HIFU를 조사하여 그 결과를 관찰하였다(Figure 8). 동물실험에서도 ‘selective thermal coagulative zone'을 확인할 수 있었다.

Figure 8. ‘마이크로 피그(암컷)’의 등에 HIFU를 조사전후 조직소견(H&E, stain X50)
A. HIFU 조사 전
B. HIFU 조사 후 : 표피 및 진피 전 층에 전혀 손상을 주지 않으면서, subcutaneous layer 조사 부위에 응고점이 형성되어 있다.

HIFU는 강하게 집적된 초음파 에너지를 피부 수 밀리미터 깊이로 fractional하게 전달한다. 이로 인해 하부진피, 진피~피하지방 경계층, 지방층의 섬유조직, SMAS 층, 근막 등의 deep structure에 thermal damage를 유발한다. 이후 wound healing 과정을 통해 수개월에 걸친 점진적인 face lifting 효과를 얻을 수 있다.

일반적으로 ‘solid tumor를 치료하는 HIFU’에 비하여, ‘rejuvenation 목적으로 skin에 사용되는 HIFU’는 exposure duration이 매우 짧은 것이 그 특징이다(mili second 단위). 따라서 target에 deliver 되는 에너지 또한 낮다 (pulse 당 15J 미만). 이와 같이 짧은 시간에 초음파를 조사하기 때문에, 표피나 진피 상층부 같은 부위는 손상을 주지 않으면서, 진피 깊숙한 부위나 SMAS를 target으로 할 수 있는 것이다. 
Exposure time (일종의 pulse duration)이 길어지면 길어질수록, skin surface 쪽으로 axial 방향으로 thermal zone이 형성된다. 따라서 계속 길어지면 표피의 손상이 불가피 하다. 따라서, 표피나 진피를 spare 하면서 효과적으로 target을 치료하기 위해서는 짧은 exposure time이 매우 중요하다.
HIFU가 다른 laser나 light와 가장 큰 차이점은, skin color나 chromophore와 무관하다는 점이다(color blind). 따라서 darker skin과 같이 기존의 light based treatment에서는 치료가 어려웠던 인종군에도 효과적으로 rejuvenation 할 수 있다는 장점이 있다.
HIFU는 진정한 ‘non invasive rejvuenation’을 이룰 수 있는 새로운 개념의 치료 장비이다.

[3] about Hironic Co. ------------------------------------------------------
(주) Hironic은 대한민국 laser 제조사이다. 과거 ‘뉴마이다스’ 등으로 널리 알려진 BSP medical의 global한 새 이름이다. 국내에 많은 user 들을 확보하고 있지만, 세계적으로도 많이 알려진 회사로, 전 세계 30개국 이상에 다양한 laser를 판매하는 종합 laser회사이다.
현재는 그린셀, 뉴마이다스, 더블로, 마이데피, 마이셀 등의 장비가 이 회사의 주력제품이다(Figure 9).
2011년에는 300만 달러 이상의 수출을 통해서, 경기도지사로부터 수출탑을 수상하기도 하고, 2012년 글로벌 강소기업 육성 대상기업으로 선정되었다.

Figure 9. (주)Hironic 소개

[4] Advantages of doublo ---------------------------------------------------

Figure 910. doublo의 구성과 specicifaction

(1) More precise and safe
doublo는 기존의 HIFU 장비는 한 개의 transducer를 이용하여 초음파를 발진시키는데 비하여, doublo는 2개의 ‘multi transducer'를 채용하고 있다. 이는 보다 정확한 focusing 및 surrounding tissue의 damage를 감소시킬 뿐 아니라, transducer의 수명 연장으로 인한 소모품 비용 절감에 기여한다. 
(2) Real-time high resolution: 고해상 image probe 탑재
기존의 HIFU 장비는 16CH의 image probe를 탑재하고 있다. doublo는 혁신적으로 imaging을 개선하였다. 128CH사용하기 때문에 뚜렷한 해상력를 제공하여 보다 정밀하고 안전한 시술이 가능하다.
(3) Double control system
기존의 HIFU 장비는 image probe와 transducer가 cartridge안에 하나로 되어 있었는데, doublo는 이를 따로 분리하였다. 즉 cartrige에서 HIFU가 나오는 부분과, 피부를 imaging하는 부분이 서로 독립되어 있다(Figure 11).

Figure 11. HIFU 장비에서 Cartridge의 구성(double control system of HIFU)

사실 소모가 되는 부분은 ‘HIFU 발생장치’이지 ‘image probe’는 반영구적으로 사용할 수 있는 부분이다. Cartrdige 교환 시 ‘image probe’는 교환하지 않고, ‘HIFU 발생장치’만 교환하면 되기 때문에 cartridge 제조 단가를 낮출 수 있고, 효율적인 장비운용이 가능하다. 또한 설령 이미지가 모니터 되지 않아도 시술은 계속할 수 있다.

(4) 시술 부위에 따라 최적화된 3종의 Cartridge 제공
M7, D4, D7 등 각기 부위별로 다양한 cartridge 제공한다. (주)Hironic은 그 동안 기술개발과 user 들의 need에 맞게 장비를 지속적으로 upgrade 하고 있다.
'Upgraded doublo'는 기존 장비에 비하여 cartridge의 내구성을 혁신적으로 개선했다(Figure 12A, B). 새로운 방식의 투과막(membrane)을 채택하여 내구성을 향상했으며, 기종 장비가 2,400 shot을 구사하는 반면에, upgraded doublo는 5,000 shot의 구현이 가능하다.
또한, 기존의 cartridge에 비해서 훨씬 slim하고 cartridge tip 부분이 다듬어져 있어서 보다 미세한 시술이 가능하다. 따라서, 기존에 시술이 어려웠던 부위의 시술이 가능하게 되었다(Figure 12C, D).
 
 

Figure 12. Upgraded doublo: cartridges
A. Upgraded D4 cartridge
B. Upgraded M7 cartridge
C. 구형 cartridge와 신형 cartridge의 비교(lateral view)
D. 구형 cartridge와 신형 cartridge의 비교(over view)
E. 눈가 전용 cartridge

(5) 시술부위별 최적화 된 파라미터 제공
Memory에 setting 되어 있는 값에 의한 빠른 시술이 가능하고, 유저의 판단에 의해 미세조정도 물론 가능하다. 에너지 설정과 미세 간격조정이 자유롭고 시술 시간이 빠르다.
(6) User-friendly interface
시술자의 편의성을 극대화한 ‘GUI (Graphic User Interface)’를 제공한다. 이는 대한민국 레이저의 가장 큰 장점이며, 국내 레이저 회사가 전 세계 어느 나라도 따라올 수 없는 기술을 보유하고 있다.
누구나 10분만 설명을 들으면 누구나 쉽게 시술이 가능하다. 또한, ‘foot switch'가 있어서 시술자의 피로도를 낮출 수 있다
(7) More resonable consumable cost
장비 가격을 낮추고, cartridge 소모품의 가격을 합리화하기 위한 노력을 경주하였다. 시술 원가가 상대적으로 낮기 때문에 불만족 시 부담 없이 리터치를 해 줄 수 있는 장점이 있다.
또한 지속적으로 user의 요구에 부합하여, cartridge 등 소모품 가격을 낮추기 위해 user 들과 긴밀히 협의하고 노력하는 자세를 보이고 있다. 최근 ‘upgraded doublo’는 5000 shot cartridge의 개발로 더욱 더 경쟁력이 생기게 되었다.

[5] Clinical Applications of doublo ---------------------------------------------
더블로는 여러 가지 tissue tightening이나 lifting에 응용이 가능하다(Table 4). Face lift에는 관심이 있으나, 수술이나 피부에 구멍을 뚫어서 cannula를 집어넣는 ‘interstitial laser'는 부담스러웠던 분들께 좋은 대안이 될 수 있는 장비이다.

Table 4. Clinical Indications of doublo
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  Tightening & Rejuvenation
  Jowl lifting
  Nasolabial fold reduction
  Malar augmentation
  Eyebrow lifting
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(1) doublo 시술 시 고려할 parameter
시술은 매우 쉽고 간단하지만, 고려해야할 몇 가지 변수가 있다(Figure 13).
 

Figure 13. Parameters of doublo

시술 시 고려하여야할 parameter의 3대 변수는 1) cartridge type, 2) spacing, 3) power 이다.
Spacing은 dot 간의 간격을 의미한다. 간격이 좋으면 좋을수록 부작용의 위험이 증가하고, 넓을수록 안전한 시술이 가능하다. Power는 HIFU의 강도를 의미한다.
이 중 가장 중요하게 고려해야 할 것은 cartridge의 선택이다. 세 가지 중에서, M7과 D4 두 가지 mode를 병행하는 것이 가장 일반적이다(Figure 14A).
상대적으로 superficial한 subcutaneous layer에서 SMAS까지를 target으로 하는 ‘M7 (7.0 MHz)’ cartridge와, SMAS를 직접 target으로 하는 ‘D4 (4.0 MHz)' cartridge, 두 가지가 가장 대표적으로 사용된다(Figure 14B).

Figure 14. Cartridge의 종류 및 작용 부위
A. Cartridge의 종류 및 specification
B. 실제 cartridge가 피부에 작용하는 부위를 나타낸 모식도(좌측 D4, 우측 M7).

M7은 probe로부터 3.0 mm 까지를 target으로 한다. Deep dermis 3.0 mm층을 target으로 하여 강력한 collagen regeneration을 유발시킨다. 이후 2~4주에 걸쳐 피부가 당겨지는 동시에 3~6개월간 지속적으로 collagen과 elastine이 생성되어 tissue tightening이 일어날 것으로 예측된다. 피부 표면 아래 3~4mm 정도에 지방층을 파괴하여 지방조각술 개념으로 얼굴의 윤곽선을 개선할 수 있다.
D4은 probe로부터 4.5 mm 까지를 target으로 한다. 피부 표면 아래 3.0~4.5mm 깊이의 SMAS층 주위에 맞추어 쏘게 되면 1mm보다 작은 크기의 열 응고 부위를 발생하고, 이것이 시간이 지나면서 'contraction-relaxation'되면서 윤곽선 올림 효과가 나타날 수 있다.
M7과 D4, 이 두 가지 cartridge를 combination하여 치료하면, 일정한 영역을 tightening 시키기 때문에 더욱 더 효과적이다(Figure 15, Figure 16).

 
Figure 15. M7과 D4 두 cartridge를 combination하여 안면의 윤곽선을 개선한 case.
A. 치료 전, B. 치료 후

Figure 16. M7과 D4 두 cartridge를 combination하여 안면의 턱선을 개선한 case(Jowl lifting).
A. 치료 전, B. 치료 후

(2) 시술 부위별 parameter 및 주의할 사항
D4와 M7을 combination 할 때 'D4:M7의 부위별 비율'은 다음과 같다. 
1) low face
이 부위는 lifting이 가장 중요하고, lifting에 중요한 요소는 역시 SMAS 층이기 때문에 이 부분을 tightening 시키기 위해서는 D4가 main이 되어야 한다. 따라서 low face lifting 에는 D4:M7=6:4 혹은 7:3 정도가 적당하다. 이때 power는 1.3~1.5J 정도의 상대적으로 강한 power로 조사하여야 한다. 다만 mandibular rim 같은 bony prominence는 thermal injury를 예방하기 위하여 power를 낮춰야 한다.
2) mid face
팔자 주름이 생기는 이유는 mid face의 구조물들이 laxity가 생기면서 흘러내리기 때문이다. 이 경우 skin tightening을 위해서는 deep dermis의 구조물들을 tightening시키는 것이 중요하다. 따라서 mid face의 경우 D4:M7=5:5 정도가 적당하다.
Mid face에서도 상대적으로 강한 power로 조사하되, 광대뼈 주변과 같은 bony prominence는 주의하여야 한다. 눈 주위에도 같은 경우 멍이 들 수 있다. 이마와 눈 주위에 붙은 부위는 D4, D7 은 쓰지 않고  M7 으로만 시술할 것을 권한다.
3) upper face
HIFU가 눈썹 lifting으로 허가를 받았지만, 이 부위의 시술은 주의를 요한다. 이마의 경우는 시술 시 부작용의 위험이 있기 때문에 에너지를 낮추거나 혹은 M7으로 시술하도록 한다.
D4:M7 비율은 3:7로 시술하여 가급적 부작용을 유발하지 않도록 한다. 이마에는 피하지방이 거의 없어 사실 D4 깊이라면 근막층이 아닌 근육이나 periosteum에 에너지를 가하는 것이라 추정된다. 그래서 시술 후 '두통'을 호소하는 경우도 있다.
4) Neck
하지만, SMAS 층이 목 부위로 넘어가면서 피하 조직이 줄어들고, SMAS 층이 platysma muscle과 합쳐진다. 따라서, 목 부위를 시술할 때는 부작용의 예방을 위하여 에너지를 낮춰야 한다.
목은 얼굴보다 1) 진피 모세혈관 혈류량이 적은 부위라 열확산이 잘 안되며, 2) subcutaneous layer가 얇아, 부작용 가능성이 높은 것으로 생각된다.
목은 D4:M7의 비율을 4:6 정도로 M7을 주로 시술한다. Power 또한 안면을 시술할 때에 비해서는 낮춰야 한다. 특히 D4의 강도는 1.2J 이하로 시술하도록 한다.

(3) Split face Trial
doublo의 lifting과 tightening 효과는 ‘시술자’ 보다, ‘환자’가 만족스러워 하는 경우가 훨씬 많다. 피부의 탄력회복은 주관적인 요소가 강하기 때문이다.
이를 좀 더 객관적으로 증명하기 위하여, ‘split face study'를 시행 하였다. 피부 탄력 저하로 내원한 30대 여환을 대상으로 하여, Lt. 얼굴 반쪽은 먼저 doublo를 시행하였고, Rt. 얼굴 반쪽은 아무런 시술을 하지 않았다(Figure 17A). 목에서부터 low face, mid face까지 D4와 M7 cartridge를 병행하여 시술하였다. 시술 2개월 후 doublo 시술 한 Lt. 얼굴 반쪽(Figure 17C)이 시술하지 않은 부위(Figure 17B)에 비하여 tightening과 lifting이 상당부분 이루어진 소견을 관찰할 수 있었다.

 
Figure 17. 피부 탄력 저하로 내원한 30대 여환을 대상으로 한 split face study
A. 시술 전:  Lt. 얼굴 반쪽은 먼저 doublo를 시행하였고, Rt. 얼굴 반쪽은 아무런 시술을 하지 않았다
B. 시술하지 않은 Rt. 얼굴 반쪽은 탄력저하가 여전하다.
C. 시술 2개월 후: Lt. 얼굴 반쪽이 시술하지 않은 부위에 비하여 tightening과 lifting이 상당부분 이루어진 소견을 관찰할 수 있다

[6] Complications & Managements --------------------------------------------
HIFU 시술 시 발생할 수 있는 부작용은 다음과 같다(Table 5). 이 중 중요한 4가지 부작용에 대해서 논의해 보고자 한다.

Table 5. HIFU 시술 시 발생가능한 부작용
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  severe pain
  nerve injury
  blistering
  crusting
  erosion, ulceration
  hypopigmentation
  scar formation
  textural irregularity
  subcutaneous fat atrophy
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(1) Pain
HIFU는 엄밀한 의미로는 ‘음파‘로 만들어진 ’충격파‘이지만, 이차적인 작용을 통해 열을 발생시킨다.
따라서, 열이 발생하면서 통증을 유발할 수 있기 때문에 마취를 요한다. 안면마취에는 topical anesthesia와 nerve block이 있을 수 있다. 통상적으로 topical anesthesia를 권한다.
시술 시 중요시 하여야할 부위는 RF에서와 마찬가지로 bony prominence이다. 뼈가 돌출된 부위는 상대적으로 soft tissue의 두께가 얇기 때문에, HIFU가 periosteum 등 deeper portion에 targeting 될 수 있다. 이런 경우 신경손상이 동반될 가능성이 있기 때문에 각별한 주의를 요한다.
얼굴에서 이런 부위는 광대뼈, 하악골 주변 및 이마 부위이다. 이마는 통증이 아주 흔하게 동반되고, 이러한 통증은 부작용과 연관되는 경우가 많다. 따라서 power를 1.2J 이하로 낮추는 것이 좋다.
간혹 치통을 호소하는 경우가 있다. 보철이나 치아 교정기를 장착한 경우는 강도를 낮추거나, 시술시 볼에 바람을 넣어서 볼록하게 만든 다음에 시술하면 부작용을 낮출 수 있다. 또한, 입 주변 치아와 연관 되는 부분은 가급적 D4 보다는 M7을 이용하는 것이 좋다.
이마가 특히 통증이 심한데, 이는 상대적으로 피하 조직이 얇아, D4가 근막이나 periosteum을 때리기 때문이다.

(2) Nerve injury
HIFU는 SMAS 층과 같이 상대적으로 깊은 층을 target으로 하기 때문에, nerve injury의 가능성도 염두에 두어야 한다.
신경이 손상된다 하더라도, neurapraxia나 axonotmesis같은 부분적인 손상의 경우 일정 시간이 경과하면 회복된다. 하지만, neurotmesis인 경우는 영구적인 장애를 남길 수 있으므로 시술 부위나 power 선택에 주의하여 시술하여야 한다. 
이 경우 역시 시술하면서 주관적으로 환자가 호소하는 통증이나 안면신경반응은 시술에 중요한 indicator가 된다. 따라서 앞에서 언급한 바와 같이, nerve block은 가급적 권하지 않는다.
신경 손상을 위해 중요시 여길 부분은 facial nerve branch중에 피부 쪽으로 superficial 하게 올라오는 부분이다.
가장 주의를 요하는 곳은 눈주변과 입주변이다. 입주변으로는 infraorbital n.의 입쪽 branch와 mental n.를 주의해야 한다. 입주변은 신경들이 superficial 하게 올라와 있는 경우가 많고, 특히 bony prominence 가 다른 부위에 비하여 심하기 때문에 각별한 주의를 요한다. 따라서, 입술 주변의 주름은 너무 무리해서 시술하지 않도록 하고, 환자의 기대수준을 낮춰야 한다. 눈 주변으로는 supratrochler n.와 infraorbital n.를 주의해야 한다.

(3) Thermal injury (Burn)
화상은 IPL, fractional laser 혹은 RF 장비에서 발생하는 빈도에 비하면 매우 드물게 발생한다.
HIFU를 이용해서 치료를 할 경우 피부에 burn이 발생할 가능성은 크게 2가지이다.
첫째는, 에너지가 높아서 열손상 부위가 광범위하게 커지면서 피부 표면까지 burn을 입는 것이다. 앞에서 언급한 바와 같이 에너지가 높아지면, thermal coagulation zone을 형성하는 column이 skin surface 쪽으로 axial 방향으로 증가되면서 나타나는 현상이다. 발생하는 원인은 1) power를 매우 강하게 발생시키거나, 2) 동일한 부위에 지속적으로 에너지를 가할 경우, 혹은 3) power에 비하여 너무 간격이 좁은 spacing을 설정한 경우 등에서 나타날 수 있다.
둘째는, cartridge와 피부 사이의 contact가 불량하여, 카트리지의 초음파 투과 표면에 열이 발생하여 피부에 burn을 입히는 경우이다. 초음파의 투과가 원활하지 않으면서 경계면에서 발생하는 열인데, 이러한 원인에 의한 양상은 기존 일반적인 피부 burn 과 동일한 형태이다. 초음파 gel을 충분히 도포하지 않은 상태에서 사용하거나, 피부와 밀착이 되지 않은 상태에서 사용할 경우에 발생할 수 있으나 그 빈도는 매우 낮다.

Figure 18. 시술 부위별 부작용의 임상 양상
A. D4 1.7 J 로 시술 후 발생한 부종. 일시적인 현상으로 특별한 치료 없이 1주일 내에 흉터 없이 호전되었다.
B. 목 부위에 tiny vesicle 생긴 후 발생한 crust로 topical steroid 1주 도포 후 흉터 없이 호전되었다.

부위별로 보면, 뺨은 시술 시 부작용의 빈도가 매우 낮은 반면 목이나 이마 부위는 상대적으로 부작용의 빈도가 높다. 뺨 부위는 D4 기준으로 1.7 J 정도 까지 올려도 일시적인 부종 이외에는 큰 문제가 없다(Figure 18A). 하지만 목 부위는 상대적으로 높지 않은 에너지에서도 물집이나 딱지가 생기는 경우가 있다(Figure 18B). 목은 얼굴보다, 1) 진피 모세혈관 혈류량이 적은 부위라 열확산이 잘 안되며, 2) subcutaneous layer가 얇아, 부작용 가능성이 높은 것으로 생각된다.
이마와 턱 line 같은 bony prominence는 cartridge의 표면이 피부와 적절히 밀착되지 않아, target 보다 얕은 곳에 응고점을 형성하여 발생한다. D보다는 M7 카트리지 사용 때 좀 더 밀착에 주의하는 것이 좋다. 
부종 후 딱지가 생기는 경우 대부분 자연적으로 호전되며, topical steroid를 바르면 더 빨리 호전된다. 오랜 기간 결절이 지속되는 경우 'Triamcinolone Intra Lesional Injection'을 해주면 신속하게 교정할 수 있다.

(4) Lipodytrophy
HIFU를 시술할 때 만날 수 있는 부작용 중 또 하나 주의하여야 할 것은, 과도한 ‘지방위축(lipodystrophy)이다.
원래 D4 cartridge는 SMAS 층을 target으로 하지만 thermal coagulative zone은 column 형태로 생기기 때문에, 그 위에 지방층을 targeting 할 수 있다.
정도의 차이일 뿐 D4 cartridge 사용부위에는 대부분 어느 정도는 지방감소가 온다고 추정된다. 이는 시술 상의 효과이기도 하지만, 너무 과도하게 진행되면 환자 만족도가 떨어질 수 있다. 왜냐하면, 얼굴이 작아졌다고 좋아하시는 대상군들이 있는 반면, 볼 살 줄었다고 불만인 대상군도 있기 때문이다.
문헌상에는 fat atrophy와 관련된 내용이 일부 보고 되고 있다. 이는 과도한 강도의 parameter 등, 시술상의 부주의가 큰 원인일 것으로 보고되고 있다. 
필자도 간혹 이런 경우를 경험하는데 필자의 경우는 다음 두 가지가 가장 중요하다고 생각한다.
1) 너무 강한 강도로 부분적으로 많이 시술한 경우이다. Thermal coagulative zone이 overlap 되면서, 전반적인 안면의 lifting이 아니라 부분적인 lipodystrophy가 생기는 경우이다.
2) 또 하나는 old age인 경우이다. Old age에서는 다른 주변 조직의 노화로, 결과가 예측한 대로 되지 않기 때문에 각별히 주의를 요한다.
 
[7] Combination Treatment --------------------------------------------------
[Rejuvenation의 완성: Triple Tightening Rejuvenation (TTR)]
각각의 rejuvenation은 모두 장단점이 있다. 결국 임상에서는 이러한 여러 가지 다양한 rejuvenation modality의 장점을 종합해서 치료에 응용하는 방법이 가장 최선이다.
필자는 fractional laser (1,550 nm Erbium glass fractional laser), RF, HIFU 이 세 가지 방법을 조합하는 것이 가장 좋은 치료방법이라고 제안한다. 
각각의 rejuvenation은 모두 장단점이 있다. 결국 임상에서는 이러한 여러 가지 다양한 rejuvenation modality의 장점을 종합해서 치료에 응용하는 방법이 가장 최선이다.
필자는 fractional laser (1,550 nm Erbium glass fractional laser), RF, HIFU, 이 세 가지 방법을 조합하는 것이 가장 좋은 치료방법이라고 제안한다(Figure 19). 

Figure 19. 'Triple Tightening Rejuvenation (TTR)'의 실례

기존의 Fractional laser나 IPL, RF 등을 이용한 rejuvenation은 epidermis와 superficial dermis에 그 효과가 국한되었고, deep dermis나 SMAS 층을 target으로 하려면, 피부 상부의 부작용이 불가피했다(Figure 20A). 하지만, HIFU는 이와 같이 표피 상부에는 전혀 영향을 미치지 않고, deep dermis와 SMAS 층을 target으로 할 수 있다(Figure 20B). TTR은 이와 같은 여러 가지 rejuvenation modality의 장점을 병합하여 가장 효과적으로 rejuvenation의 목적을 이룰 수 있는 방법이다.

Figure 20. Triple Tightening Rejuvenation (TTR)'의 이론적 배경
A. Target area of Fractional laser, RF and IPL
B. Target area of HIFU
 
이 세 가지 장비가 필요한 이유를 구두끈을 묶는 원리를 이용하여 설명해 보겠다.

Figure 21. Rejuvenation의 원리를 구두끈을 묶는 것에 비유한 모습
A. Fractional laser 혹은 RF
B. HIFU
C. Triple Tightening Rejuvenation

Fractional laser만 이용하거나 RF를 병행한 경우이다(Figure 21A).
Epidermis와 upper dermis의 surface change만 교정한 경우이다. 표면의 잔주름이나 surface change는 교정되지만, deep dermis 이하는 오랜 시간이 걸려도 교정이 되지 않는다. 이러한 심부 진피의 노화 현상을 교정하기 위해서는 많은 시술이 필요하고, 따라서 오랜 기간의 downtime을 겪어야 하는 단점이 있다. 많은 시술 후에도 SMAS 층을 교정하지 않기 때문에 근본적인 lifting은 어렵다. 
HIFU를 이용하여 SMAS 및 deep dermis를 lifting 한 경우이다(Figure 21B).
마치 수술을 한 것처럼 안면이 당겨 올라가는 것을 느낄 수 있다. 물리적으로 SMAS 층을 당겨 올리는 것이 아니라, fractional 하게 SMAS 층에 thermal coagulation zone을 형성하기 때문에 자연스러운 face lifting이 가능하다. 하지만, 환자 만족도가 떨어지는 경우가 있다. 이때 fractional laser나 RF를 병행하면 단시간 내에 환자 만족도를 배가시킬 수 있다.
진정한 rejuvenation의 완성은, 1) epidermis & upper dermis, 2) deep dermis & subcutaneous layer, 3) SMAS 이 모든 부분들은 단단하게 잡아매듯이 rejuvenation 하는 방법이다(Figure 21C, Figure 22).

Figure 22. Triple Tightening Rejuvenation에서 각각의 modality가 치료하는 영역
1) Epidermis, upper dermis: Fractional laser
2) Deep dermis, subcutaneous layer: RF
3) Subcutaneous fat, SMAS: HIFU

과거 laser 기술이 발달하지 못했던 시절에는, 표피 손상 없이 'SMAS 층'에 에너지를 전달하는 것이 어려웠다. 하지만 HIFU의 개발과 함께 이러한 부분이 해결되었다. 이와 같이 표피에서부터 'SMAS 층'까지의 모든 부분은 tightening 시키는 방법을 ‘Triple Tightening Rejuvenation‘라고 제안한다.

[Triple Tightening Rejuvenation (TTR)의 package 구성 방법]
내원 첫날은 HIFU를 시행하는 것이 좋다. 시술 시 downtime이 없기 때문에 무난하게 시술 가능하고, 결과가 한 달에서 두 달에 걸쳐 나오기 때문에 가장 먼저 시술 하는 것이 치료 package 구성에 효과적이다. 다음 내용은 연자가 실제 구성하고 있는 package인데, 환자의 need나 피부 상태 혹은 개별 병원에 구비된 장비의 종류에 따라서 program은 변경될 수 있다(Table 6).

Table 6. Triple Tightening Rejuvenation (TTR)의 package 구성 사례
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1) HIFU + RF (HIFU 1회, RF 3회, SC 7회)
HIFU --> SC --> RF --> SC 2회 --> RF --> SC 2회 --> RF --> SC 2회
2) HIFU + RF + FL (HIFU 1회, RF 3회, FL 2회, SC 6회)
HIFU --> SC --> RF --> SC --> FL --> SC --> RF --> SC --> FL --> SC --> RF --> SC
  cf) 시술 간격 1주
      SC: skin care (재생 관리 혹은 미백관리)
      RF: needling, conventional, hybrid (new Midas, Arneb, Polaris, Aurora) 
      FL: 1,550 nm Erbium glass fractional laser
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[8] Conclusion ------------------------------------------------------------------
HIFU는 칼을 대지 않고 수술하는 '첨단 face lift'이다.
과거 IPL, RF, Fractional laser 등 다양한 rejuvenation 장비들이 소개되었다. 하지만, HIFU는 SMAS 층을 tightening 시켜서 face lift를 하는 방법으로, 기존 rejuvenation 장비와는 구분되는 새로운 개념이다.
또한 초음파가 가지고 있는 특성상, 'color blind'하기 때문에 동양인이나 흑인과 같이 darker skin에서도 색소침착 등의 부작용의 risk 없이 사용할 수 있다.
doublo는 국내 최초로 식약청 허가 획득한 HIFU 장비이다. 세계에서 두 번째로 독자적인 국내 기술을 바탕으로 대한민국 레이저 제조사인 '(주)Hironic'에서 제작되었다. 기존 장비에 비하여 성능이나 편의성 등을 혁신적으로 개선한 장비이다. 
(주)Hironic은 그 동안 기술개발과 user 들의 need에 맞게 장비를 지속적으로 upgrade 하고 있다. 'Upgraded doublo'는 기존 장비에 비하여 cartridge의 내구성을 혁신적으로 개선했으며, 시술상의 편이성을 향상 시켰다.
doublo는 절개 없이, deep dermis는 물론 피부 처짐과 주름의 원인인 subcutaneous layer, SMAS 층 등의 깊은 부위에 작용하여, face lifting과 collagen regeneration이 이루어진다. 화상이나 색소침착과 같은 부작용의 위험으로부터 안전하면서도 효과적인 시술이 가능하다.
또한, 다양한 다른 rejuvenation 장비와의 ‘combination treatment’로 효과적인 lifting을 할 수 있는 장비이다.
HIFU의 무한한 가능성은 이제 시작이다. 단지 face lift 장비의 틀에서 벗어나서, 체형 교정 및 각종 미용 시술에 무한한 적응증을 가지고 있는 장비이다. 필자는 향후 이와 같은 HIFU의 추세가 2~3년 이상 이어질 것으로 판단하고, 앞으로 long rung 할 수 있는 item이라고 예측한다.