양성자치료란

방사선치료의 하나로, 수소 원자핵을 가속하여 얻은 분리된 양성자를 이용하여 환자를 치료하는 암 치료법을 말합니다.

양성자의 특징

• 브래그피크

  양성자는 물질 내에서 멈추기 직전까지는 방사선을 거의 방출하지 않고 대부분의 방사선량(80% 정도)을 멈출 때 방출합니다. 이 특성을 '브래그피크'라고 합니다.

• 양성자는 광자나 전자와 달리 신체 표면에서는 빠른 속도로 진행하고 심부에서 느린 속도로 진행하는 특성이 있습니다. 양성자의 이러한 특성이 치료에 이용하고 있습니다.

[ 조직내의 x선 빔과 양성자 빔의 특성 비교 ]

양성자 치료의 장점

• 양성자 방사선이 암 표적 부위에 도달하기 전까지 일반 정상 조직에는 거의 방사선을 조사하지 않기 때문에 정상 조직에 나타나는 방사선부작용을 줄일 수 있습니다.
• 양성자 방사선이 암표적 부위에만 대부분의 방사선을 조사하고 멈추므로 표적 뒤에 있는 정상 조직은 방사선의 영향을 전혀 받지 않습니다.
• 양성자를 인체 내에 조사하여 원하는 부위에 고선량의 방사선을 집중할 수 있습니다.
• 표적 부위 중에서도 작고 특정한 부위에만 집중하여 원하는 방사선량을 집중적으로 조사하는 것이 가능하며, 양성자의 에너지를 다양하게 조절하여 암 치료에 필요한 깊이 만큼만 방사선량을 조사할 수도 있습니다.
• 양성자는 방사선 질도가 광자나 전자에 비해 최소한 5배 이상 높아서 동일한 방사선량으로도 광자나 전자에 비해 훨씬 높은 치료 효과를 나타낼 수 있습니다.

양성자치료의 적응증

• 안종양 : 맥락막 흑색종, 망막모세포종, 맥락막 전이암, 안구횡문근육종, 눈물샘 종양
• 복부 종양 :간암, 췌장암, 연조직 육종(후복막 육종), 절제 불가능하거나 국소 재발된 종양
• 뇌신경계 종양 : 뇌교종, 청신경초종, 뇌하수체선종, 뇌수막종, 두개 인두종, 척색종, 골육종, 연골육종, 뇌전이암, 안구교종, 뇌동정맥 기형
• 두경부 종양 : 구인두암, 비인두암, 연조직 육종, 절제 불가능하거나 재발된 종양
• 흉부 종양 : 폐암, 식도암, 척수 부근 연조직 육종, 연골 육종, 척색종, 절제 불가능하거나 국소 재발된 종양
• 골반부종양 : 전립선암, 자궁경부암, 연조직 육종, 절제 불가능하거나 재발된 대장암, 절제 불가능하거나 국소 재발된 골반 종양

[ 양성자 치료를 적용할 수 있는 종양 ]

양성자치료 사례

• 망막모세포종(남아 3세, 오른쪽 눈)의 치료 사례: 눈 안의 종양이 양성자치료 후 안구손상 없이 치료되었습니다.
  

  [ 망막모세포종의 양성자 치료 사례 ]

• 간세포암종(여자 59세, 오른쪽 간)의 치료사례: 양성자치료 후 10개월 지난 CT상 주변 간손상 없이 종양이 소실되었습니다.
  

  [ 간세포암종의 양성자 치료 사례 ]

• 폐암(여자 83세, 오른쪽 폐)의 치료사례: 양성자치료 후 종양이 흔적만 남았으며 주변 폐의 손상이 전혀 관찰되지 않았습니다.
  

  [ 폐암의 양성자 치료 사례 ]

양성자치료 순서

• 1. 치료 자세 고정 및 CT 모의치료

  방사선 치료 계획을 세우는 단계로 치료 부위와 치료 자세를 결정 후 치료 자세 유지를 위한 고정용구 제작 및 치료 부위 촬영, 치료 부위 표시 등을 하게 됩니다. CT 모의치료의 경우 CT 모의치료기 (모의치료기와 CT장치를 합쳐서 개발된 최신형 모의치료 장비)를 이용하여 치료계획을 세우는 것으로 이를 통해 적절한 위치 결정과 정확한 선량 분포 계산을 즉시 시행할 수 있습니다. 소요되는 시간은 환자에 따라 차이는 있지만 약 30분에서 1시간 정도가 소요됩니다. 종양의 특성에 따라 모의치료를 여러 번 하게 되는 경우도 있습니다.

  

  [ CT 모의 치료 ]

• 2. 컴퓨터 치료계획 수립 및 정도관리

  모의치료시 결정된 자료를 토대로 치료 계획용 컴퓨터를 이용하여 가장 효율적이고 최적의 치료방법을 고안하는 과정입니다.

  • 전산화 치료 계획을 위해서는 전산화단층촬영(CT)영상, 자기공명영상, 양전자방출단층촬영(PET/CT)영상, 혈관조영영상 등 환자의 종양 위치 및 분포 정보를 파악할 수 있는 모든 정보가 동원됩니다. 먼저 이들 영상을 치료 계획용 컴퓨터에 입력하고 그 후에는 입력된 영상에 병변과 주변 장기 등을 그려 넣게 됩니다.
  • 입력이 완료된 후에는 컴퓨터를 이용하여 환자의 종양 및 신체 정보를 삼차원적으로 재구성해서 종양의 모습을 환자의 몸 안에서 직접 보는 것처럼 입체적으로 관찰할 수 있습니다.
    이를 이용하여 종양과 주변 장기와의 위치를 고려하여 종양에 최대한의 선량이 분포되게 하고 주변의 정상 조직에 최소한의 선량이 분포되도록 치료계획을 수립하게 되는데, 이러한 과정에는 통상적으로 2주 정도가 소요됩니다.
    

    [ 컴퓨터 치료 ]

• 3. 디지털 영상 포지셔닝 시스템을 이용한 위치 확인

  모든 준비가 끝나면 양성자치료 장치(가속기)를 이용하여 치료계획에 맞춰 치료를 시행하게 됩니다. 환자는 모의촬영 시와 동일한 자세를 유지하며, 치료 전 양성자치료기는 이러한 영상유도 방사선치료 방법을 채택하여 매일 치료부위의 디지털 영상유도 시스템 (DIPS: Digital Image Positioning System) 위치를 확인하고 치료를 시행합니다.

  

  [ 디지털 영상 포지셔닝 시스템을 이용한 위치 확인 ]

• 4. 양성자 치료

  1회 치료 시 보통 20분에서 40분 가량의 시간이 소요됩니다. 실제 양성자 빔에 노출되는 시간은 1분 가량인데 이 동안 환자는 양성자 빔에 대한 아무런 느낌도 느낄 수 없습니다.

  

  [ 양성자 치료시설 ]