폐암 4차원 양성자 방사선 치료

[안개]

4차원 양성자 방사선 치료
2005-07-28 생명과학 / KISTI


방사선 치료에서 보편적으로 사용되는 엑스선과 비교해 양성자들은 주변의 건강한 조직에 적은 손상을 가하면서도 폐종양을 충분히 파괴할 수 있는 잠재력을 제공한다.

다음 주에 시애틀에서 열릴 AAPM(American Association of Physicists in Medicine: 미국 의학관련 물리학자 협회) 학회에서 한 연구팀은 폐종양 치료의 효율성 제고하기 위해 네 명의 환자에게 양성자를 이용한 실험적 연구결과를 발표할 것이다.

전통적인 방사선 치료에서는 폐 종양까지 일정한 양의 방사선을 전달하기 위해 여러 개의 엑스선 빔이 사용된다. 흔히 적어도 그 중 하나의 엑스선 빔은 종양을 포함하지 않는 폐까지 미치게 되고 잠재적으로 손상을 일으킬 수 있다.
반면 양의 전하를 갖는 아원자인 양성자들은 신체를 통과할 수 있는 거리가 제한되어 있어 종양이 없는 건강한 폐까지 미치지 못한다. 또한 근처에 있는 식도나 심장 같은 다른 기관들에게도 더 안전할 수 있다.

하지만 양성자 빔의 짧은 유효거리로 인해 빔의 경로는 흡입기 동안의 팽창과 같은 폐 내에서의 밀도 변화에 특히 민감해진다.
그러한 이유로 양성자 치료가 매우 주의깊게 계획되지 않으며 종양을 놓칠 가능성이 있고 결국 환자의 치료 가능성을 감소시킨다.
그래서 연구자들은 폐암 환자의 치료에 4차원 접근법을 채용했다. 이것은 전통적인 엑스선 암치료법에서도 이미 사용되고 있는 것이다.

4차원 접근법에서는 환자의 호흡에 의해 폐가 시간(4번째 차원)에 따라 이동하는 것까지 고려하기 때문에 전체 호흡 과정동안 정밀하게 방사선을 종양에 조사할 수 있다.

연구자들은 매사추세츠 종합 병원의 네 명의 환자에게 4차원 양성자 치료를 계획하고 수행해 모든 경우에 정확한 양의 양성자가 조사되는 결과를 얻었다.
이 기술의 확산을 저해하는 유일한 장애물은 호흡 동안 조사할 양성자 빔의 방향과 강도를 계산하고 계획하는데 시간이 오래 걸리는데 이러한 시간을 줄여줄 수 있는 알고리즘을 개발하는 것이다.

4차원 접근법은 또한 탄소 이온들을 이용하는 방사선 치료법에도 적용가능하다.
이것은 현재 일본의 두 곳에서 폐암을 치료하는데 이용되고 있다. (학회논문 WE-E-J-6C-7; 학회에 대한 자세한 정보는 http://www.aapm.org/meetings/05AM/에서 찾을 수 있다. )

현재는 그 수가 적지만 앞으로 20년 이내에 양성자 치료 센터의 수는 지수적으로 증가할 것으로 예상된다.
예를 들면 2006년 봄에 텍사스 태학교의 M.D 앤더슨 암센터는 거대한 양성자 치료센터를 개장할 예정이다.



출판날짜 2005/07/24

정보출처 : http://www.aip.org/pnu/2005/split/738-1.html