암의 치료법에는 다양한 방법이 있습니다. 수술, 화학요법, 방사선치료 등 다양한 방법이 사용되고 있습니다만, 이 중에서도 주목받고 있는 치료법이 바로 ‘중입자선치료’입니다. 중입자선치료는 방사선치료의 일종이지만, 기존의 방사선치료와는 다르게 암세포를 더욱 정밀하고 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있습니다.
중입자선치료는 암세포에 정밀하게 에너지를 전달하여 암을 치료하는 방법입니다. 이 방법은 주변 정상세포에 영향을 미치지 않고, 암세포만을 선별적으로 파괴하는 큰 장점을 가지고 있습니다. 이러한 중입자선치료는 특히 위치가 어렵거나, 다른 치료법이 어려운 암에 대한 치료에 효과적입니다.
이 글에서는 중입자선치료에 대해 자세히 설명하고, 그 장단점 및 진행과정 등에 대해 알아보겠습니다. 또한 실제 환자들의 치료 경험을 통해 중입자선치료가 어떻게 암과 싸우는지에 대한 이해를 돕고자 합니다.
중입자선치료는 암 치료의 새로운 가능성을 열고 있는 중요한 치료법입니다. 이 글을 통해 중입자선치료에 대한 이해를 높이고, 암 치료에 대한 새로운 시각을 갖게 되길 바랍니다.
2. 중입자선치료란?
암 치료의 새로운 가능성을 열고 있는 ‘중입자선치료’에 대해 알아보겠습니다. 중입자선치료는 암세포에 정밀하게 에너지를 전달하여 암을 치료하는 방법입니다. 이 방법은 주변 정상세포에 영향을 미치지 않고, 암세포만을 선별적으로 파괴하는 큰 장점을 가지고 있습니다.
중입자는 양성자와 중성자로 구성된 원자핵을 의미합니다. 중입자선치료는 이 중입자를 가속시켜 암세포에 정밀하게 에너지를 전달하는 치료법입니다. 이러한 중입자선치료는 기존 방사선치료의 부작용을 최소화하면서도 암세포를 효과적으로 제거하는 장점을 가지고 있습니다.
중입자선치료는 특히 위치가 어렵거나, 다른 치료법이 어려운 암에 대한 치료에 효과적입니다. 뇌, 눈, 목 등의 미세한 부위에 있는 암, 및 재발성 암, 방사선에 저항성을 가진 암 등에 효과적입니다.
중입자선치료는 암 치료의 새로운 시대를 열었습니다. 그러나 아직까지는 모든 종류의 암에 효과적이지는 않습니다. 따라서 중입자선치료가 적합한 암의 종류와 그 효과, 그리고 치료 과정 등에 대한 이해가 필요합니다. 이 글을 통해 중입자선치료에 대한 깊이 있는 이해를 돕고자 합니다.
3.중입자선치료의 특징
중입자선치료는 양성자보다 12배 무거운 탄소 입자를 사용하여, 복사선량 집중성과 생물학적 효과에서 암 치료에 적합한 성질을 가지고 있습니다. 이를 통해 암세포에 집중적으로 에너지를 전달하며, 이 과정에서 주변 정상 세포에 미치는 영향을 최소화합니다.
이러한 중입자선치료의 핵심은 ‘브래그 피크’라는 높은 복사선량 영역을 인체 내에서 형성하는 것입니다. 이 특성 덕분에 기존의 X선보다 암 병변에 정확하게 조준하여 복사선을 투여하는 것이 용이하며, 이로 인해 주변 정상 조직에 미치는 영향이 줄어듭니다.
또한, 브래그 피크에서의 생물학적 효과, 즉 세포 사멸 작용은 X선이나 양성자선보다 2~3배 크다는 특성이 있습니다. 이로 인해 기존의 X선에 저항성을 보이는 암에도 효과적인 치료가 가능합니다.
중입자선의 생물학적 효과는 피부 표면 가까운 곳에서는 작지만, 깊어질수록 커지며 피크 부분에서 최대가 됩니다. 따라서 중입자선의 피크 부분을 병변의 위치와 크기에 맞추면, 병변은 주변의 정상 조직보다 물리적이고 생물학적으로 큰 복사선량을 받게 됩니다. 이러한 특성으로 중입자선치료는 암 치료에 있어 새로운 가능성을 제시하고 있습니다. 이 글을 통해 중입자선치료에 대한 깊이 있는 이해를 돕고자 합니다.
4. 중입자선치료의 진행 과정
외래 진료:
먼저 주치의를 통해 병원을 예약해야 합니다. 주치의로부터의 소견서와 CT, MRI 등의 영상 진단 결과, 병리 조직 보고서 등의 자료를 가지고 환자 본인이 병원 외래로 방문해야 합니다. 첫 진료 당일에는, 의사의 진료 전에 외래 담당 간호사가 지금까지의 건강 상태와 질병 상태에 대해 물어볼 것입니다.
의사에 의한 진료:
의사는 질병의 상태가 병원에서의 치료 대상이 될 수 있는지를 판단합니다(적응증 판단). 전체적인 건강 상태, 암의 상태(크기, 확산 정도, 주변 장기와의 위치 관계) 등 각 질병에 대한 치료 대상이 될 수 있는 조건이 다릅니다. 의사는 환자가 가져온 자료와 진료 내용, 필요에 따라 병원에서 추가로 진행하는 검사 결과를 바탕으로 이러한 조건을 확인합니다. 추가 검사로는 CT, MRI, PET 검사 등의 영상 검사를 진행하거나, 주치의로부터 병리 조직 샘플을 빌려와 병리 진단을 재확인하는 것도 있습니다.
인포메드 컨센트:
병원에서의 치료 대상 조건에 맞는 것으로 판단된 환자에게는 중입자선치료에 대해 상세히 설명합니다. 이전의 치료 결과를 바탕으로 어떤 치료 효과를 기대할 수 있는지, 어떤 부작용이 발생할 가능성이 있는지를 설명합니다. 이 설명을 이해한 후, 병원에서의 치료를 받기로 동의하는 경우, 동의서에 환자(와 가족)의 서명을 받습니다.
중입자선치료의 준비 과정
중입자선치료를 받기 위해선 몇 가지 단계를 거쳐야 합니다. 치료 시작 1~2주 전부터 치료 준비가 시작되며, 이는 외래에서 진행될 수도 있고, 입원이 필요한 경우도 있습니다.
입원 안내:
치료 준비 단계에서 환자가 참여하는 부분은 ‘고정구의 제작’과 ‘CT 시뮬레이션’입니다. 눈암의 경우 ‘치료 리허설’에도 참여해야 합니다. 또한, 중입자선치료의 적절성, 치료 방법과 계획, 치료 내용과 부작용에 대한 환자의 이해 등을 병원 내의 암 관리위원회에서 심사합니다.
고정구 제작:
치료 동안 암 부위에 중입자선을 정확히 조사하기 위해 환자에게는 가장 편안한 자세를 유지하도록 요청합니다. 이를 돕기 위해 각 환자에게 맞는 고정구를 제작합니다. 고정구 제작실은 중입자선치료를 진행하는 신치료 연구동의 지하에 위치해 있습니다. 입원 환자는 병동의 직원이 안내하며, 외래 환자는 이전에 방문했을 때 위치를 안내받습니다.
고정구를 실제로 제작하기 전에, 의사나 치료방사선사로부터 고정구에 대한 간단한 설명을 들은 후에 고정구를 제작합니다. 이 과정은 대략 20분에서 1시간 정도 걸립니다. (머리나 목 부위에 조사하는 환자는 경우에 따라 이 날까지 치아 처리가 필요할 수 있습니다. 간이나 폐에 조사하는 환자는 마커 삽입이 필요한 경우도 있습니다. 자세한 사항은 주치의에게 문의하시기 바랍니다.)
CT 시뮬레이션:
치료 계획을 작성하기 위해 필요한 CT 촬영을 진행합니다. 이 CT 촬영도 신치료 연구동의 지하에서 진행됩니다. 미리 제작된 고정구에 누워, 주치의가 검토한 방향(경우에 따라, 침대가 약 20도 기울어질 수 있습니다)에서 CT 촬영을 진행합니다.
호흡에 의해 움직이는 장기의 경우, 호흡 동기라는 방법으로 촬영합니다. 이는 환자의 호흡 상태를 모니터로 관찰하고, 안정된 동일한 호흡 상태에서만 촬영을 진행하는 방법입니다. 실제 치료에서도, 같은 호흡 상태에서만 중입자선이 나오도록 설계되어 있습니다. 이 과정은 대략 30분에서 1시간 30분 정도 걸립니다.
치료 계획 작성:
이 CT 이미지를 바탕으로 주치의가 중입자선치료의 목표가 되는 위치를 컴퓨터에 입력하고, 치료 계획 전문 스태프에 의해 복사선량 분포가 작성됩니다.
치료 리허설:
현재, 치료 리허설은 안구종양 환자에게만 진행되고 있습니다. 치료 시작 전날, 실제로 치료를 진행하는 방에서 고정구를 착용한 상태로, 치료 시와 같은 방식으로 표시가 되는 빛원(LED)을 바라보는 연습을 합니다. 이 과정을 통해 환자는 중입자선치료에 대한 더욱 깊은 이해와 준비를 할 수 있게 됩니다.
중입자선치료의 치료 과정
중입자선을 쏘는 방이 E, F, G 3개 있으며, E와 F 방에서는 수직과 수평 두 방향으로, G 방에서는 회전 간트리를 통해 모든 방향의 중입자선치료를 진행할 수 있습니다. 한 번에 조사하는 방향은 환자마다 다르며, 같은 환자라도 일에 따라 다를 수 있습니다. 매일 치료 할 때마다, 5~20분 동안 위치 맞춤을 엄격하게 진행합니다.
실제 조사 시간은 질병의 위치와 크기, 호흡 동기가 필요한지에 따라 다르며, 짧은 것은 수십 초, 긴 것은 10분 이상 걸립니다. 조사로 인해 통증이나 열감 등의 자극을 느낄 수는 없습니다. 조사 횟수는 환자마다의 치료 계획에 따라 결정됩니다. (조사 부위에 따라 조사 전에 전처리를 할 수 있습니다. 병동 간호사의 지시에 따라 주시기 바랍니다.)
중입자선치료는 이처럼 엄격한 절차를 통해 정확한 위치에 중입자선을 조사함으로써, 암 세포를 효과적으로 제거하고, 동시에 주변 정상 세포에 미치는 영향을 최소화하여 암 치료에 효과를 발휘합니다. 이러한 과정은 환자의 치료 계획에 따라 매일 반복되며, 전문적인 의료진의 지속적인 모니터링과 관리하에 진행됩니다.
중입자선치료 후의 과정
치료 종료 후(퇴원):
치료를 마친 경우, 치료 종료일 다음 날 또는 몇 주 후에 퇴원하게 됩니다. 퇴원 전(외래 치료의 경우 치료 종료 시), 이후의 사항에 대해 담당 의사로부터 설명을 받습니다.
경과 관찰:
치료 후에는 대부분의 경우, 현지 병원의 각 질환의 주요 진료과와 본원에서 2곳에서 신중하게 경과를 관찰합니다. 경과 관찰은 치료 효과의 확인과 부작용의 유무를 확인하기 위해 진행됩니다. 검사를 위해 입원하게 되는 경우도 있고, 외래에서 진행되는 경우도 있습니다. 검사의 내용과 간격은 질병에 따라 다르므로, 치료 종료 시에 개별적으로 설명을 드립니다.
생활의 질(QOL) 확인:
질병에 따라서는, 치료 계획에서 결정된 생활의 질(QOL)에 대해서도 확인합니다.
중입자선치료를 마친 후의 관리는 치료의 효과를 최대화하고, 잠재적인 부작용을 관리하며, 환자의 생활의 질을 높이는데 중요한 역할을 합니다. 이러한 과정은 환자의 건강 상태와 질병의 특성에 따라 맞춤화되어 진행되며, 전문적인 의료진의 지속적인 모니터링과 관리하에 이루어집니다.
5. 암'이란 어떤 병인가?
인간의 몸은 대략 수십조 개의 세포로 구성되어 있습니다. 각 세포는 각자의 역할과 기능을 분담하고 있습니다. 긴 시간 동안 지속적인 자극에 의해 세포의 유전자가 손상을 입고, 이것이 축적되면서 세포가 예상된 역할과 기능을 이탈하게 되어 악성으로 변하게 되며, 이것이 암이라고 생각됩니다.
‘악성’이라는 것은, 제한 없이 증가하거나, 근접한 조직이나 기관에 침투하여 파괴하거나(침투), 몸의 다른 부분에 퍼져나가는(전이) 성질을 가지고 있다는 것을 의미합니다.
이러한 자극을 주는 물질로는, 우리 주변에서 알려진 것들 중에는 담배, 알코올, 고지방식품, 자외선, 특정한 화학물질(아스베스트 등), 바이러스 감염, 헬리코박터 파일로리 감염 등이 있으며, 암의 원인이 되는 일부 바이러스에 대해서는 백신으로 예방할 수 있는 것도 있습니다. 헬리코박터 파일로리도 제거할 수 있습니다. 반면에, 원인이 전혀 알려지지 않은 희귀한 암도 있습니다.
정상적인 세포가 변화하여 암 세포가 되지만, 암 세포가 된 후에도 변화를 계속하며, 처음에는 효과가 있던 치료가 더 이상 효과가 없어지거나, 갑자기 진행 속도가 빨라지는 경우도 있습니다. 이러한 상황을 고려하여, 중입자선치료는 암세포를 효과적으로 제거하면서 동시에 환자의 생활의 질을 유지하려는 노력을 계속하고 있습니다.
6, 암 치료
암에는 다양한 치료법이 있으며, 같은 암이라 하더라도 같은 진행 단계에서도 환자에 따라 치료법을 바꿀 수 있습니다. 그렇다면 어떻게 치료법을 선택하고 있는 걸까요?
암은 그 자리에서 주변의 정상 구조를 파괴하면서 커지거나, 전체적으로 전이하며 확산됩니다. 또한, 정상 세포가 변화하여 암이 되는데, 암이 어느 기관에서 발생했는지, 또 어떤 유형의 암인지에 따라 암의 성질도 다릅니다. 커지는 속도, 전이의 용이성, 표면에 어떤 단백질이 있는지, 어떤 유전자가 문제인지 등 암의 성질과 확산 방식에 따라 치료 방법도 달라집니다.
암이 특정 영역에만 존재할 때는 그 부분만 치료하면 되므로, 이런 치료는 국소 치료라고 합니다. 수술이나 중입자선치료는 치료한 부분에만 효과가 있으므로, 국소 치료에 포함됩니다. 반면에, 암이 림프절이나 다른 기관 등 넓은 범위에 걸쳐 있을 경우, 전체를 커버하는 치료(전신 치료)로 약물 치료를 진행할 수 있습니다.
약물 치료에는 항암제에 의한 화학 치료, 호르몬제에 의한 내분비 치료, 분자 표적 치료, 면역 체크포인트 억제제에 의한 면역 치료 등이 있습니다. 국소 치료와 전신 치료는 각각, 예상되는 효과 외에도, 예상되는 부작용, 치료 자체의 일정, 비용 등이 다릅니다.
암 치료는 전쟁과 같은 것으로, 싸우기 위해서는 먼저 적을 알아야 합니다. 암 치료에서는 어떤 성질의 암이 어느 범위까지 확산되어 있는지를 파악하는 것이 전제가 됩니다.
가능하면 암 세포 자체를 채취하여 직접 조사합니다. 다양한 치료에 대한 과학적 근거를 이루는 데이터가 있지만, 그 데이터가 적용될 수 있는지는 상황마다 주의 깊게 검토해야 합니다. 그러나 희귀한 암에서는 충분한 데이터가 없는 경우도 있습니다.
그리고 잘 싸우기 위해서는 자신을 알아야 합니다. 치료 방향을 고려할 때, 다른 질병(합병증)이나 체력, 사회적 상황, 개인의 가치관·인생관 등도 포함하여 검토해야 합니다. 치료의 목표도 질병이나 개인의 상태에 따라 변화합니다.
또한, 이전보다 암 치료 후에 오래 살게 된 것으로, 치료 후의 삶에 대해서도 생각하는 것이 중요해졌습니다. 치료 후의 삶을 생각하는 것은, 환자 본인이나 가족이 인생관·가치관을 돌아보는 것에서 시작됩니다. 그 위에서 주치의나 각 과의 의사와 잘 상의하거나, 세컨드 오피니언을 듣고, 자신에게 가장 적합한 치료를 결정하는 것이 중요합니다.
7. 방사선 치료에 대하여
암에 대한 방사선 원리
세포에 방사선이 닿으면, 세포핵에 있는 DNA가 손상을 입습니다. 세포에는 받은 손상을 복구하는 메커니즘이 있지만, 파괴된 부분이 많거나, 파괴의 정도가 심하면 완전히 복구하지 못하고, 세포가 여러 번 분열할 수 없게 되거나, 손상을 입습니다. 대부분의 경우, 암 세포는 정상 세포에 비해 DNA의 손상을 복구하는 메커니즘이 충분히 작동하지 않습니다.
그래서 일반적으로 암 세포는 정상 세포에 비해 방사선의 영향이 강하게 나타납니다. 이를 통해, 방사선은 암에 대해 치료 효과를 발휘합니다. 그러나, 정상 세포에도 손상이 남아서 부작용을 일으킬 수 있습니다. 방사선에 어디까지 견딜 수 있는지는, 기관 등에 따라 다릅니다. 그래서, 암과 그 주변의 구조의 위치 관계를 고려하여, 방사선의 방법이나 양을 구분합니다.
일반적으로 사용하는 방사선 치료에서 사용하는 방사선
일반적인 방사선 치료에서는, 체외에서 방사선을 조사하기 위해 사용되는 것은, X선·감마선이라는 전자기파와, 전자선입니다. X선·감마선은 체내의 깊은 곳까지 도달하여, 목표로 하는 영역에 에너지를 전달할 수 있습니다. 또한, 체표 근처의 피부·근육의 손상을 줄이고 깊은 곳에 있는 암을 치료할 수 있습니다.
더 높은 에너지의 X선은 더 깊게 도달할 수 있기 때문에, 치료에서는, 검사에서 사용하는 X선에 비해 약 100배의 에너지의 X선을 사용합니다. 또한, 전자선은 피부 표면에 집중하여 높은 선량을 조사할 수 있어, 피부의 암이나, 일부 유방암 등에 사용됩니다. X선과 전자선은 모두 범용형의 직선 가속기로 조사할 수 있습니다.
체외에서 방사선을 조사하는 것 외에도, 방사선 치료에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 방사성 물질을 체내에 직접 삽입하여, 암 근처에서 치료하는 ‘소선원 치료’입니다. 치료하는 기관에 따라 다양한 방사성 물질과 방법이 있습니다.
다른 방법은, 방사성 물질을 약으로 체내에 투여하여, 암 세포에 집중하는 약물로부터의 치료 효과를 기대하는 ‘내부 조사’입니다. 갑상선암에 대해 갑상선에 집중하는 방사성 요오드를 마시거나, 전립선암의 골 전이에 대해, 골에 집중하는 라듐223을 투여하기도 합니다.
방사선에 의한
양성자선
양성자선은 방사선 의학 종합 연구소에서 1979년부터 일시적으로 현재의 양성자선보다 약한 에너지의 빔을 사용하여 치료를 실시하였습니다. 양성자선은 높은 에너지로 가속되면 전립선 등 체내 깊은 부분에도 도달할 수 있습니다.
양성자선 치료 시설의 건설 비용은 약 400억 원 정도로, 비교적 저렴한 비용으로 치료 시설을 구축할 수 있는 이점이 있습니다. 또한, 양성자는 입자로서 가벼워서 특정 지점에서 확실하게 멈추는 성질이 있어, 이 특성은 양성자선치료의 장점으로 여겨집니다. 그러나 반면에, 체내 깊은 곳에 조사하려고 하면 빔이 가로로 쉽게 퍼지는 경향이 있습니다.
탄소이온
탄소 이온선 치료는 높은 생물학적 효과를 가지고 있어, 일반적인 X선이 효과적이지 않은 암세포에도 높은 치료 효과를 보여줍니다. 탄소 이온선은 탄소 12의 원자핵을 빔으로 조사하는 방식입니다. 특히, 이 방법의 장점은 체내 깊숙한 곳에도 조사가 가능하며, 빔이 좌우로 퍼지는 것이 적다는 점입니다. 이러한 특성은 암세포에 집중적인 치료를 가능하게 하여, 치료 효과를 높이는데 크게 기여합니다
방사선 의학 종합 연구소에서는 1990년대에 탄소 이온선 치료를 시작하였는데, 초기 투자비용은 3000억 원 이상이었습니다. 하지만 현재는 치료 장비가 소형화되어, 도입 비용이 절반 정도로 줄어들었습니다. 이는 탄소 이온선 치료의 보급을 촉진하는 데 큰 역할을 하고 있습니다.
중성자선
1969년부터 1980년대에 걸쳐, 방사선 의학 종합 연구소에서는 속도가 빠른 중성자를 이용해 직접 암을 치료하는 시도가 이루어졌으며, 이는 결국 중입자선치료로 발전하였습니다.
또한, 이와는 별개의 치료법으로, 열 중성자의 에너지를 효율적으로 흡수하는 붕소의 약물을 사용하여, 암세포에 붕소가 존재하는 상황에서 열 중성자선을 조사하는 ‘붕소 중성자 포획 치료(BNCT)’가 여러 시설에서 시도되고 있습니다.
붕소 중성자 포획 치료(BNCT)는 특정 약물을 이용해 암세포에 붕소를 존재시킨 뒤 열 중성자선을 조사하는 방법으로, 이 방법은 암세포 자체를 목표로 하여 특히 암세포에만 고도로 효과적인 치료법입니다.
헬륨 이온선
헬륨 이온선은 양성자선과 매우 유사한 성질을 가지고 있으며, 양성자선과 탄소 이온선 사이를 메우는 역할을 기대하고 있습니다.
미국 로렌스 버클리 국립 연구소에서는 약 2,000명의 환자에게 헬륨 이온선 치료를 시도하였습니다. 특히, 안구 종양에 대한 좋은 치료 결과가 보고되었습니다. 이러한 결과는 헬륨 이온선이 중입자선치료의 중요한 요소로서, 암 치료의 효과를 높이는 데 기여할 수 있음을 보여줍니다.