양성자보다 질량비가 12배 ... 암세포 파괴력이 2~3배
중입자치료기는 탄소이온을 가속해 발생하는 에너지를 이용한 방사선치료의 일종이다. 전자를 가속한 기존 방사선치료나 수소이온을 가속한 양성자치료 보다 입자가 무거워 중입자치료기라고 한다.
기존 방사선이나 양성자치료보다 주변세포 손상은 적으나 암세포 파괴력이 2~3배 높으며 수술이 불가능 위치의 암을 치료할 수 있어 ‘꿈의 암 치료기’로 불린다. 다만 국내에서는 지금까지 치료 받을 수 있는 곳이 없어 환자들이 치료를 위해 비싼 돈을 들여 해외로 원정치료에 나섰다.
중입자치료의 원리는 가속기 싱크로트론이 탄소원자를 빛의 속도에 가깝게 가속한 뒤 고정형 또는 회전형 치료기를 통해 에너지빔을 환자의 암세포에만 정밀하게 조사하는 것이다. 중입자가 양성자보다 질량비가 12배 높기 때문에 질량이 무거운 만큼 암세포가 받는 충격 강도가 크다.
또한 일정량의 방사선이 지속되는 X-선과 다르게, 중입자는 신체표면에서는 방사선량이 적다가 목표지점(암세포)에 도달하면 남은 에너지를 대부분 발산하는 브래그 피크(Bragg peak) 특성으로 인해 주변세포의 손상을 적고 암세포 공격력은 커진다는 것이다.
난치성 고형암 치료 기대 ... 혈액암과 4기 암은 효과 떨어져
중입자치료가 적용되는 암은 거의 모든 종류의 고형암이다. 특히 경부암, 골육종 등 수술하기 어려운 부위에 자리한 암 치료에 적용될 수 있을 것으로 보인다.
항암제가 듣지 않는 난치암에도 효과를 기대할 수 있다. 예를 들어 산소가 부족한 환경의 암세포에 강력한 효과를 보인다. 이러한 저산소 암세포는 생명력이 매우 강해 100배 이상의 방사선 조사량에도 견디며 항암약물 역시 침투가 어려운 까다로워 치료가 어렵다. 이런 암 세포에 중입자치료기로 높은 에너지를 조사하여 치료할 수 있다.
지난해 9월, 윤동섭 의료원장은 “중입자치료는 5년 생존율이 30% 이하여서 3대 난치암이라고 꼽히는 췌장암, 폐암, 간암에서 생존율을 2배 이상 끌어올릴 것”이라며 “골·연부조직 육종, 척삭종, 악성 흑색종 등의 희귀암의 치료는 물론, 기존 치료 대비 낮은 부작용과 뛰어난 환자 편의성으로 전립선암 치료 등에서도 널리 활용될 것으로 예상하며, 실제 일본의 많은 사례를 통해 이를 확인하고 있다”고 소개했다.
하지만 조사할 암 세포가 고정되지 않은 혈액암 또는 전이되어 암세포가 작게 흩어진 경우에는 효과가 떨어지기 때문에 1~3기 사이 고정암에 권장된다
치료횟수는 평균 12회, 초기에는 전립선암 치료 위주 예상
연세대의료원은 2019년 연세중입자암치료센터를 착공하고 총 3000억원을 들여 중입자치료기를 도입했다. 치료센터에 갖춰진 중입자치료기는 고정형 1대와 회전형 2대다. 회전형은 360도 회전하며 중입자를 조사하기 때문에 어느 방향에서든 환자 암세포에 집중 조사가 가능해 평균 치료 횟수를 낮출 수 있다는 설명이다.
치료 횟수는 평균 12회로 X-선, 양성자치료의 절반 수준이다. 환자 한 명당 치료 시간은 2분 정도에 불과하지만, 준비과정에 시간이 소요돼 치료기 3대에서 하루 동안 약 50여 명의 환자를 치료할 계획이다. 치료 후에 환자가 느끼는 통증은 거의 없어 바로 귀가가 가능하다.
처음에는 고정치료실만 운영되며 6개월 간격으로 회전치료실들도 오픈할 예정으로 알려져 있다. 이익재 연세암병원 중입자치료센터장은은 “초기 운영될 고정치료실은 주로 전립선암 치료가 이뤄질 것으로 보이며, 이후 회전형 치료기가 운영되면 다양한 암종의 치료가 이뤄질 것”이라고 설명했다.
김지예 기자
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