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[과학이야기] 방사선 치료(放射線 治療, Radiation Therapy) <하>이장로 이학박사(고려대)
  • 포커스데일리
  • 승인 2019.01.31 15:10
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(서울=포커스데일리) 앞에서는 방사선치료는 어떤 것이며 그것의 장점 등에 대하여 소개하였다. 방사선치료는 그 전달 방법에 따라 크게 외부방사선치료와 근접방사선치료로 나눌 수 있고, 외부방사선치료는 다시 1. 통상적(2차원) 방사선치료, 2. 3차원 입체조형 방사선치료, 3. 정위적 방사선치료, 4. 세기조절 방사선치료, 5. 호흡연동 방사선치료, 6. 영상유도 방사선치료, 7. 토모테라피(tomotheraphy), 8. 사이버나이프(cyber knife) 등으로 구분되어 소개되고 있다.

3차원 입체조형 방사선치료는 CT 영상을 기반으로 하여 종양 및 주위의 정상 조직을 3차원 입체 영상으로 재구성한 후, 여러 방향에서 종양의 모양에 따라서 치료하는 방사선치료의 한 방법이다.
그리고 정위적 방사선치료는 1회 또는 수 회에 걸쳐 짧은 기간에 높은 정확도를 가진 고선량의 방사선을 환부에 조사하여 수술에 준하는 결과를 얻을 수 있는 치료법이다.

세기조절 방사선치료는 환부를 조금 더 작은 부위로 나누어 종양에는 많은 양의 방사선을 조사하고 종양주변 정상 조직에는 방사선량을 최소화하는 방사선 치료 방법이다. 호흡연동 방사선치료는 폐암이나 간암과 같이 호흡 등의 이유로 종양이 움직이는 경우에는, 종양의 위치를 호흡에 따라 분석하여 종양이 특정한 위치에 도달할 때 방사선을 조사하면 그만큼 방사선치료 범위를 작게 할 수 있고 종양에는 충분한 양의 방사선을 조사하면서 주위 정상 조직을 보호할 수 있는 치료법이다. 영상유도 방사선치료는 방사선치료 직전 환자의 영상을 획득한 다음, 이를 치료계획 당시의 영상과 비교하여 그 차이를 교정함으로써 방사선치료의 정확도를 높이는 치료 방법이다.  토모테라피는 세기조절 방사선치료와 CT의 기술을 접목한 것으로, 매 치료 시 CT를 이용하여 종양의 위치와 모양을 확인함과 동시에 더욱 정밀해진 세기조절 방사선치료를 암부위에 조사하는 치료이다.

사이버나이프치료는 소형 선형가속기를 6개의 관절로 자유로이 움직이는 로봇팔에 장착하여 여러 방향에서 종양 부위에 방사선을 집중 조사하는, 정밀도가 매우 높은 정위적 방사선치료이다.
양성자 치료는 양성자가 체내의 특정 부위에서 에너지를 집중적으로 발산한 다음에는 더 이상 에너지를 발산하지 않게 되는 특성을 이용하여, 종양에는 고선량의 방사선을 조사하면서 주변 정상 조직에 도달하는 방사선량을 획기적으로 줄이는 치료방법으로 소개하고 있다.
그러면 방사선치료의 원리에 대하여 알아보자. 

Faiz M Khan교수의 '방사선치료 물리학'에 의하면 방사선을 우리 몸에 조사하면 몸을 투과하면서 전리 현상을 일으키는데, 이 현상은 세포의 증식과 생존에 필수적인 물질인 핵산이나 세포막 등에 화학적인 변성을 가져오게 하여 종양 세포를 죽이게 된다고 설명한다. 방사선치료는 정상 세포와 암세포가 방사선에 대한 반응에 차이가 있는 것을 이용하게 된다. 즉 정상 세포는 방사선치료 후 시간이 경과함에 따라 손상으로부터 회복하는 반면, 암세포는 회복 정도가 불충분한 특성이 있다. 따라서 방사선을 여러 번에 걸쳐 분할 조사하면, 정상 세포의 손상은 줄이면서 암세포는 효과적으로 치료할 수 있게 된다.

방사선치료의 기본적인 개념은 병이 생긴 환부에 적당량 이상의 방사선을 조사하여 암세포를 죽이면서 주위 정상조직에는 적절한 방사선량으로 방사선조사를 최소화하여 방사선에 의한 부작용을 막는 것이다.
국립암정보센터(Natonal Cancer Information Center)의 발표에 의하면 방사선치료는 고에너지 방사선을 이용하기때문에 치료에 따라 다음과 같은 부작용이 발생하기도 한다. 1. 피부변화 2. 탈모 3. 오심(메쓰껍기) 4. 설사 5. 구강 내의 식도점막 점막염 6. 구강건조증 7. 생식기능의 변화, 홍조, 무월경, 성욕 감소 등이 생기고, 골다공증 남성의 경우, 고환 부위에 일정량 이상의 방사선이 조사되면 생식기능에 영향을 줄 수 있다.

따라서 방사선물리학은 방사선치료에 중요한 역할을 하고 있으며 의공학과 더불어 방사선치료의 수준을 현저히 발전시킴으로써 21세기 방사선치료의 방법을 새롭게 변모시키고, 인간의 삶의 질과 양을 전적으로 변화시키고 있다. 그리고 환자의 특별요구에 따라 치료가 시행되는 효율적 치료가 수행되고 있다.결론적으로 지금부터 수십년 동안 방사선치료방법 및 새로운 첨단기술이 개발되어 왔다. 그러나 그러한 기술이 암치료의 획기적인 결과를 가져오기 위해선 의사, 의학 물리학자, 방사선기사들의 전문적 지식이 조화롭게 협력되어야 한다.

또한 치료계획에서는, 치료과정은 물론, 질병의 세포적, 분자생물학적 특성 등의 깊은 지식이 필요하게 된다.미래에는 전체 대중에 대한 통계적 치료효과보다는 환자 개개인을 위한 모든 방사선치료 기술과 노력이 동원되어야 한다. 앞으로도 영상을 이용한 진단과 방사선치료를 연계하여 효율적으로 치료효과를 높일 수 있는 새로운 형태의 방사선치료 분야가 기대된다. 이러한 역할의 선두에 서야 할 의학물리 분야가 계속적으로 연구 개발되어, 물리학자들의 전문적 지식이 암을 정복하는 데 기여하도록 하여야 할 것이다.

<이장로 박사 약력>
이학박사(고려대), 한국 전자기학회 6대회장, 숙대교수, 대학장 역임, 전국자연과학대학장협의회 부회장 역임, 영국 캠브리지 국제인명센터(IBC) 세계100대 최고과학자 선정등재, 저서 해석역학 외 7권, 국제과학인용색인논문(SCI) 136편 포함 357편의 국내외 논문 및 국내외 특허(미국, 유럽, 일본) 6건 보유.

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