국내 연구팀이 아직 '미래형 치료 기술'로 분류되는 초고속 고선량 양성자빔 치료(플래시, FLASH)의 기술 도입을 앞당길 수 있는 기반 기술을 최근 발표했다.
플래시는 최근 암 치료 분야에서 주목받고 있는 혁신적인 치료 방식이다. 양성자 치료는 수소 원자의 핵인 양성자를 빛의 60%에 달하는 속도로 올린 뒤 환자의 몸에 쏘아 암 조직을 파괴하는 치료 방식이다. 기존 방사선 치료로는 수 분 동안 일정한 선량을 나눠 조사했는데, 플래시 기술을 이용하면 1초 미만의 아주 짧은 시간 동안 고선량의 방사선을 한 번에 전달해 암세포를 더욱 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 아직 인체 대상 장기적 안정성, 대형 장비의 기술적 구현 등이 검증되지 않아 임상 연구 초기 단계에 머물로 있고, 미래 기술로 분류된다.
최근 삼성서울병원 양성자치료센터팀이 플래시 기술 도입을 앞당기는 데 도움이 될, 선량 평가 방법을 발표했다.
이번 연구는 고가의 특수 장비 없이도 국내 병원에서 이미 널리 사용 중인 방사선량 측정 도구인 이온화 전리함과 필름만으로 플래시 기술에 필요한 선량 정밀 평가가 가능하다는 것을 입증했다. 특수 장비는 장비 가격이 비싼 탓에 국내에서는 연구용으로만 일부 가동 중이어서 플래시 치료의 임상 적용 연구를 진행하기 어려운 환경이었다.
연구팀은 일반 측정 장비가 플래시 환경에서 얼마나 정확하게 방사선량을 측정해 낼 수 있는지 다양한 조건에서 평가했다. 40Gy/s 이상의 플래시 환경에서도 치료 부위에 조사되는 예상 선량과 실제 선량이 일치해야 치료 효과를 보장하고, 환자 안전도 담보할 수 있기 때문이다.
연구팀은 수차례 시뮬레이션 끝에 기존의 양성자 빔과 플래시 빔에 의한 측정값을 이용하여 측정 오차를 줄일 수 있는 보정 계수를 찾았다. 연구에 따르면 플래시 조건인 40Gy/s 뿐만 아니라 70Gy/s에 대해서도 정밀한 선량 측정이 가능한 것으로 확인됐다. 방사선 도달 위치 정확도도 유지할 수 있었다.
양성자 치료는 암세포에 도달한 순간 에너지를 발산하여 암세포를 타격한 뒤 사라지는 특성을 이용하는 만큼 정확한 위치에 도달하는 게 관건인데, 이번 연구에서 일반 측정 장비만으로 플래시 환경에서도 일반 사용 환경 오차 기준(1mm)보다 정밀하게(0.4mm) 방사선 도달 위치 정확도를 측정할 수 있는 것으로 드러났다.
이번 연구를 주도한 삼성서울병원 방사선종양학과 조성구 교수는 “플래시는 방사선 치료의 새로운 가능성을 여는 기술로, 이번 연구는 그 기반을 정교하게 다졌다는 점에서 의미가 크다”라며 “실제 임상에 안전하게 적용하기 위한 후속 연구를 이어가겠다”라고 말했다.
삼성서울병원 양성자치료센터 박희철 센터장은 “환자가 짧은 시간에, 더 적은 부담으로 치료받을 수 있도록 플래시 연구에 집중하고 있다”라며 “더 많은 환자에게 희망이 될 수 있도록 노력하겠다”라고 말했다. 삼섬서울병원 양성자치료센터팀은 플래시 기술 개발을 위해 2024년부터 일본 스미토모와 공동연구를 진행하고 있다.
한편, 이번 연구 결과는 한국원자력학회 학술지 ‘NET(Nuclear Engineering and Technology)’에 최근 게재됐다.
플래시는 최근 암 치료 분야에서 주목받고 있는 혁신적인 치료 방식이다. 양성자 치료는 수소 원자의 핵인 양성자를 빛의 60%에 달하는 속도로 올린 뒤 환자의 몸에 쏘아 암 조직을 파괴하는 치료 방식이다. 기존 방사선 치료로는 수 분 동안 일정한 선량을 나눠 조사했는데, 플래시 기술을 이용하면 1초 미만의 아주 짧은 시간 동안 고선량의 방사선을 한 번에 전달해 암세포를 더욱 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 아직 인체 대상 장기적 안정성, 대형 장비의 기술적 구현 등이 검증되지 않아 임상 연구 초기 단계에 머물로 있고, 미래 기술로 분류된다.
최근 삼성서울병원 양성자치료센터팀이 플래시 기술 도입을 앞당기는 데 도움이 될, 선량 평가 방법을 발표했다.
이번 연구는 고가의 특수 장비 없이도 국내 병원에서 이미 널리 사용 중인 방사선량 측정 도구인 이온화 전리함과 필름만으로 플래시 기술에 필요한 선량 정밀 평가가 가능하다는 것을 입증했다. 특수 장비는 장비 가격이 비싼 탓에 국내에서는 연구용으로만 일부 가동 중이어서 플래시 치료의 임상 적용 연구를 진행하기 어려운 환경이었다.
연구팀은 일반 측정 장비가 플래시 환경에서 얼마나 정확하게 방사선량을 측정해 낼 수 있는지 다양한 조건에서 평가했다. 40Gy/s 이상의 플래시 환경에서도 치료 부위에 조사되는 예상 선량과 실제 선량이 일치해야 치료 효과를 보장하고, 환자 안전도 담보할 수 있기 때문이다.
연구팀은 수차례 시뮬레이션 끝에 기존의 양성자 빔과 플래시 빔에 의한 측정값을 이용하여 측정 오차를 줄일 수 있는 보정 계수를 찾았다. 연구에 따르면 플래시 조건인 40Gy/s 뿐만 아니라 70Gy/s에 대해서도 정밀한 선량 측정이 가능한 것으로 확인됐다. 방사선 도달 위치 정확도도 유지할 수 있었다.
양성자 치료는 암세포에 도달한 순간 에너지를 발산하여 암세포를 타격한 뒤 사라지는 특성을 이용하는 만큼 정확한 위치에 도달하는 게 관건인데, 이번 연구에서 일반 측정 장비만으로 플래시 환경에서도 일반 사용 환경 오차 기준(1mm)보다 정밀하게(0.4mm) 방사선 도달 위치 정확도를 측정할 수 있는 것으로 드러났다.
이번 연구를 주도한 삼성서울병원 방사선종양학과 조성구 교수는 “플래시는 방사선 치료의 새로운 가능성을 여는 기술로, 이번 연구는 그 기반을 정교하게 다졌다는 점에서 의미가 크다”라며 “실제 임상에 안전하게 적용하기 위한 후속 연구를 이어가겠다”라고 말했다.
삼성서울병원 양성자치료센터 박희철 센터장은 “환자가 짧은 시간에, 더 적은 부담으로 치료받을 수 있도록 플래시 연구에 집중하고 있다”라며 “더 많은 환자에게 희망이 될 수 있도록 노력하겠다”라고 말했다. 삼섬서울병원 양성자치료센터팀은 플래시 기술 개발을 위해 2024년부터 일본 스미토모와 공동연구를 진행하고 있다.
한편, 이번 연구 결과는 한국원자력학회 학술지 ‘NET(Nuclear Engineering and Technology)’에 최근 게재됐다.
이 기사와 관련기사