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병원소개

리네커 양성자 치료 센터

뮌헨에 위치한 리네커 양성자 치료 센터(RPTC)는 완벽한 병원시설 및 항암치료를 제공하는 외래환자를 위한 최초의 유럽 양성자 치료시설입니다.

이는 뮌헨을 기반으로 한 PD Dr. med. Dr. habil. Hans Rinecker (의학박사 한스 리네커 교수)에 의해 설립되었고, 다른 도시와 국가로 시설 확장을 목표로 하고 있습니다. 리네커 양성자 치료 센터는 2009년 3월부터 임상 수술을 시행해왔고 해마다 4.000명에 달하는 환자들이 치료가 되고 있습니다. 공보험과 사보험에 가입된 환자들이 이용할 수 있습니다.

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양성자 치료의 특성

양자선의 특성

Figure 1

그림 1

양성자는 사이클로트론과 싱크로트론에 의해 광속의 60%(180,000km/s, 250MeV의 운동에너지)까지 가속이 되며, 우리 몸을 대략 38 cm까지 투과할 수 있습니다. 우선 양성자는 투과하면서 주변에 있는 원자의 전자구름에 상대적으로 적은 에너지를 전달합니다(낮은 이온화 정도). 그러나, 이러한 현상은 양성자들의 속도를 줄어들게 합니다.

그림 1을 참조하세요.

Figure 2

그림 2

입자들(양성자들)이 느려질수록 더 많은 에너지를 주변에 전달하며 braking effect(양성자가 멈추기 직전에 많은 에너지를 한꺼번에 전달하는 것)가 일어나게 됩니다. 이는 입자가 멈추는 지점에서 (“에너지 폭발”로도 생각할 수 있는 브래그 피크를 발생시키게 됩니다. 예를 들어, 단일 에너지 양자선의 경우, 피부로부터 1~4 mm의 깊이까지 투과가 가능합니다. X선과는 달리 양자선은 종양 부위 앞 쪽에 있는 조직에 더 적은 선량을 전달합니다. 또한 종양 뒤 쪽에 있는 조직에는 어떠한 방사선량도 전달하지 않습니다. 이러한 물리학적 현상으로 양자선의 속도를 조절하여 브래그 피크의 깊이를 종양 부위에 정확하게 맞추고, “유용한 방사선”과 “유해한 방사선”의 비율을 더 좋게 만들 수 있게 되었습니다. 하나의 입자가 만드는 브래그 피크가 영향을 미치는 깊이의 범위는 매우 작기 때문에, 입자(양성자선)의 속도를 다양하게 하여, 브래그 피크가 종양 부분으로 “퍼질 수” 있도록 해주어야 합니다. 그림 2는 커다란 종양에 대한 양자선의 선량 분포를 나타내주고 있습니다. 종양 앞 쪽에 있는 조직에 전달되는 선량은 X선 선량에 미해 많이 줄은 반면, 종양 뒤 쪽에 있는 조직에는 어떠한 선량도 전달하지 않는 것을 알 수 있습니다.

그림 3과 그림 4는 각각 양자선과 X선에 의해 인체에 전달되는 선량 분포 입니다. 두 그림을 통해 전달되는 선량의 차이를 비교해볼 수 있습니다.

 

조직을 투과한 양성자들은 브래그 피크가 끝나는 지점에서 X선이 전달한 에너지와 비슷한 양의 에너지를 주위 분자들(세포 안의 물 분자 등)로 전달하여, 분자가 가진 전자를 방출하게 합니다. 이렇게 (양성자 또는 X선에 의해) 전자가 분리되면서 그 분자는 이온화됩니다. 그림 5에서처럼, 이온화된 분자들은 독성을 가지게 되며 주변 세포 및 조직에 손상을 주게 됩니다. 이렇게 두 방사선(양자선, X선)으로 인한 생물학적 효과가 동일하기 때문에, 우리는 X선에 대한 100년이 넘는 임상적 경험을 바탕으로, X선이 인체에 미치는 영향 및 선량에 대한 지식을 양자선에도 동일하게 적용하고 치료 계획을 세울 수 있게 되었습니다.

X선 대신 양자선을 사용함으로써 부작용 때문에 제한되었던 치료선량(종양 부위에 가해지는 선량)을 늘릴 수 있게 된 동시에, 정상 조직에 전달되는 선량 역시 줄일 수 있게 되었습니다. 따라서 2차원이 아닌 3차원적으로 양자선을 조절하여 종양 조직의 구조에 맞게 정확하게 조사함으로써, 정상조직에 전달되는 선량을 대략 43%에서 78%까지 감소할 수 있게 되었습니다.



그림 6과 7은 같은 환자에 대해 X선과 양자선이 전달하는 선량 분포의 차이를 보여주고 있습니다. 왼쪽 그림이 기존의 X선으로 방사선 치료를 할 경우 환자가 실제적으로 받는 방사선 분포입니다. 오른쪽 그림은 양성자 치료를 할 경우, 환자에게 전달되는 선량 분포입니다. 각 그림의 가장 안쪽 얇은 선이 종양(타켓)의 경계이며, 다른 여러 색은 국부적으로 전달되는 선량 분포를 나타냅니다.

더 자세히 보시길 원하시면, 각각의 그림을 클릭해주세요.

왼쪽 사진(X선)

재발성 비인두암이 있는 환자에게 여러 방향에서 X선을 조사하여 치료하는 치료 계획을 두 개의 다른 단면(두 방향)에서 나타내었습니다. 기존의 X선을 이용한 방사선 치료는 주변의 정상 조직에 일정 수준 이상의 선량을 전달하게 됩니다. 따라서 이 환자분의 경우, 침샘이 심각하게 손상되었습니다.

오른쪽 사진(양자선)

X선을 이용한 치료와 비교했을 때, 양성자 치료의 경우 3차원적으로 종양에 타겟팅하는 능력이 더 우수함을 확인할 수 있습니다. 또한 더 높은 선량으로 종양을 치료하는 동시에, 주변 정상 조직에 가해지는 선량을 최소화하여 환자들의 회복이 더 용이하도록 해줍니다.

왼쪽 사진(X선)

폐암 환자의 X선 치료 계획을 세 방향에서 나타낸 사진입니다. X선이 여러 방향에서 조사되며, 양쪽 폐가 높은 선량을 받는 것을 알 수 있습니다.

오른쪽 사진 (양성자선)

양성자를 이용한 치료가 X선 치료 계획과 비교했을 때 3차원적으로 더 우수한 타겟팅이 가능한 것을 보여줍니다. 또한 양자선이 투과하는 깊이를 조절하여 심장과 정상 폐조직을 보호할 수 있습니다.

병원 소개

리네커 양성자 치료 센터

한스 리네커 박사를 필두로 뮌헨에 설립된 리 네커 양성자 치료 센터는 외래환자의 암 치료 에 필요한 모든 시설을 갖춘 유럽의 첫 양성자 센터이며, 다른 나라, 다른 도시로 치료 시설 을 확장하는 것을 장기적 목표로 하고 있습니 다. 2009년 3월부터 임상 치료를 시작한 본 치료 센터는 매년 4,000명의 환자를 치료할 수 있도록 설계되었으며, 공보험 또는 개인 건강보험을 소유한 환자들에게 치료를 제공 합니다.

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