국내 민간병원 중 처음으로 양성자 치료기기를 도입했던 삼성서울병원이 업그레이드된 기술로 차별화를 꾀한다. 1초가 채 되지 않는 찰나의 순간에 고선량 방사선을 집중 조사하는 이른바 '원샷' 치료 연구가 속도를 내면서 학계의 기대를 한몸에 받고 있다.
13일 삼성서울병원에 따르면 조성구 방사선종양학과 교수와 신희순 삼성융합의과학원 박사 연구팀은 최근 한국원자력학회 학술지 ‘NET’(Nuclear Engineering and Technology)에 플래시의 핵심 기반이 되는 선량 평가 방법을 발표했다.
플래시 치료는 초당 40그레이(Gy/s) 이상의 고선량 방사선을 1초 미만의 짧은 시간동안 집중적으로 조사하는 치료법이다. 수소 원자의 핵인 양성자를 빛의 60%에 달하는 속도로 올려 암세포를 정밀 타격하도록 하는 파괴력은 유지하면서 정상 세포의 손상을 최소화할 수 있다. 단 한 번의 방사선 치료로 암을 없앨 수 있는 미래 기술로 꼽히지만, 아직은 국내외를 막론하고 임상 연구 초기 단계다.
삼성서울병원 양성자치료센터는 2024년부터 일본 스미토모중공업과 플래시 기술 개발을 위한 공동 연구를 진행하고 있다. 플래시 기술의 도입을 앞당기기 위한 기반 기술이 완성돼 학계에 공개한 것이다.
연구팀은 국내 병원에서 널리 사용 중인 방사선량 측정 도구인 이온화 전리함과 필름(Gafchromic EBT film)을 이용해 플래시 환경에서 방사선량을 얼마나 정확하게 측정할 수 있는지를 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. 수차례 시뮬레이션 끝에 기존 양성자 빔과 플래시 빔의 측정값을 활용해 오차를 줄일 수 있는 보정 계수를 도출한 다음, 플래시 조건인 40Gy/s 뿐만 아니라 70Gy/s 환경에서도 정밀한 선량 측정이 가능함을 확인했다.
방사선 도달 위치의 정확도는 0.4mm 수준으로, 일반 사용 환경의 오차 기준(1mm)보다 한층 정밀한 것으로 나타났다. 고가의 특수 장비 없이도 플래시 기술에 필요한 선량 정밀 평가가 가능함을 입증한 것이다.
양성자 치료는 암세포에 도달한 순간 에너지를 발산해 암세포를 타격한 뒤 사라지는 특성을 이용하는 만큼 정확한 위치에 도달하는 것이 중요하다. 이로써 몸 속 깊숙이 자리한 암이라도 플래시 환경에서 양성자 치료 고유의 특성을 구현 가능한 것으로 입증됐다.
조 교수는 “플래시는 방사선 치료의 새로운 가능성을 여는 기술로, 이번 연구는 그 기반을 정교하게 다졌다는 점에서 의미가 크다”며 “실제 임상에 안전하게 적용하기 위한 후속 연구를 이어가겠다”고 말했다.
박희철 양성자치료센터장(방사선종양학과 교수)은 “환자가 짧은 시간에, 더 적은 부담으로 치료받을 수 있도록 ‘플래시’ 연구에 집중하고 있다”라며 “더 많은 환자에게 희망이 될 수 있도록 노력하겠다”라고 강조했다.
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