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중입자치료 Heavy Ion Radiotherapy (重粒子線治療) |
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| 연세의료원의 중입자 가속기[1] |
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1. 개요
입자가속기로 탄소 등 무거운 원소의 원자를 빛에 가까운 속도로 가속해 그 에너지를 암세포에 조사( 照 射)하며 파괴시키는 초정밀 최첨단 의료기기이다.기존의 화학 및 방사선요법과 비교해 부작용은 줄고, 기존 치료로 효과가 없던 특정 암종의 치료 방법으로 기대되고 있다.
2. 특징
중입자 치료도 양성자치료처럼 브래그 피크[2] 특징을 이용하는데, 양성자는 중입자에 비해 질량이 가볍고 대부분의 암 치료보다는 특정 암 치료에 효과적이다. 양성자 치료와 중입자 치료는 그 원리가 같지만 입자의 질량이 커질수록 더 높은 브래그 피크를 가지기 때문에 더 정확하고 부작용 없이 암 조직에 에너지를 전달할 수 있어 질량이 큰 입자가 더 유리하다. 가장 작은 양성자(수소 원자핵)를 이용하는 것이 양성자 치료, 헬륨, 탄소 등 더 무거운 입자를 사용하는 것을 중입자 치료라고 부르며 더 큰 효과를 기대할 수 있다. 또한 탄소의 경우 산소가 없는 환경에서도 세포를 파괴하는 특성이 좋기 때문에 절제를 제외한 기존 치료에 거의 반응이 없었던 뇌종양이나 췌장암 같은 경우에도 치료 효과가 있을 것으로 기대되고 있다.3. 장단점
3.1. 장점
30분 정도 침대에 누워있기만 하면 치료가 이루어지므로, 장기간의 입원이나 진료가 필요하지 않아 일상생활과 치료를 병행할수 있다.또한 췌장암이나 폐암 그리고 뇌종양처럼 예후가 좋지 않고 대처가 까다로운 암에 재래식 치료법보다 효과적으로 대응이 가능해 생존율을 크게 높일 수 있다.
통증이나 열 발생이 없고 부작용이 매우 적어 어린이나 노약자, 장애인 등 통상 치료에 불리한 신체에도 적극 적용할 수 있다.
특정 종양(암세포)만을 특정해 파괴할 수 있기 때문에, 대부분의 암에 효과적으로 대응할 수 있다.
기존 방사선 치료에 비해 효과가 탁월해 총 치료 횟수나 일수가 줄어든다.
이론상 중입자 치료에는 아무런 부작용이 없다.
국내 현황에서는 많은 한국인이 일본이나 독일로 가서 천문학적인 비용을 부담하면서 해외원정 암 치료를 받고 있었는데 중입자 치료기가 국내 도입되었으므로 환자의 진료비 부담과 외화 유출이 줄어들 것으로 기대하고 있다.
3.2. 단점
성능 면에서는 독보적이지만 첨단 나노기술이 집약된 입자가속기를 사용해야 하는 만큼 초기 비용과 치료 비용 모두 일반적으로 감당하기 어렵고,[3] 입자가속기가 고가의 장비라 장비 수가 전 세계에 100대가 채 안 되어 접근성이 현저히 떨어진다. 현재 업계에서는 12회 치료 기준 5,000만 원 수준으로 책정하고 있다. 아직까지 건강보험이나 의료급여가 인정되지 않기 때문에(비보험) 매우 비싸며[4] 국내에는 있는 게 다행이기는 하나 2023년 기준 서울특별시 연세의료원 단 한 곳[5]에서만 장비를 보유하고 있어 수요가 몰리는 중이다. 따라서 본인의 손에 치료비용을 감당할 만한 금액이 있더라도 증세나 순서에 따라서 치료 시기가 상당히 밀릴 수 있다.입자를 광속에 가깝게 가속하는 과정에서 소모되는 전력의 소비량이 데이터 센터와 맞먹을 정도로 막대하므로 태양광 등 신재생 전기가 아닌 이상 온실가스를 지나치게 배출한다는 단점도 있다.
3.3. 적용과 한계
일부 커뮤니티나 매체에서 대부분의 암을 치료할 수 있는, 꿈의 치료기인 것처럼 선전하고 있지만, 방사선 치료나 양성자 치료의 적용 범위와 크게 다를 바 없으며, 치료 효과도 기존 치료에서 개선된 정도에 불과하다. 방사선 치료, 양성자 치료, 중입자 치료는 비슷한 한계를 가진다.이 세 치료의 공통점은 암이 국소적으로 있는 경우에만 적용 가능하다는 것이다. 중입자 치료도 원격 전이가 있는 4기암 같은 경우 별 효과가 없다. 실제로 이런 경우 일본이나 독일 의료 기관에 진료를 의뢰하면 이건 효과가 없을 것이라는 답변을 받는다. 세 치료 모두 일상 생활을 하며 통원 치료가 가능하다. 통증이나 열 발생은 보통 옛날 방사선 치료에서 일어나는 일로, IMRT같은 개선된 방법을 사용하는 경우 치료 도중 통증을 느끼는 경우는 없다. 즉, 사실 많은 장점이라는 게 그냥 기존 방사선 치료의 장점과 같다.
물론 중입자 치료는 개선된 방법이며 부작용이 기존 방사선 치료에 비해 적고 특정 암의 경우 개선된 생존율을 보이는 것이 맞지만 몇몇 경우를 제외하면 생존율이 조금 개선되거나 비슷한 생존율을 보이지만 부작용이 개선되는 것에 가깝다.
마치 중입자 치료가 췌장암을 정복한 것 처럼 알려져 있는데 이는 사실과 크게 다르다. 중입자 치료는 기존 치료에 비해 뇌종양, 췌장암같은 저산소성 암에 효과가 있을 것으로 기대되고 있다. 저산소성 환경의 암은 공격적이며 항암, 방사선 치료에 크게 반응하지 않는 특성을 가진다. 실제로 작은 연구에서 췌장암을 절제와 중입자치료를 같이 받은 경우 5년 생존율이 거의 50%까지 올라간 단일 기관 연구가 있다. 물론 이러한 발견은 매우 고무적인 일이고 발전되어 나가야 하겠지만 현실의 췌장암 대부분은 절제가 불가능하다. 80-90%는 발견했을 때 이미 절제가 불가능한 상태이다. 이런 경우 항암으로 크기를 줄여 수술 가능하게 되는 제한적인 케이스를 제외하면 어떠한 치료로도 완치가 되지 않는다.
또한 효과라고 하는 것이 실제로 검증되었다고 보기 어렵다. 임상 수가 적어 실제 치료 효능이 어떠한지에 대한 데이터가 부족하다. 위의 수술/중입자 췌장암 사례는 일본 중입자 연구 중 가장 높은 숫자를 가져온 것이다. 비슷하지만 규모가 좀 더 작은 연구에서 똑같은 상황에서 별로 효과가 없다는 보고 또한 비슷하게 찾아볼 수 있다. 애초에 다른 기관에서 나온 숫자를 세세히 비교하는 것이 큰 의미가 없지만 기존 췌장암 치료를 말할 때에는 10-20년 전의 광범위한 연구에서 나온 숫자를 뽑아오고, 새로운 췌장암 치료법을 말할 때에는 수많은 연구 중 가장 높은 숫자를 가져온다면 정확한 비교라고 볼 수 없다. 현재 절제가능한 췌장암에서 기존의 항암과 절제로 5년 생존율이 50% 정도라고 말하는 의사도 있다 #. 현재의 모든 연구는 이렇게 서로 다른 기관에서 서로 다른 연구진이 다른 프로토콜로 진행하는 것. 중입자 이전 꿈의 치료라던 양성자치료도 현실적인 한계로 많은 케이스에서 효과 입증을 실패했으며 임상 3상을 넘기지 못했다.[6]
4. 현황
중입자 치료는 1994년 일본에서 처음 시작되었고 2009년부터는 독일에서 치료가 시작되었다. 현재 전세계에서 일본과 독일이 중입자 치료에 대해 활발히 연구 및 치료가 진행되고 있으며 의료기기 분야에서는 대부분이 일본제품( 도시바)일 정도로 일본이 선두를 달리고 있다.2023년 현재 일본에 7곳의 운영 병원이, 독일과 중국이 각각 2곳, 이탈리아, 오스트리아, 대만 그리고 한국에서 각각 1곳이 운영중에 있다. 앞으로 프랑스와 한국, 중국에서 추가로 운영이 계획되어 있다.
의외로 미국에는 없다고 한다.
4.1. 국내
- 2018년 3월 29일 연세의료원이 국내 최초로 일본의 도시바社로 부터 치료기 계약을 맺었다. #
- 2022년 9월 20일 연세의료원에 중입자 치료기 설치가 완료되었다. #
- 향후 서울특별시 2곳, 경기도 1곳, 부산광역시권 1곳, 제주특별자치도권 1곳으로 확대 전망.
5. 미래
최초 진료가 1994년에 시작되어 임상 결과가 적지만 현황만 보아도 재래식 암 치료에 비해 가격 외 모든 면에서 조금 더 뛰어나 주목받으며 발전하고 있다. 특히 암의 종류를 덜 가리며 효과도 조금 낫고 부작용은 없다는 것이 장점이다. 가격도 느리게나마 덜해질 것으로 예상할 수 있고, 현재 입자를 탄소만 사용하는데 앞으로 헬륨같은 다른 원소도 사용하며 더욱 발전할 것이기에 많은 기대를 받고 있다.6. 관련 보도
7. 같이보기
[1]
연세암병원에 있다.
[2]
인체 내의 정상조직을 투과할 때에는 에너지를 거의 전달하지 않고 암 근처에서 정지가속을 할 때에만 대부분의 에너지를 방사선을 방출하고 그 이후에는 방사선을 거의 방출하지 않는 것.
[3]
국내 유일의 중입자치료기를 보유한 연세암병원의 자료에 따르면 간암의 경우 1주 4회 치료비용이 5000만 원, 췌장암의 경우 3주 12회 치료비용이 6500만 원이라고 한다.
[4]
중입자치료가 국내에서 불가능하던 시절에는
일본으로 원정 치료를 갈 수밖에 없었는데, 비용이 2억 원 수준이었다. 국내 도입되며 그나마 1/4 정도로 줄어들었으니 축하할 일이다.
[5]
2024년 봄까지 3대를 가동하려고 한다.
[6]
물론 전립선암처럼 효과가 입증된 경우도 있다.