양성자치료의 개념
양성자암치료(Proton Therapy)는 입자 방사선 치료의 한 종류로, 정상 조직의 손상은 최소화하면서 암세포만 정밀하게 파괴하는 첨단 방사선 치료입니다.
입자 방사선에는 중성자, 양성자, 탄소이온(중입자), 전자 등이 포함되며, 이 중 양성자와 탄소이온이 실제 암치료에 활용되고 있습니다.
티시바이오 협력병원인 오카야마대학 츠야마중앙병원 양성자센터에서는 수소 원자핵에서 추출한 양성자선(Proton Beam)을 이용해 치료를 진행합니다.
양성자는 플러스 전하(+)를 띠는 입자로, 인체 내부 깊은 곳의 종양까지 정확히 도달해 암세포를 파괴할 수 있습니다.
양성자치료 목차
양성자치료의 작용 원리
양성자는 “싱크로트론(synchrotron)”이라는 대형 가속 장치를 통해 진공 상태에서 빛의 70% 속도로 가속됩니다.
이때 생성된 고에너지 양성자선은 인체 내부의 종양 부위까지 침투하며, 도달 지점에서 강한 에너지를 방출해 암세포를 파괴합니다.
이 현상을 ‘브래그 피크(Bragg Peak)’라고 부르며, 특정 깊이에서 에너지가 집중되고 이후 바로 소멸하는 특성이 있습니다. 이 덕분에 암세포만 선택적으로 조사하고 주변 정상 조직의 손상은 최소화할 수 있습니다.
입자선의 성질 (Bragg Peak 효과)
양성자와 중입자치료는 주로 방사선의 ‘에너지 전달’ 원리를 활용합니다.
X선은 인체 표면 근처에서 대부분의 에너지를 방출하지만,
양성자선은 표면에서는 약하게 통과하다가 종양이 위치한 깊이에서 에너지가 폭발적으로 집중됩니다.
이 구간을 ‘브래그 피크(Bragg Peak)’라고 하며, 암의 위치와 크기에 맞춰 조절할 수 있습니다.
이를 통해 양성자선은 종양 부위에서 정확히 멈추며,
정상 세포의 피폭을 줄이고 암세포만 정밀하게 제거할 수 있습니다.
양성자치료의 장점
- 정밀 타깃 치료 : 양성자선은 종양의 깊이와 크기에 맞춰 조절할 수 있어, 핀포인트 조사가 가능합니다.
이는 정상 조직의 피폭을 줄이고, 주요 장기를 보호하면서 암 부위만 선택적으로 파괴합니다. - 무절개·비침습 치료 : 수술 없이 외부에서 양성자선을 조사하므로 체력 소모가 적고 회복이 빠릅니다.
대부분의 경우 통원치료가 가능하며, 일상생활을 유지하면서 치료를 받을 수 있습니다. - 부작용 최소화 : 기존의 X선 방사선치료보다 부작용과 피로감이 현저히 적으며, 장기 손상 위험을 줄입니다.
- 다양한 암 유형에 적용할 수 있는 유연성을 가지고 있습니다.
양성자치료 대상
양성자치료는 다음과 같은 암종에서 효과가 입증되었습니다.
- 두경부 종양 (비강, 부비동, 침샘, 두개저 종양 등)
- 폐암, 간암, 전립선암, 방광암, 식도암, 췌장암, 직장암 재발암 등
- 단발성 전이성 종양 (뇌, 폐, 림프절 등)
- 담관암, 뇌종양, 골연부암 등
특히 중입자치료가 어려운 환자에게도 양성자치료가 대안이 될 수 있습니다.
양성자치료 기관 20곳
공익재단법인 医用原子力技術研究振興財団（ANT財団)의 “일본의 입자선 치료 시설 소개”(2025년 7월 갱신) 참고
| 기관명 | 위치 | |
| 1 | 오카야마대학·쓰야마중앙병원 공동운영 암양성자선치료센터 (Tsuyama Chuo / Okayama University Proton Therapy Center) | 오카야마현 쓰야마시 |
| 2 | 효고현립 입자선의료센터 부속 고베양성자선센터 (Kobe Proton Center (HIBMC Kobe Branch) | 효고현 고베시 |
| 3 | 오사카양성자선클리닉 (Hakuhokai Osaka Proton Therapy Clinic) | 오사카부 오사카시 |
| 4 | 나리타기념양성자선센터 (Narita Memorial Proton Center) | 아이치현 도요하시시 |
| 5 | 삿포로정신회병원 양성자선치료센터 (Sapporo Teishinkai Hospital Proton Therapy Center) | 홋카이도 삿포로시 |
| 6 | 다카이병원 양성자선치료센터 (Takai Hospital Proton Therapy Center) | 나라현 덴리시 |
| 7 | 교토부립의과대학 부속병원 나가모리기념 첨단암치료연구센터 (Nagamori Memorial Center, Kyoto Prefectural University of Medicine) | 교토부 교토시 |
| 8 | 쇼난가마쿠라종합병원 첨단의료센터 양성자선치료실 (Shonan Kamakura General Hospital Advanced Medical Center Proton Therapy Unit) | 가나가와현 가마쿠라시 |
| 9 | 중부국제의료센터 양성자선암치료센터 (Central Japan International Medical Center Proton Therapy Center) | 기후현 미노카모시 |
| 10 | 국립암연구센터 동병원 (National Cancer Center Hospital East) | 치바현 가시와시 |
| 11 | 효고현립 입자선의료센터 (Hyogo Ion Beam Medical Center (HIBMC)) | 효고현 다쓰노시 |
| 12 | 쓰쿠바대학 부속병원 양성자선치료센터 (Proton Beam Therapy Center, University of Tsukuba) | 이바라키현 쓰쿠바시 |
| 13 | 시즈오카현립 시즈오카암센터 (Shizuoka Cancer Center) | 시즈오카현 나가이즈미초 |
| 14 | 남동북 암양성자선치료센터 (Southern Tohoku Proton Therapy Center) | 후쿠시마현 고리야마시 |
| 15 | 메디폴리스 국제양성자선치료센터 (Medipolis Proton Therapy & Research Center) | 가고시마현 이부스키시 |
| 16 | 후쿠이현립병원 양성자선암치료센터 (Fukui Prefectural Hospital Proton Therapy Center) | 후쿠이현 후쿠이시 |
| 17 | 나고야시립대학 서부의료센터 나고야양성자선치료센터 (Nagoya Proton Therapy Center (Nagoya City University West Medical Center)) | 아이치현 나고야시 |
| 18 | 홋카이도대학병원 양성자선치료센터 (Proton Therapy Center, Hokkaido University Hospital) | 홋카이도 삿포로시 |
| 19 | 삿포로코진카이기념병원 고기능방사선치료센터 (Hokkaido Ohno Memorial Hospital Advanced Radiation Therapy Center) | 홋카이도 삿포로시 |
| 20 | 아이자와병원 양성자선치료센터 (Aizawa Proton Therapy Center) | 나가노현 마쓰모토시 |
양성자치료와 중입자치료의 비교
치료 원리의 차이
중입자와 양성자 치료는 모두 고에너지 입자를 사용하지만, 그 작용 원리는 다릅니다.
중입자는 질량이 더 크기 때문에 더 깊은 곳까지 침투할 수 있으며, 에너지를 집중적으로 방출합니다.
양성자는 상대적으로 가벼운 입자로, 주로 표면에 가까운 종양에 효과적입니다.
적용 가능한 암 유형 👉 중입자치료
중입자 치료는 다양한 암에 적용될 수 있지만, 특히 방사선에 저항성이 있는 종양에 효과적입니다.
양성자 치료는 주로 소아 암 환자와 같은 민감한 경우에 적합합니다.
두 치료법 모두 특정 암 유형에 따라 맞춤형으로 설계될 수 있습니다.