중입자치료란?

2025-05-15

중입자와 양성자 같은 입자선 치료는 현대 의학에서 주목받는 암 치료 방법 중 하나입니다.

입자선 치료는 고에너지 입자를 사용해 종양을 정밀하게 타겟팅하며, 주변 건강한 조직에 미치는 영향을 최소화하는 특징이 있습니다.

특히 방사선 치료의 한계를 극복하고자 개발된 이 두 가지 치료법은 환자들에게 새로운 희망을 제공하고 있습니다.

중입자치료 목차

중입자치료의 개념

중입자치료의 작용 원리

치료 원리는 입자선 중에 탄소 이온을 가속기를 통해 빛의 속도의 80%까지 가속시켜 에너지를 만들어 암 조직에 직접 쏘는 방식입니다. 가속된 탄소 원자는 에너지 감소 없이 체내 25cm까지 침투시키는 방식으로 치료합니다.

중입자치료는 정상조직에는 영향을 주지 않고 암 조직만 조사(照射) 하여 치료 효과가 매우 높고 후유증과 부작용이 적습니다.

중입자치료는 초당 10억 개의 원자핵이 암세포에 도달해 방사선 폭발을 일으켜 암세포의 DNA를 완전히 파괴시켜 태워 없애기 때문에 재발 가능성이 낮습니다.

중입자치료의 장점 4가지

중입자치료는 기존의 방사선 치료에 비해 몇 가지 장점을 가지고 있습니다.

시술은 1회당 3분(실제 치료 시간) 정도로 치료 시간이 매우 짧습니다.
치료 횟수도 최소 1회 ~ 최대 12회로 최대 3주 이내로 치료가 완료됩니다.
치료 시간이 짧은 만큼, 환자분의 사회복귀 및 일상생활 복귀가 빠릅니다.
기존 표준 치료에 비해 입원치료에 따른 부대비용 지출이 적습니다.

이러한 장점 덕분에 중입자치료는 많은 환자들에게 새로운 치료 옵션으로 자리잡고 있습니다.

중입자치료의 구조

일본, 세계 최초 ‘초전도 회전 겐트리’ 개발…중입자암치료 독일 추월

일본이 중입자암치료 분야에서 선두주자였던 독일을 기술력으로 앞질렀습니다. 일본 양자과학기술 연구개발기구 QST 병원(구 NIRS)와 도시바(Toshiba)가 공동으로 세계 최초의 초전도 기술 기반 ‘중입자선 암 치료용 회전 겐트리(Gantry)’ 개발에 성공했습니다.

이 혁신적인 장비는 2016년 1월 8일, QST 병원(구 NIRS)의 신규 연구동에 설치 완료되었습니다. 이번 개발로 환자의 불편함을 획기적으로 줄이고 치료 정밀도를 높여, 중입자암치료의 새로운 표준을 제시했다는 평가입니다.

360도 자유자재 조사…환자 편의성 극대화

기존 중입자암치료는 방사선 조사 장비(백야드)가 매우 커서 ‘고정형’ 조사가 표준이었습니다. 이는 치료 효과는 뛰어나지만(높은 종양 살상력, 적은 정상조직 피폭), 최적의 각도로 방사선을 쬐기 위해 환자가 직접 몸을 움직이거나 불편한 자세를 유지해야 하는 큰 단점이 있었습니다.

하지만 QST 병원(구 NIRS)와 도시바가 개발한 이 회전 겐트리는 X선이나 양성자치료처럼 360도 모든 방향에서 자유자재로 중입자를 조사할 수 있습니다. 이제 환자는 가장 편안한 자세로 누워있기만 하면, 겐트리가 스스로 회전하며 암세포를 정밀 타격합니다.

‘초전도 기술’로 소형화 성공…독일의 한계 극복

중입자암치료용 회전 겐트리 시도가 처음은 아니었습니다. 독일 하이델베르크 이온빔 치료센터(HIT) 역시 회전 겐트리를 보유하고 있습니다.

그러나 독일의 겐트리는 탑재된 전자석이 너무 크고 무거워 겐트리 전체가 비대해지는 기술적 한계에 부딪혔습니다. 이 때문에 설치 비용과 공간 문제로 대중화에 어려움을 겪었습니다.

일본은 이 문제를 ‘초전도 기술’로 해결했습니다. 초전도 자석을 이용해 겐트리의 핵심 부품을 획기적으로 소형화하는데 성공한 것입니다. 그 결과, 기존 양성자치료 겐트리와 비슷한 수준의 크기를 실현하여 향후 더 많은 의료기관에 보급될 수 있는 기반을 마련했습니다.

3D 스캐닝·호흡 추적…정밀도 ‘정점’

이번에 설치된 치료 장치에는 정밀도를 극대화하기 위한 첨단 기술이 함께 적용되었습니다.

3차원 스캐닝 조사 장치: 종양의 모양에 맞춰 선량을 정확하게 집중시킵니다.
X선 호흡 동기화 장치: 환자의 호흡으로 인해 미세하게 움직이는 종양의 위치까지 실시간으로 추적합니다.

이 두 가지 기술의 조합으로 주변 정상 조직은 완벽하게 보호하면서, 움직이는 암세포까지 정확하게 타격하는 초정밀 치료가 가능해졌습니다.

중입자치료 대상

중입자치료가 적용 가능한 기준

치료를 의뢰하기 전에 환자 본인이 중입자치료 대상에 해당이 되는지 확인해야 합니다.

아래와 같은 상황이라면, 중입자치료를 의뢰해 볼 수 있습니다.

최소 1년 이내 방사선치료 이력이 없는 환자
암 사이즈 최대 직경이 15cm 이내인 경우
CT, MRI상 단발성 고형암(다발성이라도 모두 한곳에 모여 있는 경우는 가능)
타 장기에 전이가 없는 환자

중입자치료가 가능한 암종 범위

뇌종양
두개저 종양
중추신경 종양
안구암
두경부암
식도암
폐암
간암
췌장암
자궁암
전립선암
직장암
골연부조직 종양
골육종 등

중입자치료 기간

중입자치료의 암종별 대략적인 치료기간과 횟수를 살펴보면 다음과 같습니다.

중입자치료 암종별 치료기간

자세한 내용은 환자분의 자료를 검토해야 합니다.

*암종과 환자의 상황마다 차이가 있을 수 있습니다.

암종	횟수	기간
두경부암	8 ~ 12회	2 ~ 3주
폐암	1 ~ 12회	1일 ~ 3주
간암	2회 ~ 12회	2주 ~ 4주
췌장암	12회	3주
전립선암	12회	3주
수술 후 재발된 직장암	8회 ~ 12회	2 ~ 3주
뼈연부종양	8회 ~ 12회	2 ~ 3주
골육종	10회	3주
간내 담관암	4회 ~ 12회
대장암 국소재발	16회
신장암	12회
자궁경부암	20회
부인과 부위(외음, 질, 자궁)에서 발생한 흑색종	16회
림프절 전이(3개 이하)	12회
안종양(악성흑색종)		1주
식도암(I기)		3주