중입자 치료시설 중 군마 중입자선의학센터으로 작성합니다.
암 치료의 세 기둥이라고 하면 외과수술, 화학요법, 방사선 치료다.방사선 치료 중에서도 기존의 X선에 의한 치료 외에 최근에는 양성자치료 중입자에 의한 치료도 실적이 쌓이고 있다.특히 중입자치료에 대해서는 일본이 세계를 선도해 온 의료기술이다.
그 역사는 1984년 국가의 제1차 대암 10개년 종합전략의 일환으로 방사선의학종합연구소(현 양자과학기술연구개발기구, 이하 QST)가 의료전용장치로는 세계 최초의 중입자치료장치인 HIMAC를 건설해 1994년 암 치료를 시작하면서 시작된다.
중입자치료의 특징
중입자치료 란 어떤 치료인가?
「중입자선치료는 방사선 치료의 하나입니다.일반 방사선 치료에서는 주로 X선이 사용되고 있습니다.중입자치료에는 X선과 비교하여 3가지 이점이 있습니다.첫 번째는 겨냥한 암의 위치에 더 집중해서 맞힐 수 있는 것입니다.주변에는 여분으로 닿지 않기 때문에 부작용을 줄일 수 있습니다.두 번째는 중입자선 쪽이 생물 효과, 즉 암을 죽이는 힘이 강하다는 것입니다.
같은 선량이면 X선의 2배에서 3배 효과가 강해집니다.지금까지 X선으로 치료하기 어려웠던 암에 대해서도 효과를 기대할 수 있습니다.세 번째는 치료 기간이 짧다는 것입니다.X선 치료로는 6~8주에 걸쳐 30~40회 가까이 방사선을 조사하여 치료하지만 중입자선의 경우 최장 4주 16회, 최단은 1~2회면 치료가 가능합니다」라고 군마대 의대 부속병원 방사선과 오노 다쓰야 교수는 이야기한다..
중입자치료 에서는 탄소이온이 사용되며 탄소선 치료라고도 불린다.
X선의 경우는 한 방향으로 보면 몸에 들어온 직후에 손상을 주는 힘이 가장 강하고 나머지는 점점 줄어드는 성질을 가집니다.이 경우, 겨냥한 깊이에 있는 암세포 바로 앞이나 안쪽에도 조사되어 버립니다.
탄소선의 경우에는 몸에 들어간 곳이 아니라 겨냥한 깊이에서 포환던지기처럼 딱 멈출 때 최대의 에너지를 내는 성질이 있습니다.그 방출된 에너지를 표적 암에 주는 것이 치료 효과로 이어집니다.암의 앞이나 안쪽에 조사되는 선량은 X선보다 적어집니다」라고 오노 교수는 설명한다.
암세포를 확실히 목표하려면 기술이 필요할 것 같다.
「실제로는 탄소선을 빛의 속도의 70% 정도까지 가속하기 때문에 상당히 빠릅니다.1초 만에 지구를 5회 이상 웃도는 속도니까요.그것을 환자의 몸 속에 밀리의 정확도로 딱 멈춰야 한다.
그러기 위해서는 역시 치료 계획을 정밀하게 세워 가는 것입니다.CT를 찍어 암의 위치와 깊이, 주변에 어떤 건강한 장기가 있는지 인식하고 그 부위에 탄소선이 집중되도록 역계산하고 있는 것입니다.」라고 오노 교수.
중입자치료의 장점
암의 종류와 상태에 따라 치료법은 구분해서 사용할 수 있다.
예를 들어 수술과 방사선은 모두 국소적인 치료인데 국소암을 수술로 절제하느냐, 아니면 절제하지 않고 밖에서 방사선을 조사하고 고치느냐 하는 차이가 있다.
「만약 수술하지 않고 낫는다면 그게 좋겠죠.그런데 X선에서는 효과가 좋은 암과 효과가 없는 암이 있습니다.그렇다면 수술하는 것이 더 좋은것으로 수술이 이루어지고 있는 것입니다.
한편, 수술의 경우에는 몸에 부담이 걱정되는 환자가 있습니다.최근 방사선 치료에서는 선량 집중성이 향상되고 확실성도 높아지고 있고 중입자이 효과를 올리고 있는 것도 있습니다.
수술을 할 수 없는 암은 육종이라고 불리는 암, 선암, 악성 흑색종 등입니다. 3cm가 넘는 큰 암에 대해서도 국소 효과가 좋습니다.」
수술과 비교한 장점
수술과 비교한 장점으로는 환자에게 부담이 덜하다는 점을 들 수 있다.조사 횟수가 적고 치료 기간이 짧다는 것인데 수술의 경우처럼 잠시 안정을 취하고 있어야 한다는 것은 아닐까.강한 방사선을 조사하고 난 뒤 권태감 같은 증상도 없는 것일까.
「대부분 중입자치료 만 하면 통원 치료가 가능합니다.예를 들어 전립선암은 치료실에 들어간 후 나올 때까지 15분 정도이고, 그 중 조사하고 있는 것이 1분 정도입니다.
이것을 1 일 1 회, 총 12 회 실시하고 치료는 종료됩니다.배뇨나 배변과 관련된 부작용이 걱정되지만 있어도 가벼운 사람이 많습니다.치료 기간 중에 일과 집안일, 간병 등 일상생활과 양립하는 분들이 많아요.」
또 하나 항암제를 이용한 화학요법은 전신적인 치료다
암이 전이된 것으로 의심되거나 이미 전이된 병세일 때 사용된다.
「국소에서 진행된 췌장암이나 자궁경부암에서는 중입자치료 기간 동안 항암제를 병용하고 있습니다.이 경우 항암제 부작용도 주의할 필요가 있습니다.
일단 치료가 끝난 뒤 암이 재발하지 않는지 어떻게 확인할까.
다른 암 치료와 마찬가지로 중입자치료 후 재발할 수도 있습니다.정기적으로 경과를 보는 것이 필요하지만, 만약 재발이 발견된 경우에도 다음에 어떤 치료가 최선인지 검토합니다.재발 시 다시 중입자치료가 적응되는 분도 있습니다.」
또한 치료법은 치료 자체뿐만 아니라 치료 후 QOL에도 크게 관여한다.
「폐암이나 간암에서는 원래 폐나 간 기능이 저하된 환자가 많은데 중입자치료로는 폐나 간 부작용이 적습니다.골반 선골에 생긴 골종양은 수술로 절제하면 주변 신경이 손상을 입게 되므로 배변, 배뇨, 보행, 성기능 등에 영향을 줄 수 있습니다.
중입자치료는 저림 등에 주의할 필요가 있지만, 그 외의 기능은 비교적 양호하게 유지됩니다.」
신체 부위나 장기에 따라 중입자치료에 적합하지 않은 것일까.
「예를 들어 장관(대장 소장 위 등)에 생긴 암에는 적합하지 않습니다.장은 불규칙하게 움직이고 있기 때문에 정확하게 목표할수 없고, 장 자체가 방사선에 약하기 때문에 중입자에서 궤양이 되어 출혈이 생길 수 있습니다.
다만 직장암 등은 재발 시 수술로 할 수 없는 곳에 암이 재발할 경우 중입자치료가 선택지가 될 수 있습니다.」
대학병원에 병설되어 있는 것의 장점
「방사선 치료 전문가뿐만 아니라 내과 및 외과 선생님과 병원 내에서 캔서보드라는 검토회를 정기적으로 열어 환자들에게 어떤 치료가 좋을지 논의하고 있습니다.중입자치료를 검토하는 증례는 모두 캔서보드에 제시해 치료 방침을 확인하는 것입니다」라고 오노 교수는 말한다.
「예를 들어 중입자선과 항암제 치료의 병용을 제안하는 경우도 환자에게는 한 대학병원 안에서 진행할 수 있고 의사결정도 빠릅니다.여러 암 치료를 병용하는 집학적 치료에 적합합니다.
또 한 가지, 고령의 환자는 심장 지병이 있다든가 투석이 필요하다든가, 암 이외의 질병을 가지고 있을 수 있습니다.
그런 분도 대학 병원에서는 대응할 수 있는 것이 좋은 점입니다.암 치료와 암 이외의 지병에 대해 함께 진찰을 받을 수 있는 것이 장점입니다.」
왜 군마에 중입자치료시설이 생겼을까
앞에서 말한것 처럼 중입자치료는 지바현에 있는 방문연(현 QST)의 HIMAC라는 시설에서 1994년 시작됐다.2010년 치료를 시작한 군마대 중입자선의학센터는 대학 중입자치료시설로는 일본내 최초, 세계에서도 독일 하이델베르그대에 이은 두 번째 시설이다.왜 군마였을까?
「원래 방사선의학 분야에서 군마대는 실적이 아주 좋았습니다.군마 대학의 방사선 치료는 1959년 개강 이래 역대 교수들이 일관되게 인재 육성에 힘써 왔습니다.당시 일본의 방사선 치료 전문의는 아직 적고, 그 중 10%가 군마 대학 출신이었습니다.
또, 군마현에 머무르지 않고 현외에도 많은 방사선 치료 전문의를 대학 교수나 암 센터의 부장 등 지도적 입장에서 다수 배출해, 그것이 네트워크가 되고 있습니다.
이전 방의연 시절부터 직원을 파견하고 있어 중입자치료 경험이 이미 있었던 것입니다.선대 교수가 당시 방의연에서 군마대에 착임하면서 중입자치료 프로젝트가 시동을 걸었고, 그 강한 열정이 결실을 맺었습니다.」
왜 군마에 중입자치료시설이 생겼을까
앞에서 말한것 처럼 중입자치료는 지바현에 있는 방문연(현 QST)의 HIMAC라는 시설에서 1994년 시작됐다.2010년 치료를 시작한 군마대 중입자선의학센터는 대학 중입자치료시설로는 일본내 최초, 세계에서도 독일 하이델베르그대에 이은 두 번째 시설이다.왜 군마였을까?
「원래 방사선의학 분야에서 군마대는 실적이 아주 좋았습니다.군마 대학의 방사선 치료는 1959년 개강 이래 역대 교수들이 일관되게 인재 육성에 힘써 왔습니다.당시 일본의 방사선 치료 전문의는 아직 적고, 그 중 10%가 군마 대학 출신이었습니다.
또, 군마현에 머무르지 않고 현외에도 많은 방사선 치료 전문의를 대학 교수나 암 센터의 부장 등 지도적 입장에서 다수 배출해, 그것이 네트워크가 되고 있습니다.
이전 방의연 시절부터 직원을 파견하고 있어 중입자치료 경험이 이미 있었던 것입니다.선대 교수가 당시 방의연에서 군마대에 착임하면서 중입자치료 프로젝트가 시동을 걸었고, 그 강한 열정이 결실을 맺었습니다.」
오노 교수도 2001년부터 2007년까지 당시 방의연에서 중입자 치료 경험을 쌓고 있었다.바로 그 무렵 군마대에서 중입자치료 프로젝트가 결정됐고 오노 씨는 치료 시작 3년 전 군마대로 돌아와 중입자 치료 시작에 참여했다.
일본내에서 HIMAC에 이어 2 두 번째로 생긴 것은 효고현립 입자선 의료센터(2001년)였지만, 세 번째 군마대학은 HIMAC의 3분의 1에 크기와 비용을 낮춘 최초의 보급 소형 실증기를 설치하는 획기적인 프로젝트였다.
2005년 설계돼 2010년 치료를 시작한 군마대학의 장치는 약 20년의 사용기간이 지나면 대폭적인 리뉴얼도 필요하다.현재는 크기 65m x 45m x 20m의 센터 건물 내부에 있는 직경 20m의 싱크로트론으로 탄소이온이 광속의 70%까지 가속된다.
치료실은 3개가 있으며 수평빔, 수직빔, 수직과 수평빔이 각각 조사 가능하다.가능한 한 정확하게 맞추기 위해 환자의 신체 방향을 조금 바꾸는 등의 연구를 하고 있지만, 최근에는 회전 갠트리처럼 환자는 평평하게 누운 채 기계 쪽이 움직이는 기술도 개발되고 있다.
「방향성으로는 장치를 소형화해 저비용화한다는 게 하나죠.또하나는지금보다정확도를높여서효과와안전성을더높이거나업무를효율화할수있는기술의도입이죠.호흡에 동기화시키는 조사 기술은 군마에서는 처음부터 도입하고 있습니다.」
방사선 치료에 필수적인 의학 물리사의 역할
「의학물리사」라는 아직 생소한 직종.일본의학물리학회에 의하면, 치료 분야에서는 다음과 같은 업무를 담당하게 되었다.
・치료계획에서의 조사선량 분포의 최적화 및 평가
・치료장치·관련기기 수용실험, 커미셔닝의 계획, 실시, 평가
・치료장치·관련기기의 품질관리·보증 계획, 실시, 평가
・치료 정밀도 검증, 평가
・방사선 치료 발전에 공헌하는 연구개발
・의학 물리학에 관한 교육
・환자에 대한 방사선 치료에 관한 의학 물리적 질문에 대한 설명
군마대 중입자선의학연구센터 다시로 무쓰루 준교수는 군마대 중입자치료시설 설립 멤버 중 한 명이자 의학물리사로서 치료 현장을 지탱하고 있다.
「기본적으로 치료 방침을 정하는 것은 의사입니다.그 치료를 실현하기 위해 실제 계획 위에서 필요에 따라 조언하는 것입니다」라고 타시로 준교수는 말했다.
국가 자격이 아닌 일본에는 현재 1,200명 정도의 의학 물리사가 있다.백그라운드는 의대가 아닌 이공계 학부 출신 외에 진료방사선기사도 시험을 볼 수 있다.
다시로 준교수는 원래는 방의연에서 행해지고 있던 군마 대학의 중입자치료 시설의 설치 검토회에 참가하고 있었다.2006년 방의연에서 군마대학으로 옮겨 건물 건설을 포함한 실제 프로젝트 전체에 참여하게 되었다.
의학물리사 자격증을 딴 것은 군마에 와서다.
예전에는 의학물리사 자격이 없었다.2000년 전후에 X선 치료에서 계획한 선량보다 실제로는 높은 선량에 대하여 사고가 몇 건 발생하였다.장치의 특성이나 의학물리적 이해를 바탕으로 정확도 관리를 할 인력이 필요해 의학물리사라는 자격이 만들어졌다.
군마대에서는 대학원 석사과정이 의학물리사 인증기구의 인증 교육과정으로 되어 있어 이공계에서 의학물리사의 길을 희망하는 학생이 점차 늘고 있다.
「물리 공학을 전공하는 학생들에게 의료 분야에 기여할 수 있는 직업이 있다는 것을 알려드리고 싶습니다.한마디로 의학 물리라고 해도 다루고 있는 분야는 굉장히 넓습니다.
물리적인 부분도 있고 이미지적인 부분도 있고 정보계 부분도 있습니다.그 중에서 자신이 잘하는 것을 추구해 가면, 상당히, 의료에 직접 공헌할 수 있는 것을 느낄 수 있습니다.그런 면에서의 보람을 느낄 수 있다고 생각합니다」라고 타시로 준교수는 말했다.
군마 대학 중입자선 의학 센터의 최근 실적
군마대학교 중입자선의학센터 공식 사이트에 따르면 이 센터는 2010년 3월 치료를 시작한 이후 2019년 12월 말까지 3,821명의 환자를 중입자치료해 왔다.
2017년 366명, 2018년 574명이던 중입자치료 환자 수가 2019년 650명에 이른다.현재 비뇨기암(전립선암)이 약 60%를 차지하고 있으며 간암 췌장암 골연부종양이 이어진다.
「분명히 늘고 있습니다.하나는 전립선암이 보험 적용이 되었다는 것이 영향을 미치고 있을 것입니다.다만 전립선 이외에도 증가하고 있거든요.
실제로 치료한 환자의 결과를 보고 다시 소개하려는 의료기관도 늘고 있고, 환자들도 정보를 얻고 받기를 원하는 분들이 늘고 있습니다.소개해 주시는 주치의 선생님께 중입자치료에 대한 구체적이고 정확한 정보를 제공하는 것이 중요합니다」라고 오노 교수는 말했다.
지역별로는 군마현 내 환자가 약 절반으로 가장 많지만 이웃 현을 중심으로 넓은 범위의 소개가 점차 늘고 있으며 소수이지만 해외에서 치료를 오는 환자도 있다.
중입자암 치료는 원래 나카소네 야스히로 전 총리 시절 나온 「암 10개년 종합전략」의 핵심이었다.당시 방의연에 중입자치료장치가 만들어졌고, 다시 시간을 거쳐 나카소네 씨의 고향 군마로 돌아와 꽃피웠다고도 할 수 있다.
바로, 「원자력」의 친부모이기도 한 나카소네씨가 신조로 삼고 있던 과학기술 입국으로, 의료 현장에서의 방사선의 평화적 이용이다.국내에서는 새로 야마가타대 의대 부속병원이 중입자치료시설을 준비 중이다.
아시아 지역에서는 한국의 연세대, 대만의 타이베이잉민총의원에 각각 일제 중입자치료장치가 건설 중이다.미국에서는 1970년대 중입자치료 연구를 시작하면서 90년대 장치 노후화 등으로 연구가 중단됐었다.
그러나 2019년 11월 메이요 클리닉이 북미 최초로 중입자치료 시스템 납품에 관해 일본 업체와 기본 합의서를 체결했다.
본 내용은 일본 원자력 산업신문 내용을 번역 인용하였습니다.