매년 5만 명이 넘는 우리나라 암환자 3분의 1 정도가 방사선 치료를 받고 있습니다. 방사선 치료의 원리는 엑스선이 우리 몸을 뚫고 들어가 암세포를 죽이는 것입니다. 그런데 엑스선의 투과력이 강해 암세포뿐만 아니라 주변의 정상세포도 방사선에 피폭됩니다. 어느 한계 이상으로 정상 조직이 방사선에 피폭되면 방사선을 받은 장기에서 부작용이 일어납니다. 암을 치료하기 위한 방사선 치료가 오히려 환자에게 해를 끼치게 되는 것이죠. 방사선이 처음 암 치료에 사용된 이후 지금까지 방사선 치료 기술 개발의 목적은 '암세포에 방사선을 집중시키는 동시에 정상 조직의 방사선 피폭 최소화'로 요약됩니다.
▲ 동남권원자력의학원 사이버나이프
1400여 방향서 암세포 조준
사이버나이프는 산업용 로봇과 의료용 엑스선 발생기를 결합한 방사선 치료 장비입니다. 겉보기에 관련이 없어 보이는 두 가지의 결합을 통해 누구도 예상하지 못한 성과를 냈다는 점에서 사이버나이프는 기술 융합의 좋은 예라고 할 수 있습니다.
사이버나이프에 사용된 로봇은 KUKA KR 240입니다. 자동차, 비행기 등 제작에 널리 사용되는 이 로봇은 무게가 1300kg에 달하고 6개의 관절로 구성된 로봇 팔이 달려 있습니다. 정밀 기계 제작에 이용되는 로봇답게 로봇팔의 위치를 0.06mm의 오차 이내로 움직이는 정교함을 자랑합니다.
사이버나이프 로봇 팔에는 선형가속기가 얹어져 있습니다(선형가속기:전자를 가속해 엑스선을 만들어 내는 장치). 로봇 팔은 전체적으로 1400여 방향에서 방사선을 쏠 수 있습니다. 이전의 방사선 치료 장비가 10개 가량의 방향으로 방사선을 쏘는 것과 비교해 보면 사이버나이프가 얼마나 우수한 장비인지 알 수 있습니다.
▲ 사이버나이프 실제 치료 모습
움직이는 장기(폐와 간)의 암도 치료
사이버나이프의 장점은 이뿐만이 아닙니다! 엑스선 카메라 2개가 방사선 치료 내내 환자 몸 안을 들여다보며 암의 위치를 실시간으로 추적합니다. 만일 암의 위치가 바뀌면 로봇 팔이 움직이는 암을 따라다니며 방사선을 쏘게 됩니다. 기존의 방사선 치료 장비가 대포라면 사이버나이프는 유도 미사일에 비유할 수 있습니다.
폐와 간은 호흡에 따라 많이 움직이는 내장이기 때문에 기존 방사선 치료 장비로 치료하는 데 어려움이 많았습니다. 반면 사이버나이프는 폐암이나 간암 부위를 궤도를 따라다니며 방사선을 조준할 수 있습니다.
사이버나이프는 고도의 방사선 집중을 통한 방사선 치료로 정상 조직의 부작용을 최소화하고 효과적인 암 치료를 가능하게 했습니다. 또 현재 사용되고 있는 방사선 치료 장비 중 유일하게 실시간으로 움직이는 암을 따라다니며 치료할 수 있습니다.
[출처] 방사선 치료계의 유도 미사일! 사이버나이프 |작성자 동남권원자력의학원
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