"유방암 방사선, 문신 없이도 실시간 위치 추적"

[서울=뉴시스] 류난영 기자 = 유방암 환자는 방사선 치료를 할 때 위치를 정확히 맞추기 위해 매 치료마다 몸에 문신을 새긴다. 하지만 '차세대 표면유도 방사선치료 시스템'을 통해 3D 입체 카메라와 열 감지 영상으로 문신 없이도 치료 부위를 정확하게 치료할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

강북삼성병원은 방사선종양학과 연구팀(이준복·한수철·남희림·조진동·이혜빈 교수)이 차세대 표면 유도 방사선치료 시스템의 기하학적 정밀도 및 호흡 추적 성능을 성공적으로 검증했다고 31일 밝혔다.

유방암 환자가 방사선 치료를 할 때는 심장과 폐의 방사선 노출을 최소화하기 위해 숨을 깊이 들이마신 상태에서 잠시 숨을 참는 심흡기 호흡정지법이 흔히 사용된다. 매 치료 시 환자의 위치를 정확히 맞추기 위해 환자 몸에 작은 문신을 새기거나, 표시선을 그리고 호흡 상태를 측정하는 별도의 센서를 몸에 붙여야 해 이로 인한 불편함이 존재했다.

이러한 불편을 줄일 수 있는 차세대 표면유도 방사선치료 시스템은 환자 몸에 표식을 그리거나 센서를 붙이지 않고, 시스템에 결합된 3D 입체 카메라와 열 감지 영상을 활용해 환자의 피부 표면과 움직임을 실시간으로 관측하고 정밀하게 위치를 추적할 수 있는 기술이다.

연구팀은 차세대 표면 유도 방사선치료 장비가 숨을 참는 치료 방식에서도 정확하게 작동하는지 알아보기 위해, 실제 인체와 호흡 움직임을 똑같이 구현한 특수 모형(팬텀)을 활용해 3단계 실험을 진행했다.

실험은 실제 치료 과정을 반영해 ▲3차원 표면 영상 시스템의 위치 재현성 검증 ▲부위별 인체 모형을 통한 기존 3차원 영상 유도 방사선 치료 시스템과의 위치 정확도 비교 ▲4차원 동적 모형을 구현한 팬텀을 활용한 실시간 호흡 추적 성능 평가의 단계로 진행되었다.

그 결과 차세대 표면 유도 방사선치료 시스템은 위치 재현성 평가에서 좌우, 수직 및 종축 방향으로 각각 0.3㎜, 0.3㎜, 0.7㎜ 이내의 편차를 보여 높은 재현성을 나타냈다. 또 기존 영상유도 방사선치료 시스템과 비교 했을 때도 위치 오차가 1㎜ 이내로 나타나, 기존 방식과 동일한 수준의 높은 위치 정확도를 보였다.

특히 실제 호흡 움직임을 구현한 동적 팬텀 평가에서, 표면유도 방사선치료 시스템이 측정한 호흡 신호는 기존 센서 기반 장비의 측정 결과와 거의 동일했으며, 호흡 움직임의 진폭 차이도 0.3㎜ 미만으로 나타났다. 이를 통해 해당 시스템이 심흡기 호흡정지 치료에서 환자의 호흡 상태를 정밀하게 관찰할 수 있음을 확인했다.

이준복 강북삼성병원 방사선종양학과 교수는 "이번 연구를 통해 차세대 표면유도 방사선치료 시스템이 환자의 편의를 크게 높임과 동시에 이미 검증된 방사선치료 방식과 동일한 수준의 정밀성을 갖추고 있음을 입증했다"며 "향후 유방암 환자들의 치료에 있어서 편의성과 안전성을 높이는데 크게 기여할 것"이라고 전했다.

남희림 강북삼성병원 방사선종양학과 교수는 "이번 연구 결과를 바탕으로 추후 폐암이나 간암과 같이 호흡 조절 방사선 치료가 필요한 장기에서의 활용 가능성을 타진할 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '방사선물리학 및 화학'(Radiation Physics and chemistry) 최신 호에 게재됐다.

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