입자치료 | 한국중입자암치료센터
(중)입자치료란?
YTN SCIENCE - 입자 가속기를 이용한 암 치료법

*(중)입자치료(Particle therapy) = 양성자치료(Proton therapy) + 중이온치료(Heavy-ion therapy)
 모두 가능한 Combined therapy
  - 독일은 양성자치료와 중이온치료가 모두 가능한 통합형 치료시스템입니다.
  - 일본은 중이온치료만(Only Heavy-ion therapy) 가능합니다.

입자를 이용한 치료는 정상조직의 손상을 최소로 하고 암세포에서만 에너지를 발산하여 치료 후의 암세포를 정상조직으로 치유하는 암 치료 방법이다. 또한 암세포 주변의 저산소세포 등도 파괴되어 재발률이 거의 없고 수술에 따른 부작용이나 합병증 없이 암 치료를 할 수 있다.

*중입자(Baryon)란?
중입자(baryon)는 원자보다 작은 입자(subatomic particle)의 한 종류로서 세 개의 쿼크로 이루어진 '강입자(hadron)'를 뜻한다. 중입자의 대표적인 예로는 양성자, 중성자가 있으며, 이 밖에도 람다 입자, 시그마 입자 등이 있다. '양성자'는 중입자 중에서 가장 가볍고 유일하게 안정된 입자이다. 이 중입자로 암치료를 할 수 있는데, 이것이 바로 중입자치료(Particle Therapy)이다.
모든 중입자치료는 입자가속기를 이용해 초당 10억개의 양성자를 추출하여 암세포에 타게팅하여 괴사시키는 입자방사선 치료이다. '중성자'는 양성자 다음으로 가벼운 중입자로 양성자와 질량 차이가 거의 나지 않는다. 중성자는 단독으로 있으면 불안정하지만 양성자와 결합하면 안정한 원자핵을 만들 수 있다. 중성자를 이용한 암치료법도 현재 연구 중(BNCT; 붕소중성자포획치료법)이다. 하지만 아직도 검증이 안 되어 상용화가 되지 않고 있다.

* 네이버 지식백과 : 중입자치료 바로가기, 중입자 바로가기 * 저산소세포(기저암): 정상세포보다 방사선에 강하여 방사선에도 쉽게 죽지 않아 암 치료를 어렵게 만드는 원인
(중)입자치료 효과

방사선 치료와 입자 치료의 비교 동영상입니다.

특히 기존 방사선치료의 경우와 입자빔의 조사 시 입자빔의 영향을 미치는 범위는 위 그림과 같이 암세포 주변의 정상세포 피해는 거의 없다는 사실을 알 수 있습니다.

정상세포에 비해 방사선에 배로 강한 저산소세포도 치료에 효과적입니다.
(중)입자치료의 원리
종양이 몸속 깊은 곳(대략 20cm)에 종양(전립선암)이 있다는 가정하에 알려 드립니다.

* 브래그 피크(Bragg peak): 에너지가 최대로 전달되는 고선량 영역이며, 이 영역을 통과한 에너지는 급격히 소멸되는 특성을 지니고 있습니다.
X선(X-Ray)
x-ray 20cm에 위치한 종양에 100%의 에너지를 주기 위해서 피부 근처에는 대략 250%의 에너지를 전달하게 되며 이로 인해 정상조직이 많이 손상되고, 또한 종양을 지난 뒤에서 50% 이상의 방사선을 주게 되므로 종양 뒤의 정상조직도 손상됩니다.
전자선(Electron)
전자선은 깊은 곳까지 에너지를 전달할 수 없어서 많이 사용되지 않습니다.
양성자(Proton)
proton 입자의 성질을 가지고 있어서 종양이 존재하는 위치에서 에너지가 100% 전달되며 피부 근처에는 50%정도의 에너지를 전달합니다. 또한 종양을 지나서는 에너지가 사라져서 정상조직의 손실을 최소화할 수 있습니다.
중이온(Carbon)
양성자와 비슷한 그래프를 보이지만 인체 내 암 부위에 도달 전에는 20~30%의 방사선량을 전달하고, 암부위에는 나머지 7~80%의 방사선량을 전달하여 암세포를 살상시킵니다. 양성자보다 10배 이상 입자가 무겁고, 입자를 가속시키는 힘이 약 2배가량 크기 때문에 암 치료에 적합한 양질의 입자를 만들어 양성자보다 3~4배가량 암세포 살상능력이 높고 암 치료가능 범위가 더 넓습니다.
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