중입자가속기의 원리와 비교

 

중입자가속기를 세계 각국에서 서둘러 도입하려고 하는 이유는 부작용 최소화하여 난치암을 비롯한 재발암, 수술이 불가능한 암, 그 밖에 간암이나 폐암, 뼈암 등을 치료할 수 있는 획기적인 치료 성과를 가지고 있다는 것입니다. 참고로 현재 가동 중인 암 치료용 중입자가속기는 일본에 3기, 중국과 독일에 각각 1기씩 모두 5기이며, 건설 중이거나 계획 중인 것은 우리나라를 비롯해 이탈리아, 독일, 프랑스, 미국, 오스트리아 등의 9기에 이르며 일본은 2기를 추가로 건설 중이라고 전해집니다.

 

중입자가속기의 원리는 가속된 탄소 이온이 정상 조직에는 피해를 주지 않다가 암세포 속에서 탄소가 멈추며 에너지를 폭발시켜 암세포의 DNA 고리를 끊어버려 암세포가 분열을 하지 못하게 되는 것입니다. 암 조직에서의 에너지 강도가 양성자가속기의 4배에 달해 치료 기간도 짧아지고 후유증도 없어 '꿈의 암치료기'라고 부르는 이유가 됩니다. 통상 일반 방사선 치료를 받을 경우, 전립선암 51%, 폐암 22%, 간암은 18%밖에 안되지만 중입자 치료는 전립선암 91%, 폐암 76%, 간암은 67%에 달한다고 알려집니다.

 

 

위 그림에 의하면 암종양의 위치는 피부로부터 15cm 깊이에 존재하며 X선과 감마선은 암세포를 향해 강하게 쏘아도 살 속으로 들어가면서 그 세기가 약해져 암세포 살상력이 떨어지고 암종양을 투과해서도 정상조직에 영향을 줌을 의미합니다(아래 그림 참조). 그러나 양성자나 중입자 치료기는 암종양의 도달전에 낮은 에너지를 유지하다 암종양을 만나는 순간, 폭팔하듯이 에너지가 증가하여 암세포를 파괴하고 암종양을 지나서는 거의 영향이 없다는 것입니다. 암종양 전후로 낮은 에너지는 부작용이 낮다는 것을 의미하는데 중입자는 양성자에 비해서 에너지가 낮으며 암종양에서의 살상력은 양성자의 4배에 이른다는 것입니다.

 

 

의료용 중입자가속기의 장단점

● 장점:
- 기존 양성자 치료기에 비해 효과가 3배 이상이다.
- 부작용이 적고 치료 시간도 짧으며 따라서 환우의 고통도 감소된다.
- 0.1mm의 위치까지 암세포를 조준가능하다.

● 단점:
- 위암과 같은 움직이는 장기의 암에 효과가 떨어진다.
- 전이된 암의 경우에 여전히 중입자가속기 만으로는 치료가 어렵다.
- 치료비가 비싸다.