방사선치료 관련 기구

방사선 치료는 종양에 방사선을 집중적으로 조사하여 치료 효과를 높이는 중요한 의료 기법입니다. 이 과정에서 환자 고정 기구, 조사면 확인 기구, 조사면 정형 기구, 선량 분포 보정기구 등 다양한 장치들을 사용합니다. 각 기구의 사용은 방사선의 종류와 치료 방식에 따라 달라지며, 정상 조직의 보호와 종양에 대한 정확한 조사를 동시에 고려해야 합니다. 이번 글에서는 기구들의 사용 방법과 기능을 자세히 알아보고, 방사선 치료 효과를 높이는 데 영향을 주는 요인에 대해 알아보겠습니다.

 

방사선치료 관련 기구

 

조사면 정형 기구

 

 

조사면을 결정하는 정형 기구는 사용하는 장치와 방사선의 종류에 따라 다릅니다. 대표적으로 원통형 조리개(collimator), 전자선 cone, 차폐 블록이 있습니다.

 

 

조리개 (Collimator)

 

 

사이버 나이프를 통한 치료나 분할 정위방사선수술(FSRT)을 할 경우, 원통형 조리개가 사용됩니다. FSRT에서 사이버 나이프는 560mm, 원통형 조리개는 직경 570mm로 종양의 크기에 맞추어 선택됩니다. 재질은 텅스텐이나 납이 사용되며, 감마나이프는 직경 4, 8, 14, 18mm의 조리개를 사용합니다.

 

전자선 조사통

 

 

전자선은 산란박을 통과하면서 확산하므로, 정형화된 전자선 조사통(cone)을 사용하여 전자선을 집중적으로 종양에 조사합니다. 일반적으로 정사각형 외부 조사통과 원통형 강 내 조사통, 수술 중 치료용 조사통이 있습니다.

 

 

외부 조사용 조사통

 

전자선 치료에 가장 일반적으로 사용되는 정사각형 조사통은 5×5cm²에서 25×25cm까지 5cm² 단위로 제공됩니다. 정상 조직을 차폐하기 위해 차폐 블록을 삽입하며, 주로 납으로 제작됩니다.

 

 

강 내 조사용 조사통

 

강 내 조사용 조사통은 원통형으로 제작되며, 직경 1cmø에서 3.5cmø까지 0.5cmø 단위로 제작됩니다. 입안, 질강, 직장 등에서 종양 치료에 사용됩니다. 재질은 스테인리스 스틸로, 잠망경(periscope)을 통해 정확한 위치를 확인합니다.

 

 

수술 중 치료용

 

췌장암, 방광암, 위암 등 수술 후 전자선 대선량 조사가 필요할 때 사용됩니다. 조사의 형태는 주변 여건에 맞추어 제작되며, 재질로는 아크릴이 사용됩니다.

 

 

차폐 블록 (Shielding Block)

 

 

지각형 조리개를 사용할 때 정상 조직에 대한 정밀 차폐가 필요합니다. 맞춤 차폐 블록은 감마선, 전자선, X선 치료에 사용되며, 비스무스, 주석, 카드뮴 합금으로 제작됩니다. 순수 납보다 20% 더 두껍게 제작하여 83%의 차폐율을 제공합니다. 최근에는 다엽콜리메이터(multileaf collimator)의 사용이 증가하면서 차폐 블록의 사용 빈도는 줄어들고 있습니다.

 

 

선량 분포 보정기구

 

 

선량 분포 보정기구는 선속의 강도 및 위치를 조정하여 종양에 균등한 선량을 분배하는 데 목적이 있습니다. 쐐기 필터, 볼루스, 보상필터 등이 이에 해당합니다.

 

 

쐐기필터 (Wedge Filter)

 

 

쐐기 모양의 필터를 통과시켜 선속의 강도를 비균질하게 조정하여 불균형한 종양에 균등한 선량을 분포시킵니다. 주로 납(Pb)으로 제작되며, 15도, 30도, 45도, 60도 각도의 필터가 사용됩니다. 쐐기 필터는 조사 head의 마운트에 삽입하여 사용합니다.

 

 

볼루스 (Bolus)

 

 

환자의 불규칙한 표면을 평평하게 하고 선량 분포를 피부 표면 방향으로 이동시키기 위해 사용됩니다. 이상적인 볼루스 물질은 조직과 등가해야 하며, 주로 super flab, super stuff, 파라핀 왁스 등이 사용됩니다. 일반적으로 0.5cm, 1cm 두께로 사용되며, 전자선 치료에 많이 이용됩니다.

 

 

보상필터 (Compensating Filter)

 

 

알루미늄, 납 판 또는 파라핀 등으로 제작되는 보상필터는 조사 헤드에 삽입하여 사용하여 환자의 불균등한 요철이나 굴곡진 표면을 보상하여 균등한 선량 분포를 형성합니다.

 

 

환자 고정 기구

 

 

방사선 치료 시 정확한 조사를 위해 환자의 움직임을 방지하는 것이 중요합니다. 여러 가지 환자 고정 기구가 사용되며, MeV green, breast arm holder, head rest, thermoplast(aquaplast), vacuum cushion 뇌정위 방사선 치료용 frame 등이 있습니다. 이들 기구는 방사선 흡수가 거의 없지만 피부의 산란선을 증가시킬 수 있습니다.

 

head rest와 thermoplast는 머리 고정용으로 사용되며, vacuum cushion과 MeV green은 팔, 다리, 몸체를 고정하는 데 사용됩니다. breast arm holder는 유방암 치료 시 유방의 위치를 일정하게 유지합니다.

 

뇌전위 방사선 치료 시에는 frame을 사용하여 머리를 고정합니다. 감마나이프나 X-knife를 이용할 때는 침습적으로 frame을 고정하고, 사이버 나이프는 비침습적인 thermoplast와 head rest를 이용합니다.

 

 

조사면 확인 기구

 

 

방사선 치료할 경우, 치료 부위와 조사면이 일치해야 합니다. 방사선의 조사면은 눈으로 확인할 수 없으므로, 빛 조사면을 사용하여 기하학적으로 일치시킵니다. optical pointer는 조사면 중심과 1mm 간격으로 치료 거리를 표시하며, 디지털 표시기를 통해 조사면의 크기를 알 수 있습니다.