근접치료 기술들의 구체적인 특징과 선량 측정

근접치료는 밀봉된 소선원을 이용하여 다양한 방법으로 시행됩니다. 표면 몰드법, 조직 내 치료, 관내 치료, 강 내 치료 등이 있으며, 최근에는 관내, 강내, 조직 내 치료가 주로 활용됩니다. 특히 자궁경부암 치료 시 선형가속기를 이용한 외부 치료와 Ir-192를 이용한 강내 치료를 병행하는 경우가 많습니다. 본문에서는 이러한 근접치료의 다양한 방법과 기술에 대해 알아보겠습니다.

 

근접치료 기술들의 구체적인 특징과 선량 측정

 

근접치료 기술

 

 

근접치료의 방법으로는 밀봉 소 선원을 이용하여 표면 몰드법(mold), 조직 내 치료(interstitial therapy), 관내 치료(intra luminal therapy), 강 내 치료(intracavitary therapy)법이 있으며, 최근에는 관 내 치료, 강 내 치료, 조직 내 치료법을 임상에서 많이 이용합니다. 특히 자궁경부암의 경우 선형가속기를 이용한 외부 치료와 비방사능이 높은 Ir-192를 이용한 강 내 치료를 병행한 치료법이 많이 이용되고 있습니다.

 

 

표면 주형 치료(surface mold brachytherapy)

 

 

대부분의 초기 라듐 치료는 표면에 적용했습니다. 라듐 관과 침을 왁스나 가죽, 반창고 또는 적절한 물질에 장착시켜 얼굴이나 목 부위 등에 모형을 만들어 치료합니다. 선원의 표면과 피부 표면 사이의 거리는 보통 0.5에서 1.0cm까지의 치료 거리를 주며 이 치료 방법의 장점은 모형(mold)에 라듐 선원을 쉽게 배열하여 일정한 시간 동안 조사하고 쉽게 제거할 수 있다는 것입니다. 최근에는 전자선 치료 기술의 발달로 전자선으로 대체되어 많이 이용되고 있습니다.

 

 

강 내 조사(intracavitary brachytherapy)

 

 

근접 치료를 시작한 초기부터 강 내 조사는 자궁내막, 질, 직장, 비인두 등 여러 부위에 적용했지만, 대부분은 자궁경부를 치료하는 데 사용합니다. Tandem과 Ovoid를 이용한 자궁의 강 내 치료는 강 내 선원의 끝이 자궁 아래에 밀착될 수 있도록 적당한 길이의 tandem을 선택해야 하며, 질 강 내 선원은 좌우를 최대한 떨어뜨리고, 체 축에 대하여 직각으로 삽입되도록 합니다. 자궁경부의 선량 평가 기준점은 Manchester 법을 통해 A, B점을 정한 후 이용합니다.

 

A점은 외측 질 원개에서 자궁의 장축 상방 2cm, 좌우 2cm 떨어진 곳을 정하는 데, 이는 원발 병소의 치유선량을 정하는 기준이며, 방광 및 직장의 장해 지표도 됩니다.

 

B점은 A점과 같은 높이에서 체 축에서 외측으로 5cm인 곳이며 골반 벽 림프샘에 대한 선량의 지표가 됩니다. Fletcher-Suit 타입의 장착기 중 Ovoid는 방광과 직장의 보호를 위하여 상부와 하부에 부분적으로 차폐되어 있습니다. 그러나 선량 측정법적으로 이러한 차폐로 인해 실질적으로 얼마나 차폐되는지를 나타내기는 어렵습니다.

 

방광과 직장에 대한 선량은 주어진 상황에서 선원의 분포에 좌우되며, 이 선량이 측정이나 계산에 의해 너무 높다고 평가되면 선원의 기하학적 구조를 변경할 수 있습니다. 방광과 직장의 위치는 방광과 직장에 콘트라스트 매체를 넣고 찍은 방사선 사진을 이용하여 얻을 수 있습니다.

 

 

조직 내 조사(interstial brachytherapy)

 

 

조직 내 치료에서 방사성 선원은 바늘이나 철사 또는 씨앗의 형태로 만들어지며 이것은 조직 내로 직업 삽입될 수 있습니다. 기본적으로 조직 내 삽입에는 두 가지 형태가 있습니다.

 

 

일시 삽입

 

원하는 선량을 전달한 후 선원을 제거합니다.

 

일시 삽입이 영구 삽입보다 선량 측정과 선원 분포에 더 유리합니다.

 

원격 후 장전 기술을 통해 조직 삽입보다 먼저 선원을 장착기 내로 장전합니다. 이 방법을 이용하면 X선 실과 수술실, 환자가 이송되는 지역에서 피폭이 없습니다.

 

방사선 사진에서 위치 결정과 선량 측정을 위하여 모의(dummy)선원을 이용합니다.

 

방사성 선원은 환자가 병실로 돌아온 후에 장전되며 삽입이 평가됩니다.

 

대표적인 예로 라듐 바늘이나, 이리듐 철사, 또는 이리듐 씨앗이 있습니다.

 

 

영구 삽입

 

조직 안에 삽입한 선원을 영구적으로 남깁니다.

 

영구 삽입을 위한 가장 간단한 기구는 스테인리스 스틸 바늘을 포함하는 단일-씨앗 삽입 기구입니다.

 

각 씨앗은 개별적으로 이 바늘의 팁 안으로 장전되어 조직 안으로 삽입한 후, 씨앗은 작은 침에 의해 밖으로 밀려납니다. 그러나 이 기술은 깊게 자리 잡은 종양과 많은 씨앗을 필요로 하는 입체 삽입의 이식에는 적합하지 않습니다. 따라서 영구 삽입을 위해 원격 후 장전을 사용합니다.

 

영구 삽입은 1회 치료로 종료되고 복부와 흉강에서처럼 일부 종양을 위해 선호되는 방법입니다.

 

대표적인 예로 Au-193, I-125 seed가 있습니다.

 

씨앗-삽입은 씨앗이 바늘 안으로 장착된 다음 조직 안으로 밀어 넣어지게 되는 탄창 안으로 방사성 씨앗을 미리 장전할 수 있게 고안됬습니다.

 

 

원격 후 장전 치료(remote after loading)

 

 

종양에 인접한 장기 또는 종양에 hollow applicator를 직접 삽입한 후 선원을 넣어 치료하는 기술을 remote after loading technique라고 합니다.

 

이 기법의 목적은 시술자나 환자의 불필요한 피폭을 피하기 위한 것이며, 치료 병변 부위에 실제 선원을 유치하기 전에 먼저 기구들을 삽입하여 화석의 치료 계획을 수립할 수 있다는 장점이 있습니다.

 

또한 선원을 직접 다루는 것을 피하기 위해 remote after loading system을 개발하였으며, 현재 근접치료에 HDR (high dose rate. 고 선량률), LDR(low dose rate. 저 선량률), remote alter loading system이 널리 이용하고 있습니다.

 

Cs-137이나 Co-60 선원이 일부 장치에서 사용되나, 가장 많이 사용하고 있는 것은 Ir-192입니다.

 

고 선량률 원격 후 장전에 사용되는 Ir-192선원은 처음에 약 10 Ci 정도의 방사능을 가지고 있으며 휘어지는 연결선(flexible cable)의 끝에 붙어 있는 여러 개의 channel을 통하여 치료합니다.

 

최적의 선량 분포는 컴퓨터 계산(computer planning)을 통해 dwell positioning, dwell time 등이 정해지며 조직 내 조사, 강 내 조사, 체관 내 조사, 표면 주형 조사 등 거의 모든 근접 치료에 사용합니다.

 

 

원격 후 장전 치료의 장점

 

치료 시술의 불필요한 피폭을 방지합니다.

 

환자를 외래로 치료할 수 있습니다.

 

치료의 재현성이 좋습니다.

 

선원을 안전하게 관리(shielding)하는데 용이합니다.

 

많은 환자를 단시간에 치료할 수 있습니다.

 

Manual after loading system에 비해 최적의 선량 분포를 얻을 수 있습니다.

 

 

원격 후 장전 치료의 단점

 

장비가 고가입니다.

 

독립된 차폐된 방(shielding room)을 설치하는 데 큰 비용이 듭니다.

 

장비의 복잡성으로 인한 주기적인 정도관리가 요구되며, 선원의 교체가 빈번합니다.

 

 

선량 측정

 

 

근접 치료 장치의 선량 측정은 선형가속기의 선량 측정과는 다릅니다.

 

원격 후 장전 장치에서 관을 통해 나오는 방사성동위원소 선량을 측정하기 위해 사용하는 측정기는 우물형(well type) 이온함을 사용합니다.

 

원격 후 장전 장치의 관과 우물형 이온함을 연결하고 원격조정에 의해 방사성동위원소를 이온함으로 넣은 후에 선량을 측정합니다.