BNCT로 여는 희망 3월 2호

방사선 치료의 바탕: 안전 

⛑️방사선 치료의 안전관리 

방사선은 강력한 치료도구로서 여러 병기의 다양한 암의 치료에 효과적으로 이용되고 있습니다만 안전하게 활용하기 위해서는 체계적인 관리가 필수적입니다. 특히, 환자와 의료진의 방사선 안전을 위해 다양한 보호조치와 엄격한 관리 프로토콜이 적용되고 있습니다.

국제 방사선 방어 위원회(ICRP, International Commission on Radiation Protection)에서는 방사선 안전을 위한 주요 원칙을 아래와 같이 규정하고 있습니다. 

ICRP의 3대 기본원칙

그렇다면, 일반 방사선 치료에서 활용하는 X선과 BNCT에서 활용하는 중성자는 어떤 차이가 있을지 알아볼 필요가 있습니다!

☢️BNCT, 일반 방사선과의 차이점 

BNCT는 중성자와 붕소(B-10)의 반응을 이용한 치료법으로, 기존 X선 기반 방사선 치료와는 다른 특성을 가집니다. 

1️⃣전하 없음(No Electric Charge) → 뼈 통과 및 강한 투과력

중성자는 전하가 없습니다. 즉, 전하를 띄는 전자가 전자를 많이 갖고 있는 높은 원소번호의 핵(뼈나 금속)을 통과하지 못하는 것과 달리 원자핵과 직접 상호작용하는 중성자는 방해를 받지 않고 투과할 수 있습니다.

2️⃣산란 특성(Scattering Behaviour) → 어려운 경로 예측 

중성자는 당구공이 충돌 후 방향을 바꾸는 것처럼 원자핵과 상호작용하면서 사방팔방으로 퍼지게 됩니다. 즉, 산란되는 경로를 예측하기 어려워지는 것이죠.

요약하자면, 중성자는 1. 일반 방사선과 달리 뼈나 금속에 의한 영향이 크지 않으며 2. 산란하는 특성이 있어 경로 예측이 어렵습니다.

👤중성자의 산란, 예상치 못한 문제는 없을까?

X선이나 양성자, 중입자와는 달리 중성자는 방향성 없이 산란합니다. 이로 인해서 예상하지 못한 신체 부위에 중성자가 전달될 수 있음을 고려해야 하는데요, 어떤 영향을 미치는지 어떻게 확인할 수 있을까요?

✅ 인체 모형 팬텀을 통한 환자 내부 방사선 선량 평가 

일본 원자력연구소(JAERI, Japan Atomic Energy Research Institue)에서는 방사선 치료 및 방사선 피폭 연구를 위한 인체 모형을 개발하였습니다. BNCT와 같은 방사선 치료법에서 환자 내부의 방사선 선량을 평가하는 데 사용하지요. 

이 인체 모형은 물, 아크릴 등 다양한 재질로 제작되는데요, 방사선이 인체 조직에서 어떻게 작용하는지 연구하는 데 사용됩니다. 바로 이것을 팬텀(Phantom)이라고 부르죠.

인체 모형 팬텀

✅ 조사면 외 생물학적 선량 측정 

국제전기기술위원회(International Electrotechnological Commission, 이하 IEC)에서는 의료용 방사선 조사 장치와 관련된 규격에 따라 환자의 안전을 위해 방사선 조사면 외 누설 선량에 대한 규정을 두고 있습니다.

BNCT 에 대해 IEC 차원의 독립된 국제표준은 마련되어있지 않습니다. 다만, 다원메닥스에서는 기존 방사선 치료기기에 적용되는 IEC 규격을 참조하여 인체 모형 팬텀을 이용한 조사면 외에서의 환자 피폭 선량을 평가하였습니다.

피폭 선량 결과, 조사면에서 제일 가까운 목에서 1.2Gy-Eq로 가장 높았고, 그 외 가슴, 배꼽, 서혜부, 무릎, 발목은 0.3Gy-Eq~0.4 Gy-Eq로 평가되었습니다.

이는 가장 높은 선량을 받는, 목 부위도 통상적인 분할 조사법의 1회 조사 선량인 1.8~2.0Gy보다 낮다는 점에서, 조사면 외의 선량 전달로 인한 급성 혹은 지연성 증상이 BNCT 에 의한 치료적 이점을 상회할 가능성은 낮습니다. 

🩺의료진의 안전관리

그렇다면 의료진은 중성자로부터 안전한지 알아보아야 합니다. 치료용 혹은 진단용 방사선 발생장치를 다루거나, 방사선발생구역에 출입하는 의료진은 '방사선작업종사자'로 분류되어 매년 별도의 교육과 건강검진을 받습니다. 그리고 일정 기간마다 얼마나 많은 방사선에 노출되었는지를 평가하기 위해서 방사선 피폭 축적량을 확인할 수 있는 TLD(Thermoluminescent Dosimeter) 뱃지라는 것을 작업 시 항시 몸에 지녀야 합니다.

TLD 뱃지

그렇다면, 의료진은 어떤 방사선에 노출되게 될까요? 먼저 말씀드리자면, 의료진은 BNCT로 인해 다량의 중성자에 노출되지는 않습니다.

✅ 중성자의 잔류 시간과 소멸

환경에 따라 다를 수있지만, 중성자는 조사 후 수 밀리초에서 수 초 내로 흡수되거나 산란되어 사라집니다.

지난 뉴스레터에서도 말씀드렸듯이, 중성자는 크게 열중성자, 열외중성자, 속중성자로 나뉩니다. 이 중 열중성자는 이미 감속이 완료된 상태로 빠르게 사라지고, 열외중성자 및  속중성자는 비교적 높은 에너지를 가지고 있기 때문에 감속된 후 흡수되기까지는 수 마이크로 초가 소요됩니다. 비교적 오래 걸리지만, 그마저도 매우 빠른 속도지요.

이렇게 중성자 자체는 사라집니다. 하지만, 산란에 의해서 방사성을 띄게 된 물질이 감마선을 방출할 수 있습니다. 

✅ 감마선의 잔류 시간, 그에 따른 안전관리

감마선은 빛의 속도로 이동하며 즉시 소멸합니다. (비유가 아닙니다!) 하지만, 어떤 물질이 방사화되었는지에 따라 방사성 물질이 붕괴하는 속도는 다릅니다. 즉, 방사화된 물질이 있을 경우 그 거리/시간/차폐에 따라 인접한 사람의 피폭선량이 결정되므로 이에 대한 높은 관심과 관리를 필요로합니다.

이에 따라, 의료진의 노출을 최소화하는 것을 필요로 합니다!

BNCT 치료 후에는 치료실 내에 중성자가 에너지를 잃고 소멸된 뒤 의료진이 들어가 환자분을 모시고 나오게 되며, 방사화된 물질이 방출하는 감마선에 대해 적절 선량 이상을 노출되지 않도록 절차를 마련해두어 의료진의 안전을 지키고자 노력하고 있습니다. 

이처럼 다양한 방법으로 BNCT의 안전성을 감시, 관리하면서 안전하게 운영할 수 있도록 노력하고 있습니다!

다가오는 4월의 EVENT

오는 4월 17일과 18일, 강릉 라카이샌드파인에서 제69회 한국의학물리학회 춘계학술대회가 개최됩니다. 

다원메닥스 또한 부스행사를 통해 참석할 예정이며, 4월 18일 금요일, BNCT 연구회를 통해 붕소중성자포획치료에 대한 발표가 진행됩니다. BNCT의 현황, 물리적 원리부터 중성자 에너지 스펙트럼에 대한 측정까지 다룰 예정입니다.

4월 9일까지 사전등록이 가능하오니, 많은 참여 부탁드립니다! 

📖BNCT Library

BNCT의 중성자 활용과 관련된 어떤 논문들이 나왔을까요? 그리고 BNCT 업계에서는 어떤 변화가 있었을까요? 링크를 통해 확인해보세요. 🔗

(1) 중성자 안전에 관한 문헌 

(2) BNCT에 관련된 뉴스

📌3월 다원메닥스 활동 

제1회 BNCT 교육 심포지움에서는 BNCT의 이론적 배경, 최신 기술 동향, 임상 적용 사례와 향후 발전 가능성에 대하여 다루는 자리가 되었습니다. 심도 깊은 발표와 적극적인 참석 감사드립니다!

코엑스에서 개최된 KIMES의료산업 세미나에서는 BNCT의 기초적인 과학적 원리와 국내 임상 1상 결과, BNCT의 사회경제적 효과와 미래 전망에 대해서 다루었습니다. 특히, (주)다원메닥스의 서효정 상무이사님께서 진행하신 국내 임상 1상 결과의 경우, 기존에 발표되지 않았던 자료를 처음으로 다루게 되었습니다. 

의료 전문가부터 투자 전문가, 정부부처의 성원 감사드립니다! 

👋마무리하며

방사선 치료의 발전은 기술의 진보에서 멈추지 않고, 환자와 의료진, 더 나아가 대중이 모두가 안심할 수 있는 환경을 만들어가는 데에서 완성됩니다.

다원메닥스는 BNCT라는 혁신적인 치료법을 바탕으로, 안전성과 치료효과를 동시에 높이기 위해 다양한 연구와 노력을 지속하고 있습니다. 이번 뉴스레터가 BNCT의 안전성에 대한 이해를 높이는 데 도움이 되었기를 바라며, 앞으로도 보다 안전하고 효과적인 치료환경을 만들기 위한 여정에 함께해 주시길 바랍니다.