개요

1. 방사선치료의 정의 

방사선치료란 고에너지 방사선을 이용하여 암세포를 죽이는 치료를 말합니다. 여기서 방사선이란 에너지가 공간을 통해 전파되는 현상 또는 전파를 매개하는 물질을 가리키며, 엑스선이 대표적인 예입니다. 방사선치료는 외과적 수술, 항암화학요법과 함께 암치료의 3대 치료법 중 하나로, 보통 입원이 필요하지 않고, 수 분에서 20~30분 정도의 시간이 소요되며, 치료 시 통증이 없다는 장점이 있습니다.

2. 방사선치료의 역사 

방사선치료는 1895년 뢴트겐에 의해 엑스선이 발견된 직후부터 임상적으로 이용되어 왔으나, 현대적 의미의 방사선 치료는 1950년대에 고에너지 방사선 치료기(코발트-60 원격치료기, 선형 가속기)가 발명되고 나서부터 본격화되기 시작하였습니다. 선형 가속기란 다양한 에너지의 엑스선과 전자선을 발생시키는 장치로서, 외부방사선치료의 대부분에 이용됩니다. 

3. 방사선치료의 원리 

방사선을 조사하면 우리 몸을 투과하면서 원자에서 전자가 떨어져 나가면서 전기를 띤 이온과 전자로 나뉘어 지는 현상, 즉 전리 현상을 일으키는데, 이는 세포의 증식과 생존에 필수적인 물질인 핵산이나 세포막 등에 화학적인 변성을 초래하여 종양 세포를 죽이게 됩니다. 한편, 정상 세포와 암세포는 방사선에 대한 반응에 차이가 있는데, 정상 세포는 방사선치료 후 시간이 경과함에 따라 손상으로부터 회복하는 반면, 암세포는 회복 정도가 불충분한 특징이 있습니다. 따라서 방사선을 여러 번에 걸쳐 분할 조사하면, 정상 세포의 손상은 줄이면서 암세포는 효과적으로 치료할 수 있습니다. 

치료의 적응증

모든 암, 양성종양 및 일부 양성병변(갑상선 눈병증, 심장 부정맥, 켈로이드 등)에 방사선치료를 적용해 볼 수 있습니다. 방사선치료는 치료 목적에 따라 근치적 방사선치료, 보조적 방사선치료, 고식적 방사선치료로 나눌 수 있습니다. 

1. 근치적 방사선치료 

근치적 방사선치료는 종양이 비교적 국소부위에 제한되어 있으며 원격전이가 없을 때, 완치를 목적으로 하는 방사선치료를 말합니다. 특히 후두암을 포함한 두경부암, 방광암, 항문암 등에서는 암의 완치뿐만 아니라 암이 발생한 조직의 기능을 그대로 보존할 수 있다는 장점이 있습니다. 또한 자궁경부암이나 전립선암의 경우 방사선치료를 시행하면 수술과 같은 성적을 얻으면서도 수술로 인한 배뇨장애나 성기능장애와 같은 심각한 부작용을 낮출 수 있습니다. 

2. 보조적 방사선치료 

보조적 방사선치료는 외과적 수술 후 국소 재발 방지를 목적으로 시행하는 방사선치료 또는 수술의 완성도를 높이기 위해 수술 전에 시행하는 방사선치료를 말합니다. 방사선치료를 병용함으로써 재발을 줄일 뿐만 아니라 수술의 범위를 줄여 기능을 유지할 수도 있습니다. 그 대표적인 예가 조기에 발견된 유방암의 경우로, 부분적 절제술, 화학요법, 방사선치료를 병용하여 유방의 보존과 암의 완치를 동시에 달성할 수 있습니다. 사지육종의 경우에도 과거에는 절단술이 시행되었으나 이제는 부분적 절제술과 보조적 방사선치료로 절단술과 비슷한 성적을 얻으면서 사지를 보존할 수 있습니다. 직장암의 경우 수술 전 방사선치료를 시행함으로써 항문보존율을 높일 수 있습니다. 

3. 고식적 방사선치료 

고식적 방사선치료는 암으로 인한 증상 완화를 목적으로 시행하는 방사선치료입니다. 뼈전이로 인한 통증, 뇌전이로 인한 신경학적 증상, 혹은 종양 자체로 인한 출혈 및 폐색 증상을 완화시켜 줌으로써 삶의 질 향상에 기여할 수 있습니다. 

치료 관련 검사

방사선치료를 할 때에는 치료과정 중에 관련된 검사들이 포함되어 있습니다. 

1. 진찰 및 치료방침 결정 

환자를 진찰하고, 진단 시 시행하였던 각종 검사, 수술소견과 병리조직 검사 및 영상을 검토하여 최적의 치료방침을 결정합니다. 

2. 모의치료계획 

모의치료계획은 방사선치료를 위한 준비 작업입니다. 이 단계에서는 치료가 용이하도록 치료받는 부위에 따라 적절한 자세를 결정하게 됩니다. 예를 들어, 흉부종양이나 유방암으로 치료를 받는 경우에는 팔을 내리고 있으면 팔이 방사선을 받기 때문에 적절한 고정용구를 이용하여 팔을 머리 위로 올리게 됩니다. 고정용구는 움직임을 제한할 필요가 있는 경우에 제작하기도 합니다. 

두경부종양이나 뇌종양의 경우에는 마스크를 제작하여 움직임을 최소화함으로써 보다 정확한 치료를 할 수 있게 합니다. 치료자세 결정 및 고정용구 제작이 끝나면, 치료를 받을 부위에 대한 투시영상을 촬영하거나 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography, CT)을 하게 되며, 피부 혹은 고정용구 위에 특수 잉크로 표시를 하게 됩니다. 이 표시는 방사선치료의 기준을 표시하는 것으로, 치료가 끝날 때까지 유지하여야 합니다. 치료받는 기간에 샤워나 목욕 등 환자의 편의를 위하여 일부는 작은 점으로 문신을 하는 경우도 있습니다. 

3. 전산화 치료계획 

모의치료계획에서 얻어진 투시영상 혹은 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography, CT) 영상과 함께 이전의 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography, CT), 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging,MRI), 양전자 단층촬영(Positron Emission Tomography, PET) 등의 진단 영상을 종합한 다음 컴퓨터를 이용하여 전산화 치료계획 과정을 거치게 됩니다. 주위 정상 조직에 전달되는 방사선을 최소화하면서 종양에 가능한 한 많은 방사선이 전달되도록 방사선의 에너지, 방사선 조사방법, 방사선량 등을 결정합니다. 이 과정은 일반적으로 수 일에서 수 주일 정도가 소요되는 중요한 과정입니다. 또한, 방사선치료 중에 종양이 작아지거나 정상조직을 보호할 필요가 있을 때에는 추가적으로 2차, 3차의 전산화 치료계획을 시행하기도 합니다. 경우에 따라 정상 조직을 보호하기 위한 차폐물을 제작합니다. 차폐물은 특수합금으로 직접 제작하기도 하고, 다엽콜리메이터라고 하는 치료기기에 부착된 장치를 이용할 수도 있습니다. 

4. 방사선치료 

방사선치료 일정은 병의 종류 및 진행정도, 환자의 전신상태 등에 따라 결정되며, 일반적으로 주 5회, 2~8주에 걸쳐서 받게 됩니다. 방사선치료의 기법 중 하나인 정위적치료의 경우에는 5회 이하의 적은 횟수로 짧은 기간 동안 방사선치료를 받게 됩니다.  

방사선 치료 기간 동안에는 안전하고 정밀한 방사선 치료를 시행하기 위하여 정기적으로 치료 부위 확인 촬영을 합니다. 이는 모의 치료와 전산화 치료 계획을 통해 수립한 계획이 실제 치료에 정확히 적용되고 있는지 확인하기 위함입니다. 또한 치료 중에는 통상적으로 주 1회 지정된 날에 정기적으로 의료진과 면담을 하게 됩니다. 이는 질병의 호전 상태, 치료진행 상태 및 급성 부작용이 나타났는지 등을 파악하기 위함이며, 환자가 불편하거나 궁금한 사항에 대해서 질문을 할 수도 있습니다. 경우에 따라 혈액검사나 영상 검사를 시행할 수도 있습니다.

치료 방법

방사선치료는 그 전달 방법에 따라 크게 외부방사선치료와 근접방사선치료로 나눌 수 있습니다. 외부방사선치료는 몸 밖에서 방사선을 조사하는 치료 방법을 말하며 2차원 방사선치료, 3차원 입체조형 방사선치료, 정위적 방사선치료, 세기조절 방사선치료, 호흡연동 방사선치료, 영상유도 방사선치료, 입자방사선치료 등으로 나눌 수 있습니다. 근접방사선치료는 방사선을 발생시키는 동위원소를 종양에 직접 삽입하거나 그 근처에 배치해서 종양을 치료하는 방법으로, 역시 2차원 방사선치료, 3차원 방사선치료로 나눌 수 있습니다. 최근에는 기기들이 발달하여 토모테라피, 사이버나이프, 양성자치료 등과 같은 특수 치료기기를 이용한 방사선치료도 널리 소개되고 있습니다. 

1. 3차원 입체조형 방사선치료 

3차원 입체조형 방사선치료는 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography, CT) 영상을 기반으로 하여 종양 및 주위의 정상 조직을 3차원 입체 영상으로 재구성한 후, 여러 방향에서 종양의 모양대로 방사선을 조사하는 방사선치료의 한 방법입니다. 특히 동일 평면상의 방사선뿐만 아니라 그 외의 다양한 방향에서 방사선을 전달할 수 있어, 이전의 2차원적 방사선치료에 비해 정상 조직을 보호하면서 종양에 더 많은 방사선을 조사할 수 있습니다. 

2. 정위적 방사선치료 

통상적인 방사선치료가 수 주일에 걸쳐 치료를 하는 데 비해, 정위적 방사선치료는 1회 또는 수 회에 걸쳐 짧은 기간에 고선량의 방사선을 조사합니다. 수술을 하는 것은 아니지만 높은 정확도를 가진 방사선으로 병이 있는 부위에 고선량 방사선을 조사하며 수술과 비슷한 결과를 얻을 수 있어서, 정위적 방사선치료는 정위적 방사선수술이라고도 불립니다. 국소적인 부위에 높은 선량의 방사선을 조사하는 치료이기 때문의 종양의 위치, 크기 및 종류, 병리적 소견이 치료 가능 여부에 큰 영향을 미칩니다. 과거에는 주로 뇌종양에 대해 적용되었으나, 최근에는 뇌종양 외에 폐, 간 등에서 발생한 종양에 대해서도 정위적 방사선치료가 다양하게 시행되고 있습니다. 

3. 세기조절 방사선치료 

세기조절 방사선치료는 단일 방사선 조사 범위를 조금 더 작은 조사부위로 나누어 각각 방사선의 세기를 다양하게 함으로써 종양에는 많은 양의 방사선을 조사하면서 종양주변 정상 조직에 도달하는 방사선량은 최소화하기 위한 방사선 치료 방법입니다. 종양 주변에 방사선에 민감한 장기가 근접해 있는 경우 특히 도움이 될 수 있습니다.

4. 호흡연동 방사선치료 

폐암이나 간암과 같이 호흡 등의 이유로 종양이 움직이는 경우에는 종양을 충분히 치료하기 위해서 고정되어 있는 종양의 경우보다 여유를 많이 두어 치료하게 됩니다. 따라서 방사선치료 범위가 커지면 종양 주변의 정상 조직이 많이 포함되므로, 이로 인한 부작용 또한 증가하게 됩니다. 이 경우, 종양의 위치를 호흡에 따라 분석하여 종양이 특정한 위치에 도달할 때 방사선을 조사하면 그만큼 방사선치료 범위를 작게 할 수 있고 종양에는 충분한 양의 방사선을 조사하면서 주위 정상 조직을 보호할 수 있는데, 이와 같은 치료법을 호흡연동 방사선치료라고 합니다. 

5. 영상유도 방사선치료 

방사선치료 직전 환자의 영상을 획득한 다음, 이를 치료계획 당시의 영상과 비교하여 그 차이를 교정함으로써 방사선치료의 정확도를 높이는 치료 방법입니다. 선형가속기에 부착된 장비 혹은 치료실에 설치된 엑스선 투시장비를 이용하거나 토모테라피, 사이버나이프 등과 같은 특수 치료 장비를 이용하여 영상유도 방사선치료를 시행할 수 있습니다. 

6. 토모테라피 

토모테라피는 세기조절 방사선치료와 CT의 기술을 접목한 것으로, 매 치료 시 CT를 이용하여 종양의 위치와 모양을 확인함과 동시에 더욱 정밀해진 세기조절 방사선치료를 암 부위에 조사하는 치료입니다. 치료하고자 하는 암을 여러 개의 단층으로 나눈 뒤 각각의 단층에 수백 개의 가느다란 방사선을 360도 방향에서 조사하는데, 방사선이 환자에게 조사되는 방식이 독특하여 슬라이스(Slice) 치료 또는 나선형(Helical) 치료라고도 합니다. 모든 암에 적용이 가능하고, 특히 방사선에 민감한 정상조직이 위치하는 부위이거나 방사선치료를 받았던 부위에 재발한 경우 추가 방사선치료가 필요할 때 사용됩니다. 

7. 사이버나이프 

사이버나이프는 소형 선형가속기를 6개의 관절로 자유로이 움직이는 로봇팔에 장착하여 다양한 방향에서 종양 부위에 방사선을 집중 조사하는, 정밀도가 매우 높은 정위적 방사선치료 전용 장비입니다. 침습적인 고정기구 없이 실시간 영상유도 기술을 이용하여 신체골격영상 및 신체 내에 삽입된 금침의 좌표를 추적하며 정밀하게 치료할 수 있다는 장점이 있습니다. 또한 뇌종양만 치료할 수 있는 감마나이프와 달리 전신의 암치료에 사용될 수 있으며, 일회가 아닌 수 회에 걸쳐 분할 치료를 하는 경우도 있습니다. 

8. 양성자 치료 

양성자는 체내의 특정 지점에서 에너지를 집중적으로 발산한 다음 더 이상 에너지를 발산하지 않는 브래그 피크(Bragg peak)를 형성하게 되는데, 이를 이용하여 종양에는 고선량의 방사선을 조사하면서 주변 정상 조직에 도달하는 방사선량은 획기적으로 줄이는 치료방법이 양성자 치료입니다. 뇌척수종양, 소아암이나 안구종양 등에서 특히 도움이 될 수 있습니다. 

9. 근접방사선치료 

외부방사선치료와 달리 방사성 동위원소를 종양에 직접 삽입하거나 인접한 곳에 배치함으로써 종양을 치료하는 방법이 근접 방사선치료입니다. 동위원소를 위치시키는 방법에 따라 강내 방사선치료, 조직내 방사선치료, 관내 방사선치료 등으로 세분하기도 합니다. 자궁경부암, 자궁내막암, 전립선암, 식도암, 담도암, 두경부암 등에서 외부방사선치료와 병용하거나 단독으로 시행할 수 있습니다. 

치료 관련 주의사항

방사선치료는 치료 중에 환자가 치료실에 혼자 있게 되지만, 담당 방사선사가 조정실에서 모니터를 통해 환자의 움직임이나 상태를 계속 관찰하고 있으므로 불안해할 필요는 없습니다. 치료 도중 불편한 점이 있는 경우, 치료 전에 방사선사와 미리 약속한 표시인 살짝 손을 들거나 발을 움직여 표시를 하면 즉시 치료를 중단하고 불편을 해소해 줄 수 있습니다.

치료 관련 합병증 및 부작용

방사선치료는 고에너지 방사선을 이용하여 암세포를 죽이는 치료법입니다. 하지만 암세포뿐만 아니라 주위에 있는 정상 조직에도 영향을 미치며, 이 때문에 치료에 따른 부작용이 발생하기도 합니다. 방사선치료의 부작용은 그 발생 시기에 따라 급성부작용과 만성부작용으로 나눌 수 있습니다. 급성부작용은 치료 중 그리고 치료 종료 후 3개월 이내에 발생하는 부작용을 말하며, 그 이후에 발생하는 부작용을 만성부작용이라고 합니다. 

다음에 기술하는 부작용은 모든 환자에게 발생하는 것은 아니며, 신체의 어느 부위에 방사선치료를 받는가에 따라 발생하는 부작용이 달라집니다. 

1. 피부변화 

환자에 따라 방사선에 대한 민감도 역시 차이가 있으므로 모든 환자에서 동일하다고 말하기는 어려우나, 보통 방사선치료가 시작된 지 2~3주가 지나면 치료부위 피부의 변화가 시작됩니다. 이는 방사선이 피부를 통과하여 치료영역까지 도달하기 때문입니다. 햇볕에 그을린 것처럼 처음에는 붉은 홍조를 띠다가 시간이 경과하면서 검게 변색되기도 하며, 피부가 건조해지면서 가려움이 동반되기도 합니다. 두경부종양이나 유방암과 같이 종양의 위치가 피부와 가까이 있거나 피부가 접히는 부위에서 증상이 심하며, 진물이 나거나 피부가 벗겨지기도 합니다. 치료 중에는 피부에 자극이 가지 않도록 주의하고, 피부손상이 심하면 적절한 치료를 받는 것이 좋습니다. 치료 중 혹은 치료 종료 후에 피부보호크림을 처방 받을 수도 있습니다. 치료가 종료된 후 피부의 변색은 시간이 경과함에 따라 서서히 회복이 되지만, 치료가 끝난 후 한 달간은 치료 부위를 뜨거운 물로 씻거나 손으로 문지르는 등의 자극은 삼가는 것이 좋습니다. 

2. 탈모 

모발이 있는 부위에 방사선치료를 받게 되면 해당 부위에서는 탈모가 일어납니다. 일반적으로 치료를 시작한 지 2~3주에 발생하며, 치료 종료 후에는 다시 자라나게 됩니다. 모발이 다시 자라나는 시기는 사람마다 다르며 치료 이전의 모발보다는 가늘거나 숱이 적어질 수 있습니다. 방사선이 일정량 이상 조사된 경우에는 영구탈모가 일어날 수도 있습니다. 그러나 모발이 없는 부위에 방사선치료를 받는 경우에는 방사선치료로 인한 탈모는 일어나지 않으며, 항암제를 병용하여 투여 받는 경우 항암제로 인하여 탈모가 일어날 수는 있습니다. 

3. 메스꺼움 및 구토 

복부나 골반부에 방사선치료를 받는 경우에는 속이 메스껍거나 구토를 동반할 수 있습니다. 특히 식도나 위와 같은 상복부 치료를 받거나 항암제와 병용치료를 받는 경우에는 그 증상이 심할 수 있으므로, 증상이 없더라도 예방적으로 항구토제를 처방 받을 수 있습니다. 증상은 치료가 종료되면 사라지나, 오심 및 구토로 인해 식사하는 것이 불편하여 영양섭취 등이 제한될 수 있으므로 의료진과 상의하여 적절하게 치료받는 것이 중요합니다. 

4. 설사 

복부 및 골반부 등 내장이 포함된 부위에 방사선치료를 받는 경우, 장 운동이 증가하고 장점막염이 생겨서 설사, 무른 변 및 복부 통증을 동반할 수 있습니다. 증상은 치료가 종료되면서 호전되지만, 오래 지속되면 탈수나 전해질 불균형을 유발할 수 있으므로 적절한 치료를 받는 것이 좋습니다. 또한 유제품이나 기름기가 많은 음식을 제한하는 것도 도움이 될 수 있습니다. 

5. 점막염/식도염 

두경부나 흉부에 방사선치료를 받는 경우, 구강 내의 점막염이나 식도염이 동반될 수 있습니다. 구강 내와 식도의 점막에 염증이 생기거나 헐면서 따갑거나 쓰리며, 음식을 삼키기가 어려울 수도 있습니다. 증상은 일반적으로 치료를 시작한 지 2~3주가 지나면서 발생되며, 치료가 종료된 후 2~4주가 지나면서 호전되고 소실됩니다. 뜨거운 음식이나 매운 음식 등 자극적인 음식을 피하는 것이 증상 조절에 도움이 되며, 진통제로 증상을 조절할 수 있습니다. 구강 점막염의 경우 가글 제제를 처방받을 수도 있습니다. 경구 섭취가 불가능한 경우에는 위장관 튜브 혹은 정맥을 통한 영양공급을 고려할 수 있습니다. 오심 및 구토와 마찬가지로 점막염과 식도염은 영양섭취를 제한할 수 있으므로 의료진과 상의하여 적절하게 치료받는 것이 중요합니다. 

6. 구강건조증 

침샘에 인접한 두경부종양에 대한 방사선치료를 받는 경우, 종양에 인접한 침샘이 일정량 이상의 방사선을 받으면서 발생하는 증상입니다. 구강건조증은 그 자체로도 음식물의 섭취를 곤란하게 하거나 말을 하기 힘들게 하는 등의 문제 뿐 아니라 충치를 유발할 수도 있어, 많은 환자들 혹은 의료진들이 두경부종양에 대한 방사선치료에 대해 부정적인 인식을 가지고 있던 것이 사실입니다. 최근에는 세기조절 방사선치료나 토모테라피를 이용하여 종양에는 충분한 양의 방사선을 조사하면서도 인접한 침샘에 도달하는 방사선량은 효과적으로 줄일 수 있게 되어 구강건조증의 빈도가 현저히 줄어들었습니다. 

7. 생식기능의 변화 

폐경 전 여성의 골반 부위에 방사선치료를 받는 경우 난소에 일정량 이상의 방사선을 받게 되면 홍조, 무월경, 성욕 감소, 골다공증 등과 같은 폐경기 증상이 나타날 수 있으며, 임신이 어려울 수도 있습니다. 방사선치료 전 수술을 받는 경우에는 난소를 방사선치료 범위 밖으로 옮기는 것이 기능 보존에 도움이 될 수 있으나, 난소기능 보존이 언제나 가능한 것은 아니므로 의료진과의 충분한 상의가 필요합니다. 남성의 경우, 고환 부위에 일정량 이상의 방사선이 조사되면 생식기능에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 방사선치료 이후에 임신을 원하는 경우에는 치료 전에 정자를 채취하여 정자은행에 보관하는 방법을 이용할 수 있습니다. 

치료 후 관리

방사선치료가 종료된 이후에는 정기적으로 검진을 받게 됩니다. 이는 치료에 대한 반응의 평가 및 재발 유무를 확인하고 방사선치료로 인해 발생하였던 급성부작용을 관리하며, 혹시 발생할지 모르는 만성부작용의 발생을 조기에 발견하여 적절한 처치를 시행하기 위함입니다.

참고문헌

1. 박재갑, 방영주, 하성환 편저 (2012). 종양학 (개정판). 서울: 일조각. 

2. Halperin, E.C., Wazer, D.E., Perez, C.A., & Brady, L.W. (2019). Perez and Brady’s Principles and Practice of Radiation Oncology (7th ed.). Philadelphia, PA: Wolters Kluwer. 

3. Hall, E.J., & Giaccia, A.J. (2018). Radiobiology for the Radiologist (8th ed.). Philadelphia, PA: Wolters Kluwer. 

4. Gibbons, J.P. (2019). Khan’s The Physics of Radiation Therapy (6th ed.). Philadelphia, PA: Wolters Kluwer.

5. Tepper, J.E., Foote, R.L., & Michalski, J.M. (2021). Gunderson & Tepper’s Clinical Radiation Oncology (5th ed.). Philadelphia, PA: Elsevier. 

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