방사선치료학 Radiation Oncology

방사선종양학과 현황(2006.7) 방사선종양학과 61개소 인력 선형가속기 : 104대 코발트원격치료기 : 2대 토모치료기 : 3대 사이버나이프 : 2대 양성자치료기 : 1대 강내치료기 : 41대 인력 전문의 : 132명, 방사선사 : 419명, 선량계산사 및 의학물리사 : 64명 간호사 : 130명

대구경북지역 현황 대구 : 5개 병원 (27명) 경북 : 3개 병원(7명) 국가고시 경북대학병원, 영남대학교병원 계명대학동산병원, 대구가톨릭대학병원 대구파티마병원 경북 : 3개 병원(7명) 안동병원, 경주동국대학병원, 포항선린병원 국가고시 1차 : 15문제(5문제 이하 과락) 2차 : 8문제

방사선치료? 전리방사선을 이용하여 인체에 발생한 각종 신생물을 치료하는 분야 신생물(neoplasm), 종양(Tumor) 생체조직의 일부가 정상조직과 관계없이 비정상적으로 계속 성장하는 것. 양성종양, 악성종양(암)

방사선치료의 특징 기능과 형태의 보존된다. 분할조사 – 전신에 영향이 적다. 수술요법보다 넓은 영역에 치료 가능하다. 수술이 어려운 환자 치료가능하다. 수술보다 환자의 전신상태에 영향이 적다. 전신마취, 입원이 불필요하다. 국소치료의 확실성이 수술보다 낮다. 치료기간이 길다.

종양의 분류 암(carcinoma) 육종(sarcoma) 피부나 점막 상피계조직으로부터 발생된 악성종양 종양(Tumor) 양성종양 (benign tumor) 악성종양 (malignent tumor) 암 (carcinoma) 육종 (sarcoma) 암(carcinoma) 피부나 점막 상피계조직으로부터 발생된 악성종양 육종(sarcoma) 근육, 뼈, 연골 등 지지조직세포로부터 발생된 악성종양

암(cancer)

암의 발생기전 암원유전자의 활성화 발암 억제 유전자의 결손 암원유전자의 질적 변화 암원유전자의 수적 변화 1987, 와인버그 라스 암원유전자에 GTP만 결합시 – 무한세포분열 GTP : 세포분열 On GDP : 세포분열중지 Off 암원유전자의 수적 변화 유전자증폭에 의해 세포증식신호 증가 – 비정상적 증식 발암 억제 유전자의 결손 1987, 와인버그 1세포에 2개씩 존재 그러나 암유전자는 생명의 순간에 중요한 역할을 수행하며 생명의 수수께끼를 해명할 단서가 포함되었을 것이다.

악성종양과 양성종양 특징 양성종양 악성종양 성장속도 성장형태 피막 세포의 특성 재발 전이 통증 종양의 영향 예후 서서히 성장 팽창성 발육 피막형성 정상세포와 동일 없음 주요장기 압박, 폐쇄 좋음 빠르게 성장 침윤성발육 피막이 없음 미분화, 미성숙 가능 혈행성, 임파선원격전이 고통수반 정상조직 파괴, 사망 나쁨

암세포의 특징 무한 세포분열 무한 증식 종양 형성 주위 정상조직 침윤 혈행성, 임파성 원격전이 분화도중 정지 세포핵이 비정상적으로 크고, 울퉁불퉁함 저 pH (산성)

생리, 대사적 측면에서의 특징 종양 혈류가 불충분하다. 영양상태가 나쁘다. 산소부족으로 인한 혐기성대사 혈관분포 차이 암세포뿐만 아니라 결합조직, 혈관 등으로 구성된 조직체 혈류가 불충분하다. 영양상태가 나쁘다. 산소부족으로 인한 혐기성대사 유산의 축적으로 저pH 혈관분포 차이 산소세포, 저산소세포, 산소결핍세포로 구성 괴사층(necrosis) 생성

Tumor Cord 종양의 최소단위 종양세포, 결합조직, 혈관의 조직체

암의 예방 2006년 사망원인 : 국내 전체 사망요인의 27.0% 원인 1차예방 2차예방 3차예방 65,909명 환경오염, 고령화 사회 등 1차예방 원인규명, 위험인자제거를 통하여 암에 걸리지 않게 하는 것 2차예방 조기발견과 조기치료에 의해 암을 퇴치 3차예방 치료한 후 재발이나 전이 방지

1차 예방 발암 위험 인자 흡연 : 30% 식생활 : 35% 흡연과 식생활 조절로 60% 예방 가능

흡연과 발암 약7,000여 종의 화학적 성분 50여종의 발암물질 주요 기체 성분 미립자 성분의 주요 담배의 내용물 일산화탄소, 이산화탄소, 니트로사민, 질소화합물, 시안화수소, 암모니아 등 미립자 성분의 주요 니코틴, 타르, 석탄산, 포로늄210(방사선 물질), 비소, 크레졸, 싸이나, 벤조피렌, 아크롤레인 등 담배 속의 주요 유해 물질들은 다음과 같은 용도로 사용된다.

담배 구성성분의 용도 비 소: 개미 살충제로 사용됨. 암모니아: 세척제로 사용됨. 부 탄: 불붙이는 점화액으로 사용됨. 카드뮴: 재충전 배터리에 사용됨. 일산화탄소: 차 배기가스에 포함됨. 청산칼리: 쥐약으로 사용됨. 포름알데히드: 시체 방부제로 사용됨. 메탄올: 제트기 연로로 사용됨. 음용시 실명 흡연에 의한 유효선량 : 하루 한 갑 흡연시 연간 4.8mrem 연간 섭취하는 음식물괌 물에 의한 유효선량(0.88mrem)의 5.5배

담배에 의한 사망위험도

흡연자와 비흡연자의 기관지 모습

미국의 흡연율과 폐암사망율 한국의 흡연율과 폐암사망율

암의 예방 균형잡힌 영양섭취 섬유질 섭취 우유와 된장 비타민 A,C,E 적량섭취 과식, 지방 섭취 감소 자극적인 음식섭취감소 뜨거운 음식 주의 불에 탄 음식, 훈제를 피함 곰팡이가 핀 음식 주의 부폐한 음식 주의 음주량을 줄인다. 금연 자외선 노출을 억제 적당한 운동, 과로 주의 즐거운 마음가짐 청결

2차 예방 조기발견과 조기치료 암의 진단 암이 의심되는 증례 CT, MRI, Sonography, Mammography, PET, 핵의학, 내시경검사, 혈액검사, 소변검사 등 종양마커(tumor marker) – 간암(a-fetoprotein), 췌장암(Ca 19-9) 암이 의심되는 증례 체중감소, 부정기적인 백혈구증다증, 윈인 불명의 열 배변,배뇨습관의 변화, 비정상적인 출혈, 비정상적인 덩어리 촉진 소화불량 등

3차 예방 적극적인 암의 치료 암을 치료한 다음 재발이나 전이의 방지 국소요법 전신요법 정기적인 검진 건강관리 방사선요법(Radiation Therapy : Rx. RT) 수술요법(Operation Therapy : Op) 온열요법(Hyperthermia : HTT, Hx, HT) 전신요법 화학요법(Chemotherapy : Cx, CT) 면역요법(Immunotherapy : Ix) 유전자요법(Gene Therapy) 3차 예방 암을 치료한 다음 재발이나 전이의 방지 정기적인 검진 건강관리

우리나라 암의 동향 2003-2005년 평균 132,941건 발생 남성 72,952건, 여성 59,989건 219.9건/10만명 -> 252.5건/10만명(14.8% 증가, 1999-2005) 2006년 전체 사망 원인의 27.0% 65,909명 폐암 21.4%, 14,097명 간암 16.6%, 위암 16.4%, 대장암 9.5%, 췌장암 5.3% 남성 췌장암증가(85.2%증가, 1999-1997) 전립선암 74.1% 증가 (1999-2005) 대장암 50.4% 증가 (1999-2005) 여성 갑상선암 242.9% 증가 (1999-2005) 유방암 44.9% 증가 (1999-2005)

연도별 암 발생빈도의 변화

우리나라 장기별 암발생빈도(2003-2005)

성별 주요 발암발생율

연령별 암발생 빈도

암생존율 5년생존율 1993-2005년 : 47.4% 남성 38.6% 여성 58.4% 국소요법 전신요법 수술 방사선요법 온열요법 전신요법 화학요법, 면역요법 유전자요법

암사망률

방사선치료의 역사 1895. Roentgen X선 발견 1896. Voight에 의한 비인두암 환자치료 1896. Lyon에 의한 결핵환자 치료 1898. Ra, Po 발견 (Curie) 1902. 방사선에 의한 발암 작용확인(Frieben) 1904. 십자화조사 1905. Bergonie-Tribondeau 법칙 1905. 방사선동위원소 조직내 조사 1908. 고관전압 방사선 심재성 암치료(Dessauer) 1913. X선 심부치료 1937. 400kV X선 심부치료

1939. Ra 강내치료(Paterson-Parker), 중성자 치료 1940. Betatron 1941. Quimby 법 1950년대 : 고압산소효과, 시간적 분할 조사 1951. 코발트원격치료기기 1952. 선형가속기(linac) 1956. 6MV LINAC 1960. after loading system - 137Cs,60Co,198Au,192Ir 1980년대 CT, MRI, 초음파 등 이용 현재 Tomotherpapy, Cyber knife, IMRT, IGRT, Gamma Knife, Radio surgery 등

국내 방사선치료 1930. Ra 강내치료 1949. 250kV 심부치료기 1963. 코발원격치료기 1972. 선형가속기 1970년 중반 고선량율 afterloading 시스템 도입 1974. 진단방사선과 방사선치료 분리 1980년 중반 Microtron, Cyclotron, Hyperthermia 도입 1990 후반 conformal therapy 2000 초반 세기변조방사선치료(IMRT), Cryber knife 현재 세계적인 수준의 장비 구축

방사선 치료의 목적 암에는 충분한 선량을 조사하고, 그 외 정상조직에는 될 수 있는 한 조사하지 않는다. 종양의 치료와 부작용의 최소화가 목표 저에너지 에서 고에너지로 저 LET 방사선  고 LET 방사선(중성자, 중입자 등) 2차원 치료  3차원 치료 수동 치료  자동 치료 단독 치료  집학적 치료

방사선 치료의 분류 외조사 치료 (teletherapy) 근접조사 치료 (brachy therapy) 정위적 방사선 수술(radiosurgery) 입체 조형 방사선치료(conformal therapy) 세기변조방사선치료(intensity modulated radiotherapy) 영상유도방사선치료(image guided radiotherapy) 근접조사 치료 (brachy therapy)

치료목적에 따른 분류 근치조사 (curative irradiation) 고식조사 (palliative irradiation) 병기 목적 선량 조사기술 부작용 조사야 감수성 비교적 조기 종양의 완치 대선량(60Gy전후) 복잡, 고도의 기술 회복가능하면 허용 작음 감수성이 큰 종양 진행성 증상개선, 수명연장 등 저선량(30~40Gy전후) 비교적 단순 허용안됨 중 또는 대 감수성이 적은 종양

TNM 분류 T : 원발종양 N : 소속임파절 M : 원격전이

TNM 분류 T1 : 종양이 원발부위에 국한되고, 비교적 작을 때 T2 : 종양이 원발부위에 국한되고, 비교적 클 때 TX : 진전도를 판정하는 최저요건이 갖추지 않을 때 N0 : 소속임파절 전이가 없을 때 N1 : 가동성 동측 임파절 전이 때 N2 : 가동성 타측 임파절 전이 때 N3 : 고정된 동측 또는 타측 임파절 전이 때 NX : 임파절전이를 판정하는 최저요건이 갖추지 않을 때 M0 : 원격전이가 없을 때 M1 : 원격전이가 있을 때

TNM분류의 목적 의사의 치료계획작성에 도움 예후에 대하여 시사 치료결과를 공동평가 치료시설의 정보교환 암치료에 대한 연구에 도움

TNM 시스템의 규칙 악성종양으로 확정된 증예에 붙임 치료전 분류 결정후 변경하지 않음 TNM을 분류한 후 병기를 결정 임상소견, 방사선의학상 소견, 내시경 소견 등을 기초 외과적 수술결과는 포함하지 않음 결정후 변경하지 않음 TNM을 분류한 후 병기를 결정 TNM 결정이 어려운 경우 낮은 숫자의 진전도를 취함

임상병기의 분류 I기, II기, III기 IV기 : T4 모두 M1 모두 T1 T2 T3 T4 N0 I II III IV N1

방사선치료성적의 좌우인자 종양측 인자 환자측 인자 종양의 방사선감수성 종양의 크기 종양의 진전상태 종양이 있는 부위 병기 연령 영양 등 전신상태 빈혈의 유무 합병증 유무

치료가능비(TR) 정상조직의 내용선량(TTD) 치료가능비 = 종양조직의 치사선량(TLD) TLD : 종양치사선량 클수록 치료효과가 크며, 1 이상이어야 함 TR을 증가시키는 법 환자의 내용선량 증가 종양의 치사선량 감소 환자의 내용선량 증가법 적정한 공간적 선량분포 적정한 시간적 선량분포 국소장해나 전신장해의 처리 환자의 영양관리 종양의 치사선량감소 방사선증감제 사용 산소효과이용 중입자선 활용

TTD (Tissue Tolerance Dose) 장기 TD5/5(cGy) 조사야 bone marrow 450 4,000 전체조사 부분조사 liver 2,000 전체 전체(strip) stomach 5,500 100cm2 intestine 6,500 400cm2 brain 6,000 spinal cord 4,500 10cm 장기 TD5/5(cGy) 조사야 heart 5,500 60% 25% lung 8,000 100cm2 전체 kidney 3,500 2,500 전체(strip) lens 500 Bladder 6,000 salivary gland 5,000 50cm2 rectum

방사선치료 용적 Gross Tumor Volume Clinical Target Volume 암세포가 집중된 용적, TNM의 분류기준 Clinical Target Volume GTV + 잠재적, 현미경적 종양용적 Planning Target Volume 선량계획에 의학 용적 Clinical Target Volume + 환자의 움직임 빔의 방향 등에 따른 기하학적 특성 Treated Volume 치료선량이 조사되는 용적 Irradiated Volume 정상조직의 내용선량까지 조사할 수 있는 용적 GTV CTV PTV TV IV