2. 양성자 치료 10년, ‘암 치료’의 새 지평 열다

삼성서울병원 양성자치료센터(센터장 박희철 방사선종양학과 교수)가 최근 개소 10주년을 맞았다. 

2015년 12월 28일, 첫 환자 치료를 시작한 이후 지금까지 8000 여 명이 삼성서울병원에서 양성자 치료를 받았다. 연간 약 1000명 안팎의 암환자들이 희망을 좇아 삼성서울병원 양성자치료센터를 찾는다. 

세계 최고 치료 수준 도약 밑거름

삼성서울병원 양성자치료센터는 지난 10년 동안 국내 입자선 치료 분야를 세계 최고 수준으로 끌어올리는 ‘퀀텀 점프(Quantum Jump)’의 동력이 됐다.

입자선 치료란 원자보다 작은 양성자나 중입자를 가속시켜 암세포를 공격하는 방사선 치료를 말한다. 삼성서울병원이 양성자 치료를 시작하기 이전에는 국립암센터 한 곳만 양성자 치료를 했었다.

삼성서울병원은 2016년 누적 환자 314명을 치료한 이래 비약적 성장을 거듭해 2025년 기준 전체 치료 환자 수가 8,183명을 넘어섰다. 치료 건수로 따지면 10만 건이 넘는 대기록이다.

박희철 센터장은 “양성자로 환자 1명을 치료하려면 방사선종양학과 전문의는 물론이고 간호사와 방사선사, 의학물리사, 엔지니어 등 각 전문 영역이 모두 하나로 움직여야 가능한 일”이라며 “지난 10년간 거둔 성과는 각 분야 전문가들이 원팀으로 힘을 합쳐 얻은 결과”라고 강조했다. 

치료 어려운 암종에서 효과 거둬

삼성서울병원 양성자 치료센터가 2025년 9월까지 치료한 환자(7,908명)를 살펴보면 여러 암 종 중 간암이 2,403명(30.4%)로 가장 많다. 이어 두경부암 1,466명(18.5%), 폐암 1,304명(16.5%), 뇌종양 676명(8.5%), 췌담도암 377명(4.8%) 순이라 한다. 

치료가 어렵고, 복잡한 암종에서 주로 양성자 치료를 했다는 의미다. 

▲ 삼성서울병원 양성자치료센터 치료 환자 수 추이

특히 간암의 경우 지난 2024년 국내 최초로 간암 양성자 치료 2000례를 돌파하며 신기원을 썼다. 

지난 10년간 양성자 치료기술의 고도화 과정을 반복한 경험과 다학제 기반 진료, 첨단 치료법 관련 연구가 복합적으로 작용한 결과다. 

삼성서울병원은 방사선종양학과가 20여년에 걸쳐 축적한 호흡동조기술을 확보하고 있다. 

환자가 숨을 쉴 때마다 환자 몸 속 장기에 자리한 암의 위치 또한 미세하게 바뀌는데, 삼성서울병원은 이를 정확하게 계산해 필요한 곳에만 양성자를 조사할 수 있는 기술을 갖고 있다. 그만큼 안전하고, 효율적인 치료를 할 수 있다는 뜻이다.

삼성서울병원이 세계 두 번째로 선보인 초고속 라인스캐닝 방식 치료법 역시 국내 입자선 치료 수준을 세계 최고로 끌어올리는 계기가 됐다는 평가가 나온다. 

라인스캐닝 방식이란 펜슬빔(Pencil beam)을 이용해 암의 모양에 따라 선을 그리며 암을 제거하는 방식이다. 라인스캐닝 방식은 중입자와 양성자와 같은 입자 방사선 치료에서 최고 난도의 치료법으로 꼽힌다. 윤곽만 정해둔 그림에 색연필로 빈틈없이 색을 채우는 것과 비슷하다.

기존에는 암이 있을 것으로 예상된 위치를 제외한 나머지 부위에 방사선을 막는 차폐물을 덧대는 방식을 해왔다. 그만큼 정상 조직을 보호하는 데 한계가 있고, 환자마다 콜리메이터란 차폐물을 따로 만들어야 하는 번거로움이 컸다.

삼성서울병원은 양성자 치료에서 라인스캐닝 방식이 차지하는 비율이 2021년 90%를 넘어섰고, 2025년에는 99%에 도달했다. 

삼성서울병원은 이러한 방식으로 수술이 불가능한 간암에서 국소 종양 제어효과를 확인한 세계 최초 연구를 지난 2022년 유럽방사선종양학회지(Radiotherapy and Oncology)에 발표해 학계의 주목을 받기도 했다. 

게임 체인저 ‘플래시’ 연구 박차 

삼성서울병원은 지난 10년 동안 양성자 치료와 관련한 연구를 91편 발표했다. 세계 입자선 치료 분야에서 새로운 표준을 만들기 위한 노력의 결과다. 

최근에는 여기에 머물지 않고 고선량 방사선 치료법인 ‘플래시(FLASH)’ 기술에 관한 연구를 본격적으로 시작했다. 플래시는 초당 40 그레이(Gy) 이상의 고선량의 방사선을 1초 미만의 찰나의 순간에 집중적으로 조사하는 치료법을 말한다. 

이 기술은 암 타격 능력을 유지하면서도 방사선 노출 시간을 줄여 정상 조직 보호 효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대된다. 방사선을 이용한 암 치료의 수준을 획기적으로 끌어올릴 게임 체인저(Game Changer)이자 대표적인 미래 기술로 꼽힌다. 

플래시 기반 양성자 치료가 아직 태동기인 만큼 삼성서울병원은 오랜 양성자 치료 경험과 기술적 환경 우위를 십분 활용하여 빠르게 전임상 연구를 완료하고, 초정밀 치료법을 개발할 계획이다. 

박희철 센터장은 “삼성서울병원에서 입자선 치료를 시작함으로써 국내에서도 입자선 치료의 효용성과 저변 확대 필요성에 대한 사회적 인식의 변화가 있었다”면서 “한국의 입자선 치료를 대표한다는 책임감을 무겁게 받아들이고, 앞으로도 한국을 입자선치료의 중심지로 성장시키는 데 기여할 것”이라고 말했다. ▣