방사선이 발생된 이후 방사선치료는 치료 장비의 발전과 더불어 치료기술이 나날이 발전하여 오늘날에 이르렀다.
뿐만아니라 기계공학과 제어공학, 전자공학, 생명공학의 발달과 컴퓨터의
눈부신 발전에 힘입어 과거 불가능하게만 여겨지던 첨단 치료 방법이 가능하게 되었다.
예를 들어 과거에는 종양의 입체적인 형상을 고려하지 않고 2차원적인 단면을 가지고 치료를 시행하였지만
현재는 3차원적 형상을 고려할 뿐만 아니라 환자의 장축을 치료 장비의 회전방향과
수직이 아닌 다른 각도가 되어도 환자의 형상을 컴퓨터가 재구성하고
선량의 분포를 계산하여 치료하는 3차원입체조형치료를 시행한다.
또한 정방형 또는 장방형의 조사야 내에 균등한 방사선이 분포하도록 하여 치료를 시행하던
과거 치료와는 달리 종양의 형상과 주변 정상조직의 피폭이 최소화 될 수 있도록 조사야 내 선량분포를
인위적으로 저절하여 치료하는 세기조절방사선치료가 각광받고 있다.
근래에는 종양의 3차원적인 형상뿐 아니라 치료가 시행되는 동안의 종양의 움직임을 파악하여
일정한 위치에서만 방사선이 조사되도록 하는 호흡연동방사선치료와 영상유도방사선치료등이 행하여 지고 있다.
방사선 치료의 목적인 정상조직에 최대의 선량을 그리고 정상조직에는
최소한의 선량을 주기 위해 개발된 다양한 형태의 특수치료방법은 다음과 같다.
1. 3차원 입체조형치료(3-Dimensional Conformal Radio therapy : 3D-CRT)
치료계획용 컴퓨터와 소프트웨어의 발달로 환자의 입체적인 형상을 재구성해내지 못하여
선량분포를 알 수 없게 되는 문제점을 극복하고 3차원 입체조형치료가 가능하게 되었다.
3차원입체조형치료의 장점은 CT에서 얻은 영상을 치료계획용 소프트웨어를 이용하여 3차원으로 재구성하고,
암 조직과 정상조직의 방사선 분포 상태를 공간적으로 평가할 수 있게 됨으로써 암 조직에는 방사선이
고르게 분포되도록 하고 주위 정상조직에 들어가는 방사선량은 최소화 할 수 있는 치료방법이다.
2. 강도변조 방사선치료(Intensity-Modulated Radiotherapy : IMRT)
강도변조 방사선치료는 현재까지 개발된 방사선 치료 방법중 가장 진보된 치료법이다.
방사선치료의 발전은 정상조직에 조사되는 방사선량을 최대한 줄이면서 종양에만
집중적으로 방사선을 조사하는 방향으로 끊임없는 발전을 거듭해 왔다.
IMRT는 그간의 노력의 결과로 방사선 치료에선 꿈의 치료로 여겨질 만큼 첨단의 과학이론이 적용되고
전자공학과 정밀제어공학 등이 조화를 이루어 종양부위에 조사된 방사선의 방향을 공간을 이용하여
자유자재로 구상하고 여기에 조사면의 형태와 조사시간을 전용 컴퓨터로 계획된 수십 가지의 조건으로
변화시키면서 조샤야 내 방사선량을 자유롭게 조절하여 종양에만 방사선을 집중적으로 조사하는 방법이다.
다시말해 강도변조 방사선치료는 다엽콜리메이터를 컴퓨터로 정밀하게 조절하여
방사선 조사 범위를 수백개의 조각으로 나누어 개별적으로 선량을 조사하는 방식의 최첨단 방사선치료방법이다.
이러한 방식으로 기존의 3차원 입체조형 치료보다 더욱 정밀한
방사선치료가 가능하며, 정상조직에 나타나는 부작용을 최소화 할 수 있다.
3. 영상유도 방사선치료(Image Guided Radiation Therapy : IGRT)
방사선치료는 종양 뿐 아니라 정상조직에도 방사선이 영향을 주기 때문에
1회에 대선량을 투여하지 못하고 생물학적인 효과를 이용 여러차례 분할하여 방사선을 투여한다.
따라서 최초 치료계획 단계에서는 환자의 자세와 치료 시 환자의 자세가 일치하여야 한다.
만약 일치하지 않는 상태에서 방사선이 투여된다면 정상조직에 부작용이 발생하고
종양에는 선량이 부족하여 종양을 완치시키지 못하는 결과가 초래된다.
이렇든 치료사이(inter fraction), 치료 전(before treatment), 치료 중(during the treatment)
치료자세를 확인하는 일은 매우 중요하다.
따라서 모의치료 시와 동일한 자세로 환자가 위치하였는지를 영상을 통하여 확인하고
치료중에도 종양의 위치를 확인하며 치료가 가능하다.
4. Tomotherapy
CT와 방사선 치료를 병행하는 Tomotherapy의 개념은 1990년대 초반 Winsconsin 대학에서 소개하였다.
Tomotherapy 시스템에서 IMRT는 환자 주위를 회전하는 겐트리를 가진 선형가속기로 행해진다.
빔 콜리메이션과 방사선 빔의 강도는 컴퓨터로 제어되는 다분할콜리메이터를 사용한다.
CT스캔을 하듯 환자는 겐트리쪽으로 이동하며 결과적으로 방사선 빔은 나선형으로 환자 체내에 투여된다.
Tomotherapy는 megavoltage CT스캔을 이용하여 치료 시마다 환자의 위치와 종양의 위치를 확인하고
치료 할 수 있어 치료의 오차를 최소화 할 수 있으며 기존 방사선 장비로 치료가 어려웠던
척추종양, 전신 원발성암, 전이암, 재발암 등 암이 여러 군데에 흩어져 있는 경우에도
한번의 치료에 모든부위를 포함시킬 수 있다.
또한 종양이 불규칙하거나 치료부위가 넓은 경우에도 치료가 가능하고 치료부위의 크기에 따라서
외과수술 없이 수술과 비슷한 효과를 얻을 수 있는 정위적 방사선수술 등을 한꺼번에 수행할 수 있다.
