금 입자를 이용한 방사선 표적 표시자
․IMRT나 양성자치료에 의해 종양에 국한된 정교한 선량전달 기술이 발달되면서 최근 들어 영상유도 방사선치료의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 따라서 영상유도 방사선치료의 다양한 기법들이 도입되고 있는데 그 중에 전통적이면서도 대표적인 것은 radiopaque fiducial marker에 기반을 둔 IGRT이다. ․체내에 삽입된 마커는 장기의 움직임에 의한 종양의 위치 부정확성을 제거하거나 환자의 setup 오차를 줄이는데 사용된다. 이러한 마커들은 다음의 요구조건들을 만족하여야 한다 첫째, good radiographic visibility in diagnostic X-rays, 둘째, no distortion of the delivered dose, 셋째, minimal artifact treatment planning에서 사용하는 CT 영상의 artifact 를 최소화 하는 것, 넷째, 치료기간중 마커위치 이동의 최소화. 그러나 기존의 금 마커들은 이러한 조건들을 fully 충족하지는 못한다. ․이들 마커가 가지는 주된 문제점은 그들 후방으로 치료방사선의 상당량이 감쇄되는 점과 CT영상에 강한 artifact가 발생한다는 점이다. 특히, 양성자치료에서 기존의 마커는 그 후방으로 무려 85% 의 선량감소를 일으키는 것으로 보고되었다.
․우리는 금 입자와 고분자 혼합체를 통해 기존 마커가 가지는 문제점을 해결할 수 있음을 보여주는 연구를 하였다. 연구에 따르면 금 입자 기반 마커는 기존의 금 마커 대비 5% 정도의 금 함량을 가지고도 높은 CT 값과 낮은 CT artifact, 최대 5% 이내의 선량왜곡만을 일으키는 것으로 확인되었다. 또한, 사용한 금 입자는 마이크로미터 크기를 가지고 있어서 나노미터 크기에서 발생할 수 있는 독성문제로부터도 안전하다. ․금 입자와 고분자를 혼합하는 방식은 마커에 함유되는 금의 함량을 자유롭게 조절할 수 있을 뿐 아니라 상온에서 다양한 형태로 성형이 가능하다. 따라서, prostate 뿐 아니라 liver, breast, eye 등에 적합한 마커를 제작할 수 있다. 고분자 물질로서bone cement를 사용하는 경우 인체에 무해하면서 금 입자를 안정적으로 binding 하고 기존의 마커 삽입기구를 사용하여 체내에 삽입할 수 있을 정도의 충분한 기계적 강도를 가질 수 있음을 확인하였다. 금 입자를 사용한 마커는 양성자뿐 아니라 중하전 입자빔 치료에서도 영상유도 방사선 치료를 위한 중요한 수단으로 활용될 수 있을 것으로 예상한다.
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