꿈의 암 치료기라 불리는 '양성자 치료'의 효과를 높이기 위해 자기공명영상(MRI)을 결합한 제품이 개발중에 있어 상용화 가능성에 관심이 쏠리고 있다.

MRI를 통해 종양의 위치와 모양을 실시간으로 추적하면서 양성자빔을 쏘는 것이 기술의 핵심. 이미 프트로 타입을 통해 기술적 부분은 완성 단계에 이른 상황이다.

10일 의료산업계에 따르면 양성자 치료기에 MRI를 결합해 실시간으로 종양 추전 및 조사가 가능한 퓨전 제품이 본격적 상용화 단계에 이른 것으로 확인됐다.

양성자 치료기는 양성자를 가속해 암 부위에 조사하는 방식으로 종양을 태우는 기기로 과거 방사선 기기의 부작용을 획기적으로 줄여 '꿈의 암 치료기'로 불리고 있다.

원하는 부위에 정확한 방사선 조사가 가능하다는 점에서 주변 조직 괴사 등의 부작용이 거의 없기 때문이다.

특히 최근에는 양성자 빔을 치료 목표 죵양 부위에 선을 쌓아가며 쏘는 라인스캐닝 방식이 도입되면서 더욱 정교한 치료가 가능해 진 것도 사실이다.

하지만 이 또한 분명한 한계는 있었다. 미리 MRI 등을 통해 암의 위치를 양성자 치료기에 입력하는 방식이라는 점에서 수술 전과 후는 추적 검사가 가능하지만 수술 중에는 조정이 불가능한 이유다.

한마디로 수술 중에 일부 제거되지 않은 부분이 있다고 해도 이후 MRI 등 촬영을 통해 이를 보완하는 방식 외에는 방법이 없었다는 의미다.

독일 드레스덴 대학과 헬름홀츠 젠트럼 드레스덴 로센도르프(Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR) 연구진, 나아가 이탈리아 제노아(Genoa)사 등 산·학·연 연구진이 주목한 부분도 여기에 있다.

만약 실시간으로 양성자 치료의 경과를 확인할 수 있다면 이같은 한계를 극복하고 더욱 정교하고 효과적인 치료가 가능하다는 판단이다.

이에 따라 연구진은 양성자 치료기에 MRI를 결합해 실시간으로 영상을 확인하며 빔을 조사할 수 있는 일종의 퓨전 시스템을 고안했다.

MRI를 통해 종양을 시각화하고 방사선을 쏘는 동안 암의 모양과 크기의 변화를 실시간으로 확인하면서 빔의 세기와 방향을 즉각적으로 조정하는 방식이다.

이에 대한 기술적 타당성을 프로토 타입을 통해 이미 검증됐다. HZDR이 2019년부터 개발한 프로토 타입은 소형 MRI를 양성자 치료기와 연동하는 방식으로 이 기술이 충분히 상용화 가능성이 있다는 것을 증명했다.

이에 따라 독일 과학부와 국립 종양 방사선 연구센터(OncoRay), 드레스덴 대학, HZDR은 실시간 MRI 영상을 양성자 치료기와 연동하는 시스템 개발을 진행중에 있다.

이 시스템은 실시간 MRI 영상을 통해 양성자 치료 중 종양의 움직임을 시각화하고 이에 대한 알고리즘을 통해 방사선 양과 각도 등을 실시간으로 동기화하는 것이 핵심이다.

이미 개발된 프로토 타입이 전신 MRI까지 확대 적용될 수 있는지를 확인하는 작업이 골자인 셈이다.

국립 종양 방사선 연구센터 호프만(Aswin Hoffman) 교수는 "MRI와 양성자 치료기 모두 자기장과 작동한다는 점에서 상호 작용을 최소화하는 것이 기술의 핵심"이라며 "이미 프로토 타입을 통해 이러한 기술적 과제에 대한 검토를 마쳤다는 점에서 상용화를 위한 가장 큰 산은 넘은 상태"라고 설명했다.

따라서 연구진은 현재 흉부와 복부, 골반 종양에 대한 임상 시험을 준비하고 있다. 또한 이러한 임상 결과를 기반으로 허가 및 상용화 준비에 나선다는 계획이다.

드레스덴의대 알버트 교수(Michael Albrecht)는 "정부와 산업, 연구기관, 대학, 병원으로 이뤄진 범 국가적 프로젝트라는 점에서 검증에 속도가 붙을 것으로 기대한다"며 " 세계 최초의 MRI 유도 양성자 치료가 멀지 않았다"고 밝혔다.