최지훈 성균관대학교 삼성창원병원 방사선종양학과 교수팀이 암 환자의 방사선 치료 정밀도와 안전성을 획기적으로 높일 수 있는 환자 맞춤형 보조기기 3건을 개발, 특허 출원을 완료했다고 5일 밝혔다. 

이번에 출원된 특허는 ▲진공 압축형 볼루스 ▲감온 변색 볼루스 ▲스마트 구강고정장치로 임상 현장의 필요(needs)를 정확히 반영해 개발된 점이 특징이다.

방사선 치료는 고에너지 방사선으로 암세포를 사멸시키지만 주변 정상 조직 손상과 부작용을 최소화하는 것이 치료 성패 관건이다. 이를 위해 볼루스(Bolus)나 구강고정장치 같은 보조기기가 사용되지만 기존 제품은 환자 병변 형태나 체형에 완벽히 밀착되기 어려운 한계가 있었다.

최 교수팀은 이 같은 문제를 해결하고 치료 정밀도를 극대화하기 위해 새로운 개념의 보조기기를 고안했다.

엎드리기 힘든 환자도 OK '진공 압축형 볼루스'

'진공 압축형 볼루스'는 특정 자세 유지가 어려운 환자를 위해 설계됐다.

일반적으로 등·허리 등 신체 후방 종양 환자는 엎드린 자세로 치료받지만, 체형이나 기저 질환으로 이 자세를 오래 유지하기 힘든 경우가 많았다. 

해당 볼루스는 진공 압축 시 환자 체형과 표재성 종양(피부 표면 암) 형태에 맞춰 변형·밀착된다. 덕분에 환자가 편안하게 누운 자세에서도 안정적인 방사선 치료가 가능해진다.

특히 사용 후 진공을 풀면 원상 복구돼 동일 환자에게 재사용할 수 있어, 고비용 일회성 볼루스 단점을 개선하고 경제성까지 확보했다.

밀착도·피부 자극 '눈'으로 확인 '감온 변색 볼루스'

'감온 변색 볼루스'는 피부 밀착 상태를 의료진이 시각적으로 즉각 확인 가능하도록 개선됐다.

유방암·피부암 등 피부 근접 종양 치료 시, 볼루스와 피부 사이 공기층이 생기면 방사선량이 부정확하게 전달될 수 있다.

이 볼루스는 온도 변화에 따라 색이 변하는 소재를 적용, 피부에 완벽히 밀착하면 투명하게 변해 의료진이 밀착 정도를 한눈에 파악할 수 있다. 밀착되지 않은 부분은 색이 남아 공기층 유무를 쉽게 구분한다.

또한, 치료 중 피부 온도가 비정상적으로 상승하면 붉은색으로 변해 피부 자극이나 손상 가능성을 조기에 경고, 부작용을 선제적으로 예방할 수 있다.

구강 내 부작용 감지 '스마트 구강고정장치'

'스마트 구강고정장치'는 구강암 및 두경부암 환자의 치료 부작용을 조기 감지하는 기능을 통합했다. 방사선 치료 시 구강 내 정상 조직이 손상돼 점막염 등 심각한 부작용이 발생할 수 있다.

최 교수팀은 구강 내 pH(산도) 농도 변화에 따라 색이 변하는 기능을 장치에 적용, 의료진이 구강 환경 변화와 부작용 징후를 선제적으로 파악하고 대응할 수 있도록 했다.

최지훈 교수는 "이번 특허 3건은 환자들이 더 편안하게 정밀한 방사선 치료를 받을 수 있도록 연구한 결과"라며 "의사, 의학물리사, 방사선사가 하나의 팀이 되어 지속적인 연구 개발로 방사선 치료의 질을 높이고, 환자 중심 의료 환경 구축에 최선을 다하겠다"고 밝혔다.