KAIST, 초소형X-선 튜브·근접 암치료장비 개발

카이스트(KAIST) 원자력 및 양자공학과 조성오 교수, 비츠로네스텍, 강남세브란스 병원의 이익재 교수로 이뤄진 공동연구팀이 탄소나노튜브를 이용해 손가락보다 작은 ‘진공 밀봉형 초소형 X-선 튜브’를 개발하고, 이를 기반으로 X-선 근접 암치료장비를 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 신기술은 암 치료, 의료용 영상장치, 첨단 산업용 X-선 장비 등에 활용될 전망이다.

탄소나노튜브를 이용하여 만든 초소형 X-선 튜브/사진=KAIST

피부암은 전체 암 중에서 발병률이 가장 높다. 세계적으로 매년 약 3백만 명의 환자가 발생한다.

피부암 치료에는 수술 및 약물요법 등이 있으나 수술은 흉터, 약물은 부작용을 유발하는 단점이 있다.

상처가 비정상적으로 자란 조직을 뜻하는 켈로이드는 수술, 약물요법, 레이저 등으로 치료하고 있으나 완치가 어렵고 재발률이 높다.

반면, 방사선을 이용하면 미용적 손실없이 수 분 내 암 치료가 가능하다. 고령이나 타 질환으로 인해 수술이 어려운 경우에도 쉽게 적용할 수 있다.


조 교수 연구팀은 이 교수 연구팀과 공동으로 개발한 X-선 근접 암치료장비를 이용해 피부암 및 켈로이드에 대한 세포 및 동물실험을 수행했다.

이를 통해 개발한 장비가 기존의 방사선 원격 치료장비인 선형가속기(LINAC)와 동등한 치료 효과를 가짐을 확인했다.

선형가속기는 현재 병원에서 널리 사용하는 방사선 치료 장비로 가격이 비싸고 크기가 커 넓은 설치공간과 대형 차폐시설이 필요하다. 발생하는 방사선 에너지도 높아 치료 부위 외 정상 세포도 훼손할 수 있다.

공동 연구팀이 개발한 X-선 근접 암치료장비는 선형가속기에 비해 가격이 10분의 1 이하이다. 국부적 치료가 가능해 정상세포 손상을 최소화한다. 소형이기 때문에 이동이 간편하며방사선 차폐가 용이하다.

비츠로네스텍과 공동 개발한 근접 암치료장비/사진=KAIST

개발한 X-선 근접치료 장비는 인체에 삽입이 가능해 피부암과 켈로이드 등 인체 표면의 질환 치료 외 유방암, 자궁암, 직장암 등과 같은 다양한 암 치료에 이용할 수 있다.

더불어 X-선 튜브를 더 소형화하면 내시경에 장착해 위암, 식도암, 대장암, 췌장암 등을 치료할 수도 있다.

개발한 초소형 X-선 튜브는 암 치료 외에도 의료용 영상장치, 3D 반도체 비파괴검사, X-선 물질 분석장치, X-선 리소그래피, 나노 측정 장비 등 첨단 의료 및 산업용 장비 개발에도 활용할 수 있다.

연구팀은 “향후 종합병원뿐 아니라 방사선사를 보유한 개인병원에까지 개발한 X-선 근접치료 장비를 판매 및 대여하는 것을 목표로 하고 있다”며 “반려동물용 치료 장비로도 활용할 계획”이라고 밝혔다.

비츠로넥스텍은 개발한 장비에 대한 디자인과 VICX라는 상표명에 대한 지적재산권을 취득했고, 현재 의료기기 인증을 준비 중이다.