방사선의학 웹진

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김 태 호  연세대학교 의과대학 방사선종양학교실

김 명 수  계명대학교 의과대학 방사선종양학교실

신 동 호  국립암센터 양성자치료센터 방사선종양학과

저널명

Medical Physics

논문제목

Development of a real-time tongue motion monitoring system for managing swallowing-induced motion in neck cancer radiation therapy

논문제목(국문명)

두경부암 방사선 치료 시 연하 유발 움직임 관리를 위한 실시간 혀 운동 모니터링 시스템 개발

연구과제 수행 중 생긴 에피소드

실시간 모니터링 시스템의 신뢰성을 확보하기 위해 가스 압력 모듈과 IR 마커 추적 모듈이라는 서로 다른 두 체계를 통합하는 과정이 중요했습니다. 두 모듈 간의 시간 지연이 발생하지 않도록 단일 소프트웨어 루프 내에서 10Hz의 샘플링 속도로 데이터를 동기화하였으며, 마이크로미터를 이용해 0.5mm 단위로 압력을 정밀하게 변화시켜 가며 수많은 반복 테스트를 거쳐 시스템의 안정성을 검증했습니다.

연구과제 수행 중 보람되었던 일

본 연구를 통해 혀의 움직임이 후두의 움직임보다 항상 앞선다는 생리학적 근거를 실시간 데이터로 입증했다는 점이 가장 큰 성과입니다. 14명의 자원자를 대상으로 한 실험에서 혀의 움직임은 후두 움직임보다 평균 0.5~0.7초 먼저 발생함을 확인했습니다. 이 '예측 신호'를 활용하면 치료 중 환자가 침을 삼키기 직전에 방사선 조사를 일시 중단하거나 조절할 수 있는 기술적 토대를 마련하여, 치료 정확도를 획기적으로 높일 수 있는 길을 열었습니다.

이 분야로 진학하려는 후배들을 위한 조언

의학물리는 공학적 기술도 실제 환자의 치료 현장에 적용하여 생명을 지키는 가치 있는 분야입니다. 이번 연구에서처럼 센서 기술(가스 압력 모듈)과 영상 처리 기술(IR 마커 추적)을 결합하여 임상적 난제를 해결하듯, 한 가지 지식에 매몰되지 않고 다양한 기술을 열린 마음으로 수용하는 자세가 필요합니다. 환자의 불편함을 최소화하면서도 치료의 정밀도를 높이려는 끊임없는 고민이 훌륭한 연구의 시작이 될 것입니다.

연구활동 관련 계획

이번 연구에서는 건강한 자원자를 대상으로 시스템의 유효성을 확인했지만, 향후에는 실제 두경부암 환자들을 대상으로 한 임상 검증을 진행할 계획입니다. 환자의 질환 상태에 따른 데이터 차이를 분석하고, 시스템을 더욱 최적화하여 실제 방사선 치료 장비와 연동된 자동 빔 제어 시스템을 완성하고자 합니다. 또한, 환자의 편의성을 더욱 높이기 위해 근전도(EMG)나 카메라 기반의 비침습적 모니터링 기술에 대한 후속 연구도 병행할 예정입니다.