KR100346951B1 - 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실내에서 구현하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실내에서 구현하는 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 본 발명은 회전판(12)에 설치되는 설치부재(20); 상기 설치부재(20)에 설치되어 상기 침대(10)를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 조절부(30), 상기 X축 조절부(30)에 설치되어 상기 침대(10)를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 Y축 조절부(40), 상기 Y축 조절부(40)의 상부에 설치되어 상기 침대(10)를 Z축 방향으로 이동시키기 위한 Z축 조절부(50)로 이루어진 위치조절수단; 및 상기 위치조절수단과 침대(10) 및 프레임(110)을 결합시키기 위한 연결부재(60)로 구성된 것으로, 본 발명에 의하면, 하중이 가벼워 운반과 설치가 용이하고, 획득된 뇌종양의 3차원적 정위좌표의 구현이 치료실 내에서 정확하고 신속하며 용이하게 이루어질 수 있으며, 뇌종양의 위치를 3차원적 정위좌표로 셋팅한 후 상기 위치조절수단을 제거할 수 있어 방사선 조사기와의 간섭이 방지되어 방사선의 후방조사가 가능하게 되어 종양에 대한 방사선량 분포 특성이 우수하게 되는 효과가 제공되며, 좌표 확인부재에 의해 치료기의 구동 정확성을 검증하여 치료기의 성능관리 작업을 용이하고 신속하게 할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Description

영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 방법 및 그 장치{MATHOD OF APPLYING AT INFIRMARY FOR REGULAR POSITION OF CEREBRAL TUMOR BY WHICH IS GAINED VISUAL DEVICE AND DEVICE THEREOF}
본 발명은 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 운반과 설치가 용이하고 눈금자를 이용하여 정위좌표를 정확하게 구현할 수 있고, 셋팅후 분리 제거가 가능하여 방사선 조사기와의 간섭을 회피할 수 있음으로, 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 용이하게 구현할 수 있는 정위좌표 구현방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 정위방사선 수술은 신경 외과적 수술이 힘든 환자의 두부 내 작은 종양에 대해 3차원 정위좌표계를 이용하여 일시에 높은 선량을 조사시키는 방사선 치료법으로, 이러한 치료법의 장점은 주변 정상조직에 대한 부작용을 최소화하면서 목표한 종양에 고선량으로 치료 가능한 것이다.
그러나, 이러한 정위방사선 수술을 위해서는 환자의 두부가 치료장비에 흔들림없이 고정되어야 하고, 방사선은 두부의 여러 방향에서 조사하되 종양에는 선량이 정밀하게 집속되어야 하는 것이다.
이러한 정위방사선 수술은 사용하는 치료기의 형태에 따라 감마 나이프와 선형가속기를 이용한 정위방사선 수술 등으로 구분될 수 있다.
상기 정위방사선 수술 중에서 감마 나이프 수술방법은 장비의 가격이 고가이고, 정위방사선 수술 전용에 따른 치료기의 이용 효율이 떨어지는 문제점이 있어 대부분은 선형가속기를 이용한 정위방사선 수술이 행해지고 있다.
이러한 선형가속기를 이용하여 정위방사선 수술을 하기 위해서는 환자의 두부를 고정하는 고정장치와, 종양의 3차원적 위치 좌표를 얻기 위한 위치확인장치 및 얻어진 3차원 좌표를 치료실 내에서 구현하기 위한 위치조절장치와, 선형가속기에서 방출되는 광자선을 종양의 크기에 맞게 소조사면으로 형성하는 차폐용 콘(CONE)등을 필요로 하게 된다.
특히, 위치조절장치는 영상장비를 통하여 획득된 뇌종양의 3차원적 정위좌표를 치료실 내에서 구현하고, 환자의 두부를 지지함과 더불어 고정하는 프레임을 지지하는 기능을 갖는 것이다. 이러한 위치조절장치는 정위방사선 수술과 분할치료의 과정에서도 구분없이 사용되는 것으로, 프레임을 지지하는 형태에 따라 두 가지 방식으로 구분될 수 있다.
먼저, 바닥에 직접 설치되는 방식의 위치조절장치는 각 조절부에 두부를 고정하는 프레임이 직접 연결 설치되는 구조를 갖고, 바닥에 직접 설치된다. 따라서, 환자의 머리는 상기 위치조절장치가 지지하고 몸체는 침대가 지지하는 형태가 된다. 이러한 구조의 위치조절장치는 상기 프레임을 보다 견고하게 지지할 수 있고, 정위좌표를 각 조절부를 이용하여 구현하므로 정확하고 재현성이 우수한 장점이 있다. 그러나, 이러한 위치조절장치는 하중이 무거워 시술자가 사용하기 불편하였고, 방사선이 조사되는 조사기가 바닥에 설치된 위치조절장치에 간섭되어 회전이 불가능하게 되는 문제점이 있었고, 이로 인하여 후방 조사를 할 수 없어 종양에 분포되는 방사선량의 균질함이나 종양에 적합한 정도에 나쁜 영향을 미치게 되는 문제점이 있었던 것이다.
한편, 침대에 설치되는 방식의 위치조절장치는 치료실 내에 설치된 레이저 조준기에 의해 종양의 위치를 구현하도록 된 것으로, 이러한 위치조절장치는 하중이 가벼워 사용하기 쉽고 조사기와의 간섭이 발생하지 않는 장점이 있으나, 레이저 조준기에 의해 정위좌표를 구현하므로 정확성이 떨어지고, 환자의 두부 무게에 의한 프레임의 뒤처짐이 발생되어 치료시 오차 발생의 원인이 되는 문제점이 있었고, 레이저 조준기를 주기적으로 성능관리를 해야 하는 불편함이 있었으며, 매번 수술시마다 좌표의 정확성을 검증하기 위한 보조적 검증방법이 동원되어야 함으로 치료시간이 길어지는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명한것으로, 본 발명의 기술적 과제는 하중이 가벼워 운반과 설치가 용이하게 이루어질 수 있고, 각 조절부에 의해 정위좌표의 구현이 정확하고 용이하게 이루어질 수 있으며, 셋팅 후 프레임과 분리하도록 하여 조사기와의 간섭을 방지할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위한 본 발명은 치료용 침대의 일측에 환자의 두부를 고정하기 위한 프레임이 연결 브라켓트에 의해 설치된 상태에서 상기 프레임에 환자의 두부를 고정하는 단계; 환자의 두부가 상기 프레임에 고정되면, 상기 침대를 회전시키기 위한 회전판의 중앙부에 위치조절수단을 설치부재를 이용하여 설치하는 단계; 상기 위치조절수단이 회전판에 설치된 상태에서 위치조절수단의 상단부에 설치된 연결부재와 침대에 설치된 연결 브라켓트를 제 2위치고정핀과 결합나사를 이용하여 상호 결합시키는 단계; 상기 침대와 위치조절수단이 연결 고정된 상태에서 상기 침대의 잠금을 해제한 후 상기 위치조절수단의 X축 조절부와 Y축 조절부 및 Z축 조절부를 각각 조절하여 환자의 두부가 고정된 침대를 X축, Y축, Z축 방향으로 이동시키면서 영상장비로부터 획득된 뇌종양의 3차원적 정위좌표를 구현하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 침대를 회전시키기 위한 회전판에 설치되는 제 1위치고정핀과 결합되기 위한 제 1맞춤공을 구비한 설치부재; 상기 설치부재의 상부에 고정 설치되는 X축 지지부재에 X축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대를 X축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위한 X축 조절부, 상기 X축 조절부의 상부에 고정 설치되는 Y축 지지부재에 Y축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대를 Y축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위한 Y축 조절부, 상기 Y축 조절부의 상부에 수직으로 고정 설치되는 Z축 지지부재에 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대를 Z축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위한 Z축 조절부로 이루어진 위치조절수단; 및 상기 Z축 조절부의 상부에 일단이 결합되고, 타단에는 상기 침대의 일측에 설치되는 연결 브라켓트의 제 2맞춤공에 삽입되기 위한 제 2위치고정핀이 돌출되게 설치되며, 상기 제 2위치고정핀의 일측으로는 상기 연결 브라켓트의 저면에 체결되기 위한 결합나사가 설치된 연결부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치를 제공한다.
도 1은 본 발명에 의한 정위좌표 구현장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 정위좌표 구현장치를 도시한 결합상태 사시도.
도 3a,3b는 도 1에 도시된 X축 조절부 및 Y축 조절부를 도시한 일부확대 단면도.
도 4a,4b는 도 1에 도시된 Z축 조절부의 유동방지부재를 도시한 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 연결부재와 연결 브라켓트의 결합관계를 도시한 일부확대 단면도.
도 6은 도 1에 도시된 X축 조절부에 의해 침대가 X축 방향으로 이동되는 상태를 도시한 측면도.
도 7은 도 1에 도시된 Y축 조절부에 의해 침대가 Y축 방향으로 이동되는 상태를 도시한 정면도.
도 8은 도 1에 도시된 Z축 조절부에 의해 침대가 Z축 방향으로 이동되는 상태를 정면도.
도 9는 본 발명에 의한 X축, Y축, Z축 표시부재의 다른 실시예를 도시한 일부확대도.
도 10a,10b는 본 발명에 의한 Z축 조절부에 설치되는 유동방지부재의 다른 실시예를 도시한 일부확대 평단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 침대 12 : 회전판
14 : 연결 브라켓트 14A : 제 2맞춤공
16 : 제 1위치고정핀 20 : 설치부재
30 : X축 조절부 40 : Y축 조절부
50 : Z축 조절부 60 : 연결부재
70 : 유동방지부재
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중에서, 도 1은 본 발명에 의한 정위좌표 구현장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정위좌표 구현장치를 도시한 결합상태 사시도이다. 이하에서 미설명 부호 "100"은 정위좌표 구현장치이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 정위좌표 구현장치는 각 조절부(30,40,50)를 지지하고 침대(10)를 회전시키도록 된 회전판(12)에 설치되는 설치부재(20)와, X축 조절부(30), Y축 조절부(40), Z축 조절부(50)로 이루어진 위치조절수단과, 상기 위치조절수단을 침대(10)에 결합하기 위하여 연결 브라켓트(14)와 결합되는 연결부재(60)로 구성된 것이다.
이와 같은 본 발명에 의한 정위좌표 구현장치(100)의 각 구성요소를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 설치부재(20)는 상기 위치조절수단과 연결부재(60)가 설치되도록 형성되어 침대(10)를 회전시키기 위한 회전판(12)에 설치된다. 이때, 상기 회전판(12)의 각 코너부에는 상기 설치부재(20)의 위치를 고정시키기 위한 제 1위치고정핀(16)이 돌출 형성되고, 이에 상응되는 위치의 설치부재(20)에는 상기 각 제 1위치고정핀(16)이 삽입되는 제 1맞춤공(22)이 형성된다. 따라서, 상기 각 제 1위치고정핀(16)이 제 1맞춤공(22)에 삽입되면 상기 설치부재(20)는 상기 회전판(12)의 중앙부에 설치되는 것이다.
이러한 설치부재(20)는 상기 회전판(12)에 밀착되는 지지플레이트와 상기 지지플레이트의 상면에 직립되게 설치되는 지지프레임으로 이루어진다. 이때, 상기 지지프레임에는 다수개의 중공부(24)와 관통공(26)이 각각 형성되는데, 이는 중량을 줄이기 위한 것이다. 또한, 상기와 같은 설치부재(20) 및 위치조절수단, 연결부재(60)와 같은 부품은 경량이면서 온도에 따른 변형이 적고 외압에 의해 변형이 적은 금속재, 예를들면 알루미늄과 같은 재질의 금속재로 제작됨이 바람직하다.
상기 위치조절수단은 X축 조절부(30)와 Y축 조절부(40) 및 Z축 조절부(50)로 구성된다.
상기 X축 조절부(30)는 상기 침대(10)를 X축 방향(환자의 양팔방향)으로 이동시켜 그 위치를 고정하기 위한 것이다. 즉, 상기 설치부재(20)의 상부에 고정 설치되는 X축 지지부재(31)에 X축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대(10)를 X축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위하여, 도 1 또는 도 3a에 도시된 바와 같이 X축 안내부재(32)가 상기 X축 지지부재(31)에 길이방향(X축 방향)으로 설치되고, X축 눈금자(33)는 상기 X축 지지부재(31)의 일측면에 양단이 고정 설치되며, X축 슬라이더(36)는 상기 X축 안내부재(32)에 길이방향으로 이동하도록 설치된다. 또한, X축 표시부재(35)는 상기 X축 눈금자(33)에 길이방향으로 이동가능하게 결합되어 X축 방향으로의 이동거리를 표시하도록 형성되고, 이동된 위치를 고정하기 위한 X축 고정나사(34)가 그 상면을 관통하여 상기 X축 눈금자(33) 일면에 접촉되도록 설치되고, 상기 X축 커버부재(37)는 상기 X축 슬라이더(36)의 상부에 결합되는 것으로, 일측에 상기 X축 표시부재(35)가 일측에 설치되고, 상면에는 상기 Y축 지지부재(41)가 다수개의 나사 또는 볼트에 의해 설치되는 것이다. 이때, 상기 X축 커버부재(37)의 일측 즉, 상기 X축 표시부재(35)가 설치되는 일측면에는 상기 X축 고정나사(34)를 용이하게 조작하기 위한 관통공이 형성된다.
이때, 상기 X축 슬라이더(36)는 상기 X축 안내부재(32)에 결합되어 X축 방향으로 자유로이 이동하기 위한 것으로, 그 단면 형상을 본 실시예에서는 도 3a에 도시된 바와 같이 구성하였으나, 이에 국한된 것은 아니고, 원형 단면등으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 X축 안내부재(32)에 접촉되는 X축 슬라이더(36)의 내부에는 상기 X축 안내부재(32)의 각 면에 면접촉되는 평베어링이 사용될 수 있고, 다수개의 볼베어링이 사용될 수 있다. 이는 상기 X축 안내부재(32)와 X축 슬라이더(36)의 결합부에서 유격이 발생되지 않고 상호 습동하도록 하기 위한 것이다.
상기 Y축 조절부(40)는 도 1 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 침대(10)를 Y축 방향(환자의 두부와 다리방향)으로 이동시켜 그 위치를 고정하기 위한 것이다. 즉, 상기 X축 조절부(30)의 상부에 고정 설치되는 Y축 지지부재(41)에 Y축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대(10)를 Y축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위하여, Y축 안내부재(42)가 상기 Y축 지지부재(41)에 길이방향(Y축방향)으로 설치되고, 이동거리를 측정하기 위한 Y축 눈금자(43)는 상기 X축 지지부재(41)의 일측면에 양단이 고정 설치되며, 상기 Y축 눈금자(43)와 결합되어 이동거리를 얻도록 된 상기 Y축 표시부재(45)는 상기 Y축 눈금자(43)에 길이방향으로 이동가능하게 결합되어 Y축 방향으로의 이동거리를 표시하도록 형성되고, 이동된 위치를 고정하기 위한 Y축 고정나사(44)가 상면을 하부로 관통하여 상기 Y축 눈금자(43)에 접촉되도록 설치된다. 한편, Z축 조절부(50)를 Y축으로 이동시키기 위한 Y축 슬라이더(46)는 상기 Y축 안내부재(42)에 길이방향으로 이동하도록 결합되고, 상기 Z축 조절부(50)가 설치되는 Y축 커버부재(47)는 상기 Y축 슬라이더(46)의 상부에 결합되고, 상기 Y축 표시부재(45)가 일측에 설치되며, 전술한 바와 같이 상기 Z축 지지부재(51)가 상면에 설치된다.
이때, 상기 Y축 슬라이더(46)는 상기 Y축 안내부재(42)에 결합되어 Y축 방향으로 자유로이 이동하기 위한 것으로, 그 단면 형상을 본 실시예에서는 도 3b에 도시된 바와 같이 구성하였으나, 이에 국한된 것은 아니고, 원형 단면등으로 구성할수 있다. 또한, 상기 Y축 안내부재(42)에 접촉되는 Y축 슬라이더(46)의 내부에는 상기 Y축 안내부재(42)의 각 면에 면접촉되는 평베어링이 사용될 수 있고, 다수개의 볼베어링이 사용될 수 있다. 이는 상기 Y축 안내부재(42)와 Y축 슬라이더(46)의 결합부에서 유격이 발생되지 않고 상호 습동하도록 하기 위한 것이다.;
상기 Z축 조절부(50)는 상기 Y축 조절부(40)의 상부에 수직으로 고정 설치되는 Z축 지지부재(51)에 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대(10)를 Z축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위한 것으로, 도 1 또는 도 4a, 4b에 도시된 바와 같이 Z축 안내부재(52)는 중공형으로 형성되어 Y측 커버부재(47)의 상면에 설치되는 상기 Z축 지지부재(51)에 수직으로 설치되고, 내부에는 다수개의 유동방지부재(70)가 삽입 설치된다. Z축 슬라이더(53)는 상기 각 유동방지부재(70)과 결합되어 지지되면서 Z축 방향으로 이동하도록 상기 Z축 안내부재(52)의 내부로 삽입 설치된다. 따라서, 상기 Z축 슬라이더(53)는 상기 각 유동방지부재(70)에 의해 유격없이 상,하부(Z축방향)로 자유로이 이동될 수 있는 것이다. 파지부재(54)는 상기 Z축 슬라이더(53)를 파지하여 이동시키기 위한 것으로, 상기 Z축 슬라이더(53)의 상단부에 고정 설치된다. 위치고정부(55)는 상기 Z축 슬라이더(53)의 상,하 이동시 좌,우 유동을 방지하고 이동거리를 고정하기 위한 것으로, 보조 안내부재(55B)와 고정나사(55C)로 구성된다. 상기 보조 안내부재(55B)는 길이방향으로 장공(55A)이 형성되어 그 일단부가 상기 파지부재(54)의 일측에 직하방으로 고정 설치된 것이고, 상기 고정나사(55C)는 손잡이를 구비하여 그 나사부가 상기 장공(55A)을 관통하여 상기 Z축 안내부재(52)의일측에 체결되어 조임과 풀림에 의해 상기 파지부재(54)에 고정된 보조 안내부재(55B)를 구속/해제하여 이동된 Z축 슬라이더(53)의 위치를 고정하거나 해제하게 되는 것이다.
한편, Z축 눈금자(56)는 상기 파지부재(53)의 타측에 일단부가 직하방으로 고정 설치된다. 따라서, 상기 Z축 눈금자(56)는 상기 파지부재(53)와 같이 상,하부로 이동된다. Z축 표시부재(57)는 상기 Z축 눈금자(56)에 Z축 방향으로 이동가능하게 결합되어 Z축 방향으로의 이동거리를 표시하도록 형성되어 상기 Z축 안내부재(52)의 일면에 설치되고, 이동된 위치를 고정하기 위한 Z축 고정나사(57A)가 그 상면을 관통하여 Z축 눈금자(56)에 접촉되도록 설치된다. 즉, 상기 Z축 눈금자(56)는 상,하부로 이동되는 파지부재(53)에 고정 설치되고, 상기 Z축 표시부재(57)는 고정된 Z축 안내부재(52)에 고정 설치된 상태에서 상호 결합되어 이동거리를 표시하고 이동된 위치를 고정하게 되는 것이다.
이때, 상기 Z축 슬라이더(53)는 도 10a에 도시된 바와 같이 단면이 원형으로 형성되고, 상기 유동방지부재(70)는 상기 Z축 슬라이더(53)의 외주면에 접촉되어 구름운동하는 볼베어링(72)으로 구성된다. 그러나, 이에 국한되지 않는다. 즉, 도 10b에 도시된 바와 같이 상기 Z축 슬라이더(53)는 단면이 다각형상으로 형성되고, 상기 유동방지부재(70)는 상기 Z축 슬라이더(53)의 각 면에 면접촉되는 평베어링(74)으로 구성될 수 있는 것이다.
또한, 상기 Z축 표시부재(57)는 도 9에 도시된 바와 같이, 이동된 거리를 전자화하여 숫자로 표시하도록 된 숫자표시기(90)로 구성될 수 있고, 상기 X축 표시부재(35)와 Y축 표시부재(45)도 상기와 같은 숫자표시기(90)로 구성될 수 있는 것이다. 이때, 이동된 거리를 전자화하여 숫자로 표시하도록 된 상기 각 숫자표시기(90)의 구성과 작용은 일반화된 것으로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 연결 브라켓트(14)와 연결부재(20)는 도 5에 도시된 바와 같이 결합된다. 즉, 상기 연결부재(60)의 타단 상면에 돌출 형성된 제 2위치고정핀(61)을 상기 연결 브라켓트(14)에 형성된 제 2맞춤공(14A)에 삽입시켜, 상기 연결부재(20)의 상면과 연결 브라켓트(14)의 저면이 밀착된 상태에서, 손잡이를 구비한 결합나사(63)로 상호 체결하여 견고하게 결합시키는 것이다. 상기 결합나사(63)는 상기 연결부재(60)를 관통하여 상기 연결 브라켓트(14)에 체결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 정위좌표 구현방법 및 그 장치의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중에서 도 6은 도 1에 도시된 X축 조절부에 의해 침대가 X축 방향으로 이동되는 상태를 도시한 측면도이고, 도 7은 도 1에 도시된 Y축 조절부에 의해 침대가 Y축 방향으로 이동되는 상태를 도시한 정면도이며, 도 8은 도 1에 도시된 Z축 조절부에 의해 침대가 Z축 방향으로 이동되는 상태를 정면도이다. 이하에서 미설명 부호 "110"은 환자의 두부를 고정 지지하기 위한 프레임이다.
먼저, 영상장비(CT 또는 MRI)를 이용하여 환자의 뇌종양 위치를 3차원적 좌료로 얻는다. 이와 같이 얻어진 3차원적 정위좌표를 치료실 내에서 구현하기 위해서는 치료용 침대(10)의 일측에 프레임(110)을 고정 설치하고, 상기 프레임(110)에환자의 두부를 고정한다. 이때, 상기 프레임(110)은 연결 브라켓트(14)에 의해 상기 침대(10)의 일측에 설치되는 것이다.(1 단계)
이와 같은 과정으로 환자의 두부가 상기 프레임(110)에 고정되면, 상기 침대(10)를 회전시키기 위한 회전판(12)의 중앙부에 위치조절수단을 설치하되, 상기 위치조절수단이 설치되는 설치부재(20)의 지지 플레이트에 형성된 제 1맞춤공(22)에 회전판(12)에 형성된 제 1위치고정핀(16)을 삽입하여 상기 설치부재(20)가 정해진 위치에 설치되어 고정되도록 한다. 이때,상기 제 1위치고정핀(16)은 볼트로 이루어질 수 있고, 이러한 제 1위치고정핀(16)이 제 1맞춤공(22)으로 삽입된 상태에서 너트로 체결하여 고정할 수 있다.(2 단계)
상기 위치조절수단이 설치된 설치부재(20)가 상기 회전판(12)에 설치된 상태에서 상기 연결부재(60)의 제 2위치고정핀(61)을 상기 연결 브라켓트(14)의 제 2맞춤공(14A)에 삽입하고, 상기 결합나사(63)로 연결부재(60)와 연결 브라켓트(14)를 체결하여 상호 견고하게 결합시킨다.(3 단계)
상기와 같은 과정으로 상기 위치조절수단이 설치부재(20)에 의해 상기 회전판(12)의 상면에 설치되고, 상기 연결부재(60)에 의해 상기 침대(10)와 연결 설치되면, 상기 침대(10)의 잠금상태를 해제시킨다. 상기 침대(10)의 잠금장치는 공지된 것으로 상세한 설명은 생략한다. 상기 잠금장치를 해제하게 되면 상기 침대(10)는 X축, Y축, Z축 방향으로 자유로이 움직일 수 있게 된다.
이러한 상태에서 상기 위치조절수단의 X축 조절부(30)와 Y축 조절부(40) 및 Z축 조절부(50)를 각각 조절하여 환자의 두부가 고정된 침대(10)를 X축, Y축, Z축방향으로 이동시키면서 영상장비로부터 획득된 뇌종양의 3차원적 정위좌표를 구현한다.(4 단계)
이때, 상기 위치조절수단을 이용하여 뇌종양의 3차원적 정위좌표를 구현하는 과정을 살표보면 다음과 같다.
상기 침대(10)를 X축으로 이동시키기 위해서는 도 6에 도시된 바와 같이, X축 조절부(30)를 이용한다. 먼저, 상기 Y축 조절부(40)가 Y축 방향으로 이동되지 않도록 Y축 고정나사(44)를 조인다. 또한, 상기 Z축 조절부(50)가 Z축 방향으로 이동되지 않도록 Z축 고정나사(57A) 및 고정나사(55C)를 조인다. 이는 상기 X축 조절부(30)의 이동에 의하여 Y축 조절부(40) 및 Z축 조절부(50)가 유동되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이러한 상태에서, 상기 연결부재(60) 또는 Z축 조절부(50)의 Z축 안내부재(52)를 파지하여 도 6에 도시된 화살표 방향 즉, X축 방향으로 이동시킨다. 이와 같이 상기 Z축 안내부재(52)를 파지하여 X축 방향으로 이동시키게 되면, 상기 X축 슬라이더(36)가 상기 X축 안내부재(32)에서 습동하면서 X축 방향으로 이동되고, 이로 인하여 상기 X축 커버부재(37)에 결합된 X축 표시부재(35)가 X축으로 이동하면서 이동거리를 표시하게 되고, 이와 동시에 상기 X축 커버부재(37)의 상면에 고정 설치된 Y축 조절부(40)와 Z축 조절부(50)도 일체화되어 X축으로 이동하게 된다. 이와 같이, 상기 X축 슬라이더(36)의 이동으로 Y축 조절부(40)와 Z축 조절부(50)가 X축으로 이동하게 되면, 상기 침대(10)도 X축으로 이동하게 된다. 이는 상기 연결부재(60)와 연결 브라켓트(14)가 연결 설치되어 있고, 상기 침대(10)의 잠금상태가 해제되어 있기 때문에 가능하게 된다. 이때, 상기 X축 표시부재(35)는 이동하는 X축 커버부재(37)에 고정 설치되어 있기 때문에, 고정된 X축 눈금자(33) 상에서 이동하면서 이동되는 거리를 표시하게 되는 것이다.
이러한 과정으로 상기 침대(10)가 X축으로 이동되어 이동된 뇌종양의 X축 좌표와 영상장비에 의해 얻어진 정위좌표 중에서 X축 좌표가 일치하면 상기 X축 고정나사(34)를 조여 그 위치를 고정시킨다. 이때, 상기 X축 고정나사(34)를 조이게 되면, 상기 X축 고정나사(34)의 끝부분이 상기 X축 눈금자(33)의 일면을 가압하게 되어 상기 X축 표시부재(35)의 이동을 방지하게 되고, 이로 인하여 상기 X축 커버부재(37)의 이동된 위치가 고정됨과 동시에 이동된 침대(10)의 위치도 고정될 수 있는 것이다.
이와 같이 침대(10)가 X축으로 이동되어 고정되면, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 Y축 고정나사(44)를 풀어 상기 Y축 슬라이더(46)를 원하는 거리만큼 Y축으로 이동시킨다. 이때, 상기 X축 조절부(30)가 고정되어 있고, Z축 조절부(50)가 고정된 상태이기 때문에, 상기 침대(10)는 Y축으로만 이동하게 된다. 이러한 상태에서 상기 침대(10)가 Y축으로 이동된 상태를 고정시키기 위해서는 상기 Y축 고정나사(44)를 조인다.
따라서, 상기 침대(10)는 상기 X축 조절부(30)에 의해 X축으로 이동되어 그 위치가 고정되고, Y축 조절부(40)에 의해 Y축으로 이동되어 그 위치가 고정될 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 침대(10)가 각각 X축과 Y축으로 이동되어 고정된 상태에서 침대(10)를 Z축 방향으로 이동시키기 위해서는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 Z축 고정나사(57A)를 풀어 고정을 해제하고, 상기 고정나사(55C)를 풀어 고정상태를 해제한다.
이러한 상태에서 상기 파지부재(54)를 파지하여 상부 또는 하부 즉, Z축 방향으로 이동시킨다.
상기 파지부재(54)를 Z축 방향으로 이동시키게 되면, 상기 Z축 슬라이더(53)가 유동방지부재(70)에 의해 지지되기 때문에 유격없이 용이하게 이동하게 된다.
이때, 상기 X축 조절부(30)와 Y축 조절부(40)는 X축 고정나사(34)와 Y축 고정나사(44)에 의해 그 이동된 위치가 고정된 상태이기 때문에, 상기 Z축 슬라이더(53)이 Z축 방향으로 용이하게 이동될 수 있는 것이다.
한편, 상기 침대(10)가 X축 조절부(30)에 의해 X축으로 자유로이 이동되고, Y축 조절부(40)에 의해 Y축으로 자유로이 이동되며, Z축 조절부(50)에 의해 Z축으로 자유로이 이동될 수 있는 것은 상기 침대(10)의 잠금상태가 해제되어 있고, 각각의 조절부(30,40,50)가 각 안내부재(32,42,52)와 각 슬라이더(36,46,53)의 습동에 의해 유격없이 용이하게 이동도록 구성되어 있기 때문에 가능하게 되는 것이다.
이러한 상태에서 뇌종양의 Z축 위치가 영상장비에 의해 얻어진 Z축 좌표와 일치하게 되면, 상기 Z축 고정나사(57A)와 고정나사(55C)를 각각 조인다. 이때, 상기 Z축 표시부재(57)를 숫자표시기(90)로 구성하고, 상기 X축 표시부재(35) 및 Y축 표시부재(45)를 상기와 같은 숫자표시기(90)로 구성함으로써, X축 좌표, Y축 좌표, Z좌표를 보다 용이하고 정확하게 구현할 수 있게 된다.
이와 같이 상기 상기 Z축 고정나사(57A)를 조이고, 상기 고정나사(55C)를 조이게 되면, Z축 슬라이더(53)의 이동은 정지되고 그 정지된 상태가 고정될 수 있는 것이다.
한편, 상기 고정나사(55C)는 정지된 상태를 상기 Z축 고정나사(57A)와 더불어 고정하기 위한 것으로, 상기 장공(55A)을 관통하여 Z축 안내부재(52)에 체결됨으로 상기 파지부재(54)에 일단이 고정되고 타단이 고정되어 있지 않은 보조 안내부재(55B)의 이동이 고정되고, 이로 인하여 상기 Z축 슬라이더(53)의 이동된 위치가 고정될 수 있는 것이다.
이러한 상태에서 상기 침대(10)의 잠금해제 상태를 다시 잠금상태로 전환시켜 위치조절수단에 의해 3차원적 정위좌표가 셋팅된 상태를 고정시킨다.
이와 같은 과정으로 침대(10)의 위치가 X축으로 방향으로 이동되어 그 위치가 고정되고, Y축 방향으로 이동되어 그 위치가 고정되며, Z축 방향으로 이동되어 그 위치가 고정됨으로써, 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 3차원적 정위좌표는 용이하게 구현될 수 있는 것이다.
상기와 같은 과정으로 뇌종양의 3차원적 정위좌표 구현이 완료되면, 방사선 조사기의 원활한 작동을 위하여 상기 위치조절부재를 침대(10)로부터 탈거한다.
먼저, 상기 연결부재(60)와 연결 브라켓트(14)를 결합시키고 있는 결합나사(63)를 풀고, 상기 Z축 고정나사(57A)를 풀고, 위치고정부(55)의 고정나사(55C)를 풀어 상기 Z축 슬라이더(53)를 하방으로 이동시켜 상기 제 2위치고정핀(61)이 연결 브라켓트(14)의 제 2맞춤공(14A)로부터 이탈되도록 한다.
이와 같이 상기 연결부재(60)와 연결 브라켓트(14)가 서로 분리된 상태에서 상기 설치부재(20)를 상방으로 들어올려 상기 제 1위치고정핀(16)이 제 1맞춤공(22)으로부터 이탈되도록 하여 상기 설치부재(20)의 고정상태를 해제시키고, 고정이 해제된 설치부재(20)를 상기 회전판(12)으로부터 분리함으로써, 본 발명에 의한 위치조절수단의 제거가 완료되고, 이로 인하여 방사선 조사기가 작동반경이 확대되어 보다 효과적인 방사선 조사가 이루어질 수 있게 된다.
한편, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 연결부재(60)의 상면에 설치된 좌표 확인부재(80)는 그 끝단이 원뿔형으로 형성된 것으로, 이에 의해 치료기의 구동 정확성을 검증하는 성능관리에 이용할 수 있다.
이러한 치료기의 성능관리 작업이 필요한 이유는 정위방사선 분할 치료를 위해 새롭게 개발되었거나 또는 상용의 제품을 구입하여 치료에 응용하는 경우, 치료에 사용될 장치들과 치료기의 결합시 얼마만큼의 오차를 가지ㅏ고 구동될 것인지를 정확하게 파악하는 것이 치료 결과를 예측하는데 필요하기 때문이다.
이와 같은 오차에는 치료기 자체가 구동하는데 가지고 있는 기구적인 오차와 정위방사선 치료에 사용되는 장치들이 가지고 있는 오차로 구분될 수 있으며, 수차례의 실험을 통하여 정확하게 성능 검사를 수행하여야 하는 것이다.
이어서 본 발명에 의한 좌표 확인부재(80)의 작용을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
이때, 치료기는 각 부분에 따라 조사기(도시되지 않음)와 조사창과, 환자용 침대(10) 등의 세부분이 360°로 회전이 가능하며, 각 회전 중심축이 존재하게 된다. 그러나, 치료기의 하중이나 회전 메카니즘 등에 의해 각 회전 중심축이 한점에서 일치되지 않게 된다. 이러한 오차를 측정하기 위한 다양한 방법이 사용되고 있으나, 두개의 포인터 즉, 좌표 확인부재(80)를 이용한 방법이 가능 정확한 것으로 알려져 있다.
작용은 다음과 같다. 먼저, 좌표 확인부재(80)를 원점에 고정한 후 다른 좌표 확인부재(포인터) 하나를 치료기의 구동부분에 장착하고, 이때 다른 좌표 확인부재가 없을 경우에 조사창의 십자선으로 대용할 수 있다.
이어서, 좌표 확인부재(80)와 다른 포인터의 끝부분을 일치시킨 후 치료기를 얼마 정도 회전시키게 되면, 오차 정도에 따라 좌표 확인부재(80)와 포인터의 끝부분에 유격이 발생하게 된다.
이어서, 유격이 발생한 만큼 좌표 확인부재(80)를 이동하여 다시 좌표 확인부재(80)와 포인터 끝부분을 일치시킨다. 이때, 상기 좌표 확인부재(80)가 움직인 정도를 상기 X축 조절부(30)와 Y축 조절부(40) 및 Z축 조절부(50)를 이용하여 확인한다.
상기와 같은 작업을 치료기의 각 구동부분에 따라 반복 작업할 경우 치료기의 전체 구동오차를 확인할 수 있는 것이다. 또한, 각 부분의 오차를 합산하여 구해진 세부분 구동축의 원점에 좌표 확인부재(80)를 일치시킨 후 각 조절부(30,40,50)의 눈금을 확인하게 되면, 주기적으로 성능검사를 시행할 경우에 그 기준으로 이용할 수 있는 것이다.
본 발명에 의한 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 방법 및 그 장치는 하중이 가벼워 운반과 설치가 용이하게 이루어질 수 있고, 위치조절수단에 의해 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 3차원적 정위좌표의 구현이 정확하고 용이하게 이루어질 수 있으며, 뇌종양의 위치를 3차원적 정위좌표로 셋팅한 후 상기 위치조절수단을 제거할 수 있음으로써, 방사선 조사기와의 간섭을 방지하여 방사선의 후방조사가 가능하게 되고 이로 인하여 종양에 대한 방사선량 분포 특성이 우수하게 되는 효과가 제공되는 것이며, 본 발명에 의한 좌표 확인부재에 의해 치료기의 구동 정확성을 검증하여 치료기의 성능관리 작업을 용이하고 신속하게 할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Claims (11)

  1. 치료용 침대의 일측에 환자의 두부를 고정하기 위한 프레임이 연결 브라켓트에 의해 설치된 상태에서 상기 프레임에 환자의 두부를 고정하는 단계;
    환자의 두부가 상기 프레임에 고정되면, 상기 침대를 회전시키기 위한 회전판의 중앙부에 위치조절수단을 설치부재를 이용하여 설치하는 단계;
    상기 위치조절수단이 회전판에 설치된 상태에서 위치조절수단의 상단부에 설치된 연결부재와 침대에 설치된 연결 브라켓트를 제 2위치고정핀과 결합나사를 이용하여 상호 결합시키는 단계;
    상기 침대와 위치조절수단이 연결 고정된 상태에서 상기 침대의 잠금을 해제한 후 상기 위치조절수단의 X축 조절부와 Y축 조절부 및 Z축 조절부를 각각 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향으로 조절하여 환자의 두부가 고정된 침대를 X축, Y축, Z축 방향으로 이동시키면서 영상장비로부터 획득된 뇌종양의 3차원적 정위좌표를 구현하는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 3차원적 정위좌표를 구현하는 단계는 상기 위치조절수단에 의해 뇌종양의 3차원적 정위좌표가 구현된 후, 상기 침대의 현상태를 고정시키고, 방사선 조사기와의 간섭을 방지하기 위하여 상기 위치조절수단을 회전판으로부터 분리시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 방법.
  3. 침대(10)를 회전시키기 위한 회전판(12)에 설치되는 제 1위치고정핀(16)과 결합되기 위한 제 1맞춤공(22)을 구비한 설치부재(20);
    상기 설치부재(20)의 상부에 고정 설치되는 X축 지지부재(31)에 X축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대(10)를 X축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위한 X축 조절부(30), 상기 X축 조절부(30)의 상부 고정 설치되는 Y축 지지부재(41)에 Y축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대(10)를 Y축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위한 Y축 조절부(40), 상기 Y축 조절부(40)의 상부에 수직으로 고정 설치되는 Z축 지지부재(51)에 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 침대(10)를 Z축 방향으로 이동시키고, 이동된 거리를 표시하며, 이동된 위치를 고정하기 위한 Z축 조절부(50)로 이루어진 위치조절수단; 및
    상기 Z축 조절부(50)의 상부에 일단이 결합되고, 타단에는 상기 침대(10)의 일측에 설치되는 연결 브라켓트(14)의 제 2맞춤공(14A)에 삽입되기 위한 제 2위치고정핀(61)이 돌출되게 설치되며, 상기 제 2위치고정핀(61)의 일측으로는 상기 연결 브라켓트(14)의 저면에 체결되기 위한 결합나사(63)가 설치된 연결부재(60);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 설치부재(20)에는 중량을 줄이기 위한 중공부(24) 및 관통공(26)이 형성되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 연결부재(60)의 상면에는 상단부가 원뿔형으로 형성된 좌표 확인부재(80)가 설치되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 위치조절수단의 X축 조절부(30)는 상기 X축 지지부재(31)에 길이방향으로 설치되는 X축 안내부재(32);
    상기 X축 지지부재(31)의 일측면에 양단이 고정 설치되는 X축 눈금자(33);
    상기 X축 눈금자(33)에 길이방향으로 이동가능하게 결합되어 X축 방향으로의 이동거리를 표시하도록 형성되고, 이동된 위치를 고정하기 위한 X축 고정나사(34)를 구비한 X축 표시부재(35);
    상기 X축 안내부재(32)에 결합되어 길이방향으로 이동하기 위한 X축 슬라이더(36); 및
    상기 X축 슬라이더(36)의 상부에 결합되고, 상기 X축 표시부재(35)가 일측에 설치되며, 상기 Y축 지지부재(41)가 상면에 설치되도록 형성된 X축 커버부재(37);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 위치조절수단의 Y축 조절부(40)는 Y축 지지부재(41)에 길이방향으로 설치되는 Y축 안내부재(42);
    상기 Y축 지지부재(41)의 일측면에 양단이 고정 설치되는 Y축 눈금자(43);
    상기 Y축 안내부재(42)에 결합되어 길이방향으로 이동하기 위한 Y축 슬라이더(46);
    상기 Y축 눈금자(43)에 길이방향으로 이동가능하게 결합되어 Y축 방향으로의 이동거리를 표시하도록 형성되고, 이동된 위치를 고정하기 위한 Y축 고정나사(44)를 구비한 Y축 표시부재(45); 및
    상기 Y축 슬라이더(46)의 상부에 결합되고, 상기 Y축 표시부재(45)가 일측에 설치되며, 상기 Z축 지지부재(51)가 상면에 설치되도록 형성된 Y축 커버부재(47);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
  8. 제 3항에 있어서, 상기 위치조절수단의 Z축 조절부(50)는 중공형으로 형성되어 상기 Z축 지지부재(51)에 수직으로 설치되고, 내부에는 다수개의 유동방지부재(70)가 삽입 설치된 Z축 안내부재(52);
    상기 각 유동방지부재(70)과 결합되어 지지되면서 Z축 방향으로 이동하도록 상기 Z축 안내부재(52)의 내부로 삽입 설치되는 Z축 슬라이더(53);
    상기 Z축 슬라이더(53)의 상단부에 고정 설치되고, 상기 연결부재(60)가 설치되도록 형성된 파지부재(54); 및
    상기 파지부재(54)의 일측에 일단부가 직하방으로 고정 설치되고, 길이방향으로 장공(55A)이 형성된 보조 안내부재(55B), 상기 장공(55A)을 관통하여 상기 Z축 안내부재(52)의 일측에 체결되는 고정나사(55C)를 구비하여 상기 Z축 슬라이더(53)의 위치를 고정하기 위한 위치고정부(55);
    상기 파지부재(53)의 타측에 일단부가 직하방으로 고정 설치된 Z축 눈금자(56); 및
    상기 Z축 눈금자(56)에 Z축 방향으로 이동가능하게 결합되어 Z축 방향으로의 이동거리를 표시하도록 형성되고, 이동된 위치를 고정하기 위한 Z축 고정나사(57A)를 구비하여 상기 Z축 안내부재(52)의 일면에 설치되는 Z축 표시부재(57);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 Z축 표시부재(57)는 이동거리를 숫자화하여 표시하기 위한 숫자표시기(90)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 Z축 슬라이더(53)는 단면이 원형으로 형성되고, 상기 유동방지부재(70)는 상기 Z축 슬라이더(53)의 외주면에 접촉되어 구름운동하는 볼베어링(72)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 Z축 슬라이더(53)는 단면이 다각형상으로 형성되고, 상기 유동방지부재(70)는 상기 Z축 슬라이더(53)의 각 면에 면접촉되는 평베어링(74)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상장비에 의해 획득된 뇌종양의 정위좌표를 치료실 내에서 구현하는 정위좌표 구현장치.
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