KR100750991B1 - 방사선량 측정용 팬텀장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선량 측정용 팬텀장치에 관한 것이다. 이는 방사선 방출부로부터 조사되는 방사선을 받아들여 그 선량(線量)을 측정하기 위한 것으로서, 방사선이 통과할 수 있는 소정두께의 플레이트의 형태를 취하며 그 일면 또는 양면에 상기 방사선에 반응하는 다수의 열형광선량계(TLD)를 구비한 하나 이상의 슬랩과, 상기 슬랩을 지지하되 상기 방사선이 슬랩의 두께 방향으로 통과하도록 지지하는 프레임을 갖는 팬텀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 방사선량 측정용 팬텀장치는, 방사선 방출부로부터 출력되는 방사선의 타겟 포인트 및 그 주변에 열형광선량계를 쉽게 위치시킬 수 있어 장치의 세팅이 간단하고 자체의 구조가 단순하며, 3차원으로 배열된 다수의 열형광선량계를 계측에 참여시켜 상기 타겟 포인트 주변의 선량분포를 한꺼번에 파악할 수 있으므로 정도관리를 매우 정밀하게 수행할 수 있고, 특히 호흡에 따른 실제 종양의 움직임과 거의 동일한 패턴의 움직임을 구현할 수 있어 호흡에 따라 종양에서의 선량분포가 어떻게 이루어지는지 알 수 있으며, 이를 실제 치료에 응용하여 적절한 에너지의 방사선을 처방함으로써 치료효과를 높일 수 있게 한다.

Description

방사선량 측정용 팬텀장치{Phantom device for radiation dosimetry}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀장치를 전체적으로 도시한 구성도이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 팬텀 및 어댑터를 분해하여 도시한 사시도이다.

도 3은 상기 도 2에 도시한 팬텀의 세부 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 4는 상기 도 2에 도시한 팬텀의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12:선형가속기 14:본체

16:회전갠트리 18:방사선방출부

20:테이블 32:팬텀

34:프레임 34a:지지홈

34b:슬랩지지벽 36:슬랩(slab)

36a:열형광선량계홈 36b:관통구멍

38:열형광선량계 50:어댑터

52:팬텀지지벽 54:바닥판

54a:나사구멍 54b:헤드수용홈

56:아크릴나사 58:팬텀지지턱

62:구동장치 64:베이스플레이트

66:제 1리니어모터 66a,68a,72a:구동부

66b,68b,72b:가이드부 68:제 2리니어모터

72:제 3리니어모터 74:승강테이블

본 발명은 각종 방사선 출력장치에서 출력되는 방사선(放射線)의 선량(線量)을 측정하기 위한 계측장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고에너지의 방사선을 출력하는 의료용 방사선 출력장치로부터 출력되는 방사선의 선량(線量)을 측정하기 위한 방사선량 측정용 팬텀장치에 관한 것이다.

여러 종류의 방사선 중 의료용 치료방사선은 암환자의 종양에 가해져 암세포가 더 이상 번식하지 못하게 함으로써 암세포가 수명을 다해 소멸하게 하거나 환자의 고통을 경감하기 위해 사용된다.

이러한 방사선 치료는 예컨대 수술을 한 뒤 암 세포가 남아 있을 가능성이 높은 경우 재발을 방지하기 위해서, 또는 수술을 하지 못하는 경우, 또는 수술보다는 방사선 치료가 더 효과적인 경우, 또는 수술과 방사선 치료를 같이 병행하여 환자 삶의 질을 높이고자 하는 경우, 또는 항암 약물 치료와 함께 항암 효과를 극대화하기 위해서 행해진다.

한편, 상기 방사선치료는 선형가속기(linear accelerator)라고 하는 고가의 의료장비에 의해 이루어진다. 상기 선형가속기는 높은 선량율의 엑스레이 및 전자선을 출력할 수 있음은 물론 출력 에너지를 세밀하게 조절할 수 있어 현재 방사선 치료의 표준장비로 사용되고 있다.

그런데, 상기 선형가속기로 방사선 치료를 수행할 때에 무엇보다 중요한 것은 선형가속기가 적당한 에너지의 방사선을 출력하도록 하는 것이다. 종양의 상태나 크기 또는 깊이에 대응한 최적 에너지의 방사선을 조사하여야 최대의 치료효과를 거둘 수 있기 때문에 선형가속기가 최적 에너지의 방사선을 출력하도록 하는 것은 매우 중요한 일이다.

이에 따라 선형가속기를 사용하기 전에 선형가속기가 제대로 작동하는지 특히 방사선량의 조절이 정상적으로 이루어져 필요한 에너지의 방사선을 출력하는지 등의 동작 정밀성을 미리 체크하여야 한다. 이를 정도관리(Quality Assurance)라고 하며 실제로 병원에서 주기적 또는 비주기적으로 수행한다.

상기 정도관리를 위해 다양한 종류의 방사선량 계측장치가 사용되고 있다. 상기 방사선량 계측장치는 방사선방출부의 하부에 위치하여 방사선을 조사(照射)받고, 조사된 에너지의 크기에 대응하는 신호를 발생하여 외부로 알려주는 기본 원리를 갖는다. 이러한 계측장치가 없이는 방사선 에너지 크기를 환자 종양의 특성에 맞추어 최적화하기가 불가능하므로 최적의 방사선을 처방할 수 없게 되어 치료효과가 매우 낮으며 경우에 따라 환자에게 필요이상의 강한 방사선을 가하여 의료사고를 일으킬 수 도 있다.

그러나 종래의 방사선량 계측장치는 대부분 수입에 의존하고 있으며 더욱이 그 가격이 수만 내지 수십만 달러에 이르러 병원 재정상 이러한 계측장치를 보유 및 운용하기가 사실상 쉽지 않다. 또한 장치를 세팅하는데 시간이 많이 소요된다는 문제도 있었다. 따라서 바쁜 아침마다 장치를 일일이 정도관리하기가 간단치 않고 시간이 오래 걸리며 번거로워 정도관리 자체가 소홀해 질 수 있는 문제가 있었다.

한편, 상기 선형가속기로 방사선 치료를 하는 동안에도 환자의 호흡은 계속유지되고 또한 내부 장기(臟器)도 호흡에 맞추어 움직이므로, 방사선 조사부위가 움직이는 장기에 위치한 경우, 선형가속기는 움직이는 표적에 방사선을 가하여야 한다. 그렇다고 선형가속기의 방사선 방출부가 각 환자의 호흡에 맞추어 움직일 수 있는 것은 아니다.

움직이는 표적에 적절한 에너지의 방사선을 가하기 위해서는 해당 표적에 대한 정확한 선량분포를 계측하여 알아내면 된다. 상기 계측결과를 기초로 삼아 움직이는 종양에 적절한 에너지의 방사선을 조사할 수 있기 때문이다.

그러나 종래의 방사선 계측장치는, 방사선 방출부의 하부에 단지 고정 설치된 상태로 출력 방사선의 선량을 계측하게 할 수 있을 뿐 사람의 호흡에 대응하는 패턴으로 움직일 수 없어, 움직이는 표적에 가해지는 선량 정보를 얻을 수 없다는 한계가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 방사선 방출부로부터 출력되는 방사선의 타겟 포인트 및 그 주변에 열형광선량계를 쉽게 위치시킬 수 있 어 정도관리를 매우 정밀하게 수행할 수 있음은 물론 장치의 세팅이 간단하고 자체의 구조가 단순하며, 3차원으로 배열된 다수의 열형광선량계를 계측에 참여시켜 상기 타겟 포인트 주변의 선량분포를 한꺼번에 파악할 수 있고, 특히 호흡시 종양의 움직임과 같은 움직임이 가능하여 해당부위의 호흡에 따른 선량분포를 알 수 있게 하는 방사선량 측정용 팬텀장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 방사선 방출부로부터 조사되는 방사선을 받아들여 그 선량(線量)을 측정하기 위한 것으로서, 방사선이 통과할 수 있는 소정두께의 플레이트의 형태를 취하며 그 일면 또는 양면에 상기 방사선에 반응하는 다수의 열형광선량계(TLD)를 구비한 하나 이상의 슬랩과, 상기 슬랩을 지지하되 상기 방사선이 슬랩의 두께 방향으로 통과하도록 지지하는 프레임을 갖는 팬텀과; 상기 팬텀을 방사선 방출부에 대해 상대 운동시키되, 환자의 호흡에 따른 방사선조사부위의 움직임과 같은 패턴의 움직임을 구현하는 구동장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬랩은 사각판의 형태를 취하며 그 일면 또는 양면에는 상기 열형광선량계를 그 내부에 각각 수용할 수 있는 다수의 열형광선량계수용홈이 형성되고, 상기 프레임은, 그 대향면에 상기 슬랩의 양단부를 지지할 수 있는 지지수단이 구비되어 있는 나란한 한 쌍의 슬랩지지벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 지지수단은, 상기 슬랩의 양단부가 슬라이딩 삽입될 수 있도록 개방되고 슬랩 단부의 두께에 대응하는 폭을 갖는 지지홈으로서, 상기 각 슬랩지지벽의 대향면에 다수 개가 일정간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열형광선량계홈은, 이웃하는 열형광선량계홈을 연결하는 연장선 이 상호 직교하도록 배열되어 격자의 패턴을 가지고, 상기 슬랩에 있어서 열형광선량계홈의 주변에는 슬랩을 관통하는 다수의 관통구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 구동장치는, 방사선을 하향 조사하는 방사선 방출부의 하부에 수평으로 설치되는 베이스플레이트와; 상기 베이스플레이트의 상부에 설치되며 수평방향의 이송력을 제공하는 제 1리니어모터와; 상기 제 1리니어모터에 의해 이송되며 제 1리니어모터가 제공하는 이송방향에 직교하는 방향의 이송력을 제공하는 제 2리니어모터와; 상기 제 2리니어모터에 의해 이송되며 상기 베이스플레이트에 대한 수직방향의 이송력을 제공하는 제 3리니어모터와; 상기 제 3리니어모터에 의해 승강 운동하며 그 위에 상기 팬텀을 지지하는 승강테이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 승강테이블에는, 승강테이블에 고정된 상태로 팬텀을 받아들임으로써 팬텀을 승강테이블의 소정 위치에 안착시키기 위한 어댑터가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 어댑터는 받아들인 팬텀이 어댑터 내에서 흔들리지 않도록 팬텀을 지지하는 다수의 지지벽을 갖는 박스 형태를 취하며, 그 일측부는 어댑터에 수용된 상태의 팬텀내에 슬랩을 넣거나 뺄 수 있도록 개방된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀장치를 전체적으로 도시한 구성도로서, 팬텀장치에 방사선을 조사하는 방사선 출력 장치로서 선형가속기(12)를 예로 들었다.

공지의 사실과 같이, 선형가속기(12)는, 본체(14)와 상기 본체(14)에 연결되며 본체(14)에 대해 축회전 가능한 회전갠트리(16)를 포함하여 구성된다. 상기 본체(14)내에는 고전압발생장치나 마이크로웨이브발생장치 등이 설치되어 있고, 회전갠트리(16)의 내부에는 전자를 가속시키는 가속관과 자기장발생장치와 방사선방출부(18) 등이 구비되어 있다. 또한 상기 방사선방출부(18)의 하부에는 테이블(20)이 위치한다. 상기 테이블(20)은 방사선 치료를 요하는 환자가 드러눕는 장소로서 수평 및 수직 위치조절이 자유롭다.

한편, 본 실시예에 따른 방사선량 측정용 팬텀장치(30)는, 상기 방사선방출부(18)의 연직 하부에서 테이블(20)에 지지된 상태로 방사선방출부(18)로부터 하향 조사되는 방사선을 받아들인다. 상기 방사선방출부(18)에서 하향 조사된 방사선은 팬텀장치(30)의 팬텀(32)에 가해져 조사된 방사선의 선량을 파악할 수 있게 한다.

상기 팬텀장치(30)는, 수평 및 수직방향의 이송력을 발생하는 구동장치(62)와, 상기 구동장치(62)에 종동하는 팬텀(32)과, 상기 구동장치(62)에 대해 팬텀(32)을 안정적으로 고정시키는 어댑터(50)를 포함하여 구성된다.

상기 구동장치(62)는, 상기 테이블(20)의 상부에 장착되며 수평면을 제공하는 베이스플레이트(64)와, 상기 베이스플레이트(64)의 상면에 설치되며 수평의 이 송력을 제공하는 제 1리니어모터(66)와, 상기 제 1리니어모터(66)에 의해 수평방향으로 이송되며 상기 제 1리니어모터(66)가 제공하는 이송력에 직교하는 이송력을 발생하는 제 2리니어모터(68)와, 상기 제 2리니어모터(68)의 상부에 위치하며 제 2리니어모터(68)에 의해 수평방향으로 이송되며 그 자신은 수직방향의 이송력을 제공하는 제 3리니어모터(72)와, 상기 제 3리니어모터(72)에 의해 수직방향으로 승강운동하는 승강테이블(74)을 구비한다. 상기 제 1,2,3리니어모터(66,68,72)에 의해 승강테이블(74)의 수평 및 수직운동이 이루어지게 된다.

상기 제 1,2,3리니어모터(66,68,72)는 공지의 것으로서, 외부로부터 제공된 전력에 의해 회전력을 발생하는 구동부(66a,68,72a)와, 상기 구동부(66a,68a,72a)의 구동축에 연결되어 종동하는 회전스크류(미도시)를 내장하고 그 상면으로는 직선 이송경로를 제공하는 가이드부(66b,68b,72b)로 이루어진다. 상기 제 2리니어모터(68)는 제 1리니어모터(66)의 가이드부(66b)에 의해 직선 운동하며, 제 3리니어모터(72)는 제 2리니어모터(68)의 가이드부(68b)에 의해 가이드되며 직선 운동한다.

경우에 따라 상기 제 1,2리니어모터(66,68)를 대신하는 이송기구, 예컨대 수평이동식 X-Y테이블이나 이와 비슷한 다른 구성을 얼마든지 적용할 수 도 있음은 물론이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 팬텀(32) 및 어댑터(50)를 분해하여 도시한 사시도이다.

상기 어댑터(50)는 승강테이블(도 1의 74)에 미리 고정된 상태로 팬텀(32)을 그 내부로 받아들임으로서 방사선방출부(도 1의 18)에 대한 팬텀(32)의 상대 위치를 결정하는 것이다. 상기 어댑터(50)에 의해 방사선방출부(18)에 대한 팬텀(32)의 정위치가 매우 신속하고 정확해진다.

여하튼 상기 어댑터(50)는, 팬텀(32)을 그 내부 영역으로 받아들여 지지하는 것으로서 상부와 일측부가 개방된 세 개의 팬텀지지벽(52)과, 상기 팬텀지지벽(52)의 하단부에 고정되며 상기 승강테이블(74)에 장착되는 바닥판(54)과, 상기 팬텀지지벽(52)의 일측부 하단에 고정되는 팬텀지지턱(58)으로 이루어진다.

상기 어댑터(50)는 투명한 아크릴 판재로 제작함이 좋다. 또한 상기 어댑터(50) 바닥판(54)의 면적은 수용할 팬텀(32)의 수평면적과 같게 하여 어댑터(50)에 수용된 팬텀(32)이 전후좌우로 흔들리지 않게 한다.

아울러 상기 어댑터(50)의 바닥판(54)에는 다수의 나사구멍(54a)이 마련되어 있다. 상기 나사구멍(54a)은 아크릴나사(56)가 끼워지는 구멍으로서 그 내주면에 상기 아크릴나사(56)의 헤드가 삽입되는 헤드수용홈(54b)을 갖는다. 따라서 상기 아크릴나사(56)를 나사구멍(54a)을 통해 승강테이블(74)에 결합하면 승강테이블(74)에 대한 어댑터(50)의 결합이 이루어지게 된다.

상기 팬텀지지턱(58)은, 어댑터(50)의 내부에 수용된 상태의 팬텀(32)이, 팬텀(32) 내부의 슬랩(36)을 화살표 a방향으로 인출하는 동안 앞으로 따라 나오는 것을 막는 스토퍼의 역할을 한다.

특히 상기 팬텀지지턱(58)이 최하측 슬랩(36)의 인출에 방해되지 않도록 팬텀지지턱(58)의 바닥판(54)에 대한 높이(h2)가 팬텀(32) 저면으로부터 최하측 슬랩 (36) 저면까지의 높이(h1)보다 작아야 함은 물론이다.

한편, 상기 팬텀(32)은 그 일측부가 개방된 육면체의 형태를 취하며 내부에 다수의 슬랩(36)을 수용하기 위한 공간을 제공하는 사각 케이스형 프레임(34)과, 상기 프레임(34)의 내부에 수용되며 서로에 대해 평행한 상태로 이격 위치하는 다수의 슬랩(slab, 36)과, 상기 각 슬랩(36)의 상면에 배치되는 다수의 열형광선량계(도 3의 38)로 구성된다.

상기 프레임(34)과 슬랩(36)은 투명한 아크릴로 제작함으로써 외부에서 조사된 방사선이 각 열형광선량계(38)에 도달하도록 한다. 잘 알려진 바와같이 아크릴은 그 밀도가 인체내의 일반조직의 밀도와 비슷하므로 인체조직을 모사할 때 주로 사용하는 재료이다.

상기 프레임(34)은 슬랩(36)을 평행한 상태로 지지하기 위한 슬랩지지벽(34b)을 갖는다. 상기 슬랩지지벽(34b)은 나란한 수직벽으로서 그 대향면에 슬랩(36)의 양단부를 수용 지지하는 지지홈(34a)이 형성되어 있다. 상기 슬랩지지벽(34b)의 외측면은 어댑터(50)의 팬텀지지벽(52)에 접하며 지지된다.

상기 슬랩(36)은 일정두께를 갖는 사각 플레이트형 부재로서 그 상면에 다수의 열형광선량계(도 3의 38)를 가지며 양단부가 상기 지지홈(34a)에 삽입된 상태로 슬라이딩 이동하여 화살표 a방향으로 인출되거나 반대방향으로 수납될 수 있다.

상기 슬랩(36)은 도 3에 보다 자세히 도시되어 있다.

도 3은 상기 도 2에 도시한 팬텀의 세부 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 박스형 프레임(34)의 내부에 다수의 슬랩(36)이 끼워져 있음을 알 수 있다. 상기 각 슬랩(36)은 그 양단부가 각자의 지지홈(34a)에 삽입 지지되어 일정간격으로 이격되어 있다. 특히 상기 슬랩(36)의 양단부가 지지홈(34a) 내부에서 슬라이딩 이동 가능하므로, 원하는 슬랩(36)을 마치 서랍 열 듯이 당겨 인출하거나 반대방향으로 밀어 넣을 수 있다.

상기 각 슬랩(36)은 일정두께를 갖는 아크릴판으로서 다수의 사각 관통구멍(36b)을 갖는다. 상기 관통구멍(36b)은 사각 슬랩(36)의 평면상에 상호 직교하는 X-Y매트릭스 형태로 배열되어 슬랩(36)은 전체적으로 망상조직을 갖는다. 특히 상기 사각의 관통구멍(36b)에 있어서 슬랩(36) 중앙부의 관통구멍(36b)의 넓이가 외곽부의 관통구멍의 넓이보다 상대적으로 작다.

또한 상기 각 관통구멍(36b)에 있어서 상호 이웃하는 네 개의 관통구멍 사이에는 열형광선량계홈(36a)이 마련된다. 상기 열형광선량계홈(36a)은 열형광선량계(TLD, thermoluminescence dosimeter)(38)를 수용하는 홈이다.

상기한 바와같이 슬랩(36) 중앙부의 관통구멍(36b)의 넓이가 외곽부 관통구멍(36b)의 넓이보다 작으므로, 슬랩(36) 중앙부에 분포하는 열형광선량계홈(36a)의 간격이 외곽부에 비하여 보다 좁아 조밀하다. 이는 열형광선량계(38)를 슬랩(36) 중앙부에 보다 조밀하게 집중시킬 수 있음을 의미한다.

상기 열형광선량계(TLD)는, 방사선량을 측정하기 위하여 많이 사용되는 방사선 검출용 칩이다. 이는 물질에 방사선을 조사하면 그 일부를 흡수하여 전자에너지가 기저상태로부터 여기(勵起)상태로 천이하게 되는 물리적 현상을 이용한 것으로 서, 열형광 정도가 조사된 방사선의 선량과 비례관계를 유지하기 때문에, 열형광의 정도를 측정하여 조사된 선량을 알아내는 원리를 이용한 것이다.

여하튼 상기 열형광선량계(38)는 칩의 상태로 각자의 열형광선량계홈(36a)에 끼워진 후 상기 프레임(34)의 내부에 수납됨으로써 방사선방출부(18)로부터 조사된 방사선을 받아들인다. 방사선을 받아들인 열형광선량계(38)는 추후 리더기로 옮겨져 그동안 받아들였던 방사선의 선량을 알게한다.

상기 열형광선량계홈(36a)이 본 실시예에서는 슬랩(36)의 일측면에만 형성되어 있지만 경우에 따라 양면에 모두 형성할 수 도 있다. 또한 본 실시예에서 상기 관통구멍(36b)을 사각형태로 형성하였지만 관통구멍의 형상이나 배열 패턴은 경우에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.

상기 관통구멍(36b)은 슬랩(36)의 무게를 최소화하고 또한 도 4에 도시한 바와같이 하향 조사되는 방사선을 통과시키기 위한 공간이다.

도 4는 상기 도 2에 도시한 팬텀의 단면도이다.

도시한 바와같이, 슬랩지지벽(34b)의 지지홈(34a)내에 슬랩(36)의 양단부가 삽입 지지되어 있다. 또한 상기 슬랩(36)의 열형광선량계홈(36a)에는 열형광선량계(38)가 끼워져 있다.

상기 열형광선량계(38)는 모든 홈(36a)에 끼워 넣을 수도 있고 필요한 위치의 홈(36a)에만 선택적으로 분포시킬 수 도 있다. 아울러 상기 슬랩(36)도 필요한 높이의 지지홈(34a)에만 선택적으로 위치시킬 수 도 있고 모든 지지홈(34a)에 끼울 수도 있다.

특히 상기한 바와같이 각 슬랩(36)에는 관통구멍(36b)이 마련되어 있으므로 팬텀(32) 상부의 방사선방출부(18)로부터 하향 조사되는 방사선의 거의 대부분은 상기 관통구멍(36b)을 통과하며 하층에 위치하는 열형광선량계(38)에 직접 도달할 수 있다. 이에 따라 하향 조사되는 방사선의 방사선방출부(18)에 대한 거리 및 깊이에 따른 상대선량과 절대선량을 알 수 있게 되며, 동일평면에서의 방사선의 상대적 에너지 준위분포까지 파악할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 팬텀장치(30)를 사용하기 위해서는 먼저 상기 승강테이블(74)에 어댑터(50)를 미리 고정하고 상기 어댑터(50) 내부에 팬텀(32)을 안착한다. 이 때 팬텀(32) 내부의 소정위치에는 다수의 열형광선량계(38)가 배치되어 있어야 함은 물론이다. 팬텀(32)이 승강테이블(74)에 안착되었다면 제 1,2,3리니어모터(66,68,72)를 작동시켜 팬텀(32)을 방사선방출부(18)의 연직 하부에 위치시킨다.

상기 과정을 통해 팬텀(32)의 세팅이 완료된 후 상기 선형가속기(12)를 동작시켜 방사선방출부(18)로 하여금 방사선을 출력하도록 한다. 상기 방사선방출부(18)로부터 출력된 방사선은 정지된 상태의 팬텀(32)을 향해 하향 조사되어 각 열형광선량계(38)에 도달한다.

이어서 필요한 시간동안의 방사선 출력이 종료된 후 팬텀(32) 내부의 열형광선량계(38)를 수거하여 리더(reader)장치를 통해 그동안 각 열형광선량계(38)가 받은 방사선량을 파악하고 이를 상기 방사선방출부(18)가 출력한 방사선량과 비교한다. 상기 열형광선량계(38)가 받은 방사선량과 방사선방출부가 출력한 방사선량을 비교한 자료는, 상기 선형가속기(12)의 정밀성이나 동작의 이상유무를 판단하는 정도관리의 기초자료로 사용된다.

한편, 본 실시예에 따른 팬텀장치(30)는 움직이는 표적에 가해진 방사선의 선량분포를 파악할 수 있게 한다는 특징을 갖는다. 즉, 제 1,2,3리니어모터(66,68,72)를 구동하여, 팬텀(32)이 호흡에 따라 움직이는 종양과 같은 패턴으로 움직이도록 세팅한 상태로 팬텀(32)에 소정 에너지 준위의 방사선을 조사함으로써, 움직이는 표적에 과연 어느 정도 선량의 에너지가 도달했는지 또한 도달한 방사선의 선량분포는 어떤지, 방사선이 가해진 범위는 얼마나 넓은지 등을 알 수 있게 하는 것이다.

도달한 절대 또는 상대 선량이나 선량분포는 팬텀(32) 내부에 분포되어 있는 열형광선량계(38)를 통해 체크됨은 물론이다.

여하튼 상기 과정을 반복하여 얻은 선량 및 선량분포 정보를 데이터베이스화하고, 이를 고정된 상태의 표적에 도달하는 방사선량 및 선량분포와 비교함으로써 호흡에 따라 선량분포가 어떻게 달라지는지 알 수 있게 되고, 이를 실제 치료에 응용하여 적절한 에너지의 방사선을 처방함으로써 치료효과를 높일 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 방사선량 측정용 팬텀장치는, 방사선 방 출부로부터 출력되는 방사선의 타겟 포인트 및 그 주변에 열형광선량계를 쉽게 위치시킬 수 있어 장치의 세팅이 간단하고 자체의 구조가 단순하며, 3차원으로 배열된 다수의 열형광선량계를 계측에 참여시켜 상기 타겟 포인트 주변의 선량분포를 한꺼번에 파악할 수 있으므로 정도관리를 매우 정밀하게 수행할 수 있고, 특히 호흡에 따른 실제 종양의 움직임과 거의 동일한 패턴의 움직임을 구현할 수 있어 호흡에 따라 종양에서의 선량분포가 어떻게 이루어지는지 알 수 있으며, 이를 실제 치료에 응용하여 적절한 에너지의 방사선을 처방함으로써 치료효과를 높일 수 있게 한다.

Claims (8)

1. 방사선 방출부로부터 조사되는 방사선을 받아들여 그 선량(線量)을 측정하기 위한 것으로서,

   방사선이 통과할 수 있는 소정두께의 플레이트의 형태를 취하며 그 일면 또는 양면에 상기 방사선에 반응하는 다수의 열형광선량계(TLD)를 구비한 하나 이상의 슬랩과, 상기 슬랩을 지지하되 상기 방사선이 슬랩의 두께 방향으로 통과하도록 지지하는 프레임을 갖는 팬텀과;

   상기 팬텀을 방사선 방출부에 대해 상대 운동시키되, 환자의 호흡에 따른 방사선조사부위의 움직임과 같은 패턴의 움직임을 구현하는 구동장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방사선량 측정용 팬텀장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 슬랩은 사각판의 형태를 취하며 그 일면 또는 양면에는 상기 열형광선량계를 그 내부에 각각 수용할 수 있는 다수의 열형광선량계수용홈이 형성되고,

   상기 프레임은, 그 대향면에 상기 슬랩의 양단부를 지지할 수 있는 지지수단이 구비되어 있는 나란한 한 쌍의 슬랩지지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선량 측정용 팬텀장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지지수단은, 상기 슬랩의 양단부가 슬라이딩 삽입될 수 있도록 개방되고 슬랩 단부의 두께에 대응하는 폭을 갖는 지지홈으로서, 상기 각 슬랩지지벽의 대향면에 다수 개가 일정간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 방사선량 측정용 팬텀장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 열형광선량계홈은, 이웃하는 열형광선량계홈을 연결하는 연장선이 상호 직교하도록 배열되어 격자의 패턴을 가지고,

   상기 슬랩에 있어서 열형광선량계홈의 주변에는 슬랩을 관통하는 다수의 관통구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 방사선량 측정용 팬텀장치.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 구동장치는,

   방사선을 하향 조사하는 방사선 방출부의 하부에 수평으로 설치되는 베이스플레이트와;

   상기 베이스플레이트의 상부에 설치되며 수평방향의 이송력을 제공하는 제 1리니어모터와;

   상기 제 1리니어모터에 의해 이송되며 제 1리니어모터가 제공하는 이송방향에 직교하는 방향의 이송력을 제공하는 제 2리니어모터와;

   상기 제 2리니어모터에 의해 이송되며 상기 베이스플레이트에 대한 수직방향의 이송력을 제공하는 제 3리니어모터와;

   상기 제 3리니어모터에 의해 승강 운동하며 그 위에 상기 팬텀을 지지하는 승강테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선량 측정용 팬텀장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 승강테이블에는, 승강테이블에 고정된 상태로 팬텀을 받아들임으로써 팬텀을 승강테이블의 소정 위치에 안착시키기 위한 어댑터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 방사선량 측정용 팬텀장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 어댑터는 받아들인 팬텀이 어댑터 내에서 흔들리지 않도록 팬텀을 지지하는 다수의 지지벽을 갖는 박스 형태를 취하며, 그 일측부는 어댑터에 수용된 상태의 팬텀내에 슬랩을 넣거나 뺄 수 있도록 개방된 것을 특징으로 하는 방사선량 측정용 팬텀장치.

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