KR100924798B1 - Wheel modulator for particle beam curing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터는, 입자 빔의 진행 경로 상에 배치되며, 그 진행 경로방향을 향하는 가상의 중심축선의 둘레방향을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 감속재로 이루어지고, 상기 중심축선 방향으로 두께가 각각 다른 다수의 날개를 구비한 비정 변환용 휠; 그 비정 변환용 휠에 동력적으로 연결되어 그 비정 변환용 휠을 구동시키는 모터; 및 상기 모터의 회전속도를 제어하는 제어장치;를 포함하며, 상기 모터의 회전속도를 변화시킴으로써 상기 비정 변환용 휠을 통과하는 입자 빔의 에너지를 제어하는 것을 특징으로 한다.The wheel modulator for a particle beam therapy device according to the present invention is disposed on a path of a particle beam and is spaced apart from each other along a circumferential direction of an imaginary central axis in the direction of the path of travel, and is made of a moderator. Atypical conversion wheel having a plurality of wings each having a thickness in the axial direction; A motor operatively connected to the wheel for converting the wheel for driving the wheel for converting the wheel; And a controller for controlling the rotational speed of the motor, wherein the energy of the particle beam passing through the wheel for amorphous conversion is controlled by changing the rotational speed of the motor.

Description

입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터{Wheel modulator for particle beam curing apparatus}Wheel modulator for particle beam curing apparatus

본 발명은 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터에 관한 것으로서 암 환자를 치료하기 위한 입자 빔 치료장치에서 그 입자 빔의 에너지를 편리하고 경제적으로 제어할 수 있도록 구조가 개선된 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel modulator for a particle beam therapy device, and more particularly, to a wheel modulator for a particle beam therapy device in which a structure of the particle beam therapy device for treating cancer patients can be conveniently and economically controlled. .

방사선을 이용한 치료 기술 분야에서는 고전적으로 전자가속기를 이용한 전자 빔이나 엑스선, 방사성 동위원소를 활용한 감마선을 주로 이용해왔다. 하지만, 이들은 심부에 위치한 종양을 치료하고자 할 때, 환부 외의 부위에도 심각한 영향을 미칠 수 있어, 정상 부위의 피해를 줄일 수 있는 기술이 지속적으로 개발되고 있다. 로봇기술과 전자가속기가 결합된 사이버나이프와 입자 빔 치료기 등이 현재 적용되고 있는 세계적인 첨단기술들이다.In the field of treatment using radiation, the use of electron beams, X-rays, and radioactive isotopes using electron accelerators has traditionally been mainly used. However, when they want to treat a tumor located in the deeper area, it can seriously affect the areas other than the affected area, and technology to reduce the damage in the normal area is continuously developed. Cyberknife and particle beam therapy combines robot technology with electronic accelerators.

입자 빔 치료기의 대표적인 원리는 양성자 빔을 이용하여 암세포만을 선별적으로 파괴하는 것이다. 양성자 치료는 방사선 치료의 일종이다. 양성자는 원통형 가속장치인 사이클로트론(Cyclotron)을 이용하여 빛 속도의 60%(1초에 지구를 4.5번 돌 수 있는 속도)로 수소원자의 핵(양성자)을 가속시켜 암 치료에 이용하는 것 이다. 이렇게 가속된 양성자선은 몸 속을 통과하면서 암 부위의 앞에 있는 정상 조직에는 별 영향을 주지 않다가 암 조직 부위에서 최고의 에너지를 쏟고(일명 브래그 피크(Bragg peak)라 함, 도 1 참조) 바로 소멸하는 특징을 지니고 있다. 이에 따라 암조직 뒤에 있는 정상 조직은 방사선 노출이 없게 된다. 따라서 정상조직의 손상을 최소한으로 줄이고 암 부위를 집중적으로 파괴하면서 부작용을 줄이고, 치료 효과를 극대화한다. A representative principle of particle beam therapy is to selectively destroy only cancer cells using a proton beam. Proton therapy is a type of radiation therapy. Protons use cyclotron, a cylindrical accelerator, to accelerate hydrogen nuclei (protons) at 60% of the speed of light (the speed at which the Earth can orbit 4.5 times a second) and use it to treat cancer. This accelerated proton passes through the body and does not affect the normal tissue in front of the cancer site, but pours out the highest energy at the site of the cancer tissue (also called the Bragg peak, see FIG. 1). It has features. As a result, normal tissue behind the cancerous tissue is free of radiation exposure. Therefore, damage to normal tissues is minimized, the cancer site is concentrated and the side effects are reduced, and the therapeutic effect is maximized.

입자 빔 치료기의 경우 가속된 입자 빔이 조사된 표적 물질 내에서 브래그 피크(Bragg peak)를 형성한다는 특성을 활용한 것으로서, 조사하고자 하는 표적 영역 내에 적합한 확장된 브래그 피크(SOBP,spread of Bragg peak)를 형성하기 위해 다양한 빔 모듈레이션 장치들을 적용하고 있다. 모듈레이션 방식에는 수동적 방식과 능동적 방식이 있으며, 연속 빔을 인출하는 가속기에서는 일반적으로 수동적 방식을 적용한다. 수동적 방식에서 가장 많이 활용되고 있는 것이 휠 형태의 감속재를 포함하는 휠 모듈레이터이다. 휠은 폭이 다른 부채꼴의 감속재가 다층구조로 만들어진 날개를 포함하고 있다. 이와 같은 휠을 가속빔의 진행 경로에 놓아 회전시킴으로써, 빔이 지나가는 감속재의 두께를 달리하여 휠을 통과한 가속빔의 비정(도달거리)을 조절할 수 있도록 한다.In the case of the particle beam therapy device, the accelerated particle beam utilizes the property of forming a Bragg peak in the irradiated target material, and is suitable for an extended Bragg peak (SOBP) within the target area to be irradiated. Various beam modulation apparatuses are applied to form a. There are two types of modulation schemes, passive and active, and passive accelerators are generally applied to accelerators that draw continuous beams. The most commonly used passive mode is a wheel modulator that includes a wheel moderator. The wheels contain wings made of multi-layered fan-shaped moderators of different widths. By rotating such a wheel in the path of the acceleration beam to rotate, it is possible to adjust the thickness (reach distance) of the acceleration beam passing through the wheel by varying the thickness of the moderator through which the beam passes.

통상적인 휠모듈레이터를 이용하여 표적 내에서 가속빔에 의한 SOBP를 형성하는 경우, 휠모듈레이터의 두께 변화를 통해 비정 변화의 폭을 조정하고, 각 비정에서의 강도 조절을 위해 특정 두께에 대응하는 부채꼴의 폭을 조절한다.In the case of forming SOBP by acceleration beam in the target using a conventional wheel modulator, the thickness of the wheel modulator is adjusted to adjust the width of the irregularity change, and the fan shape corresponding to the specific thickness is used to adjust the intensity at each irregularity. Adjust the width

하지만, 이와 같은 휠모듈레이터는 SOBP를 형성하는 조건이 달라질 때마다 그 조건에 맞는 휠 모듈레이터를 새로 제작해야 한다는 어려움이 있다.However, such a wheel modulator has a difficulty in producing a new wheel modulator suitable for the condition whenever the conditions for forming the SOBP are changed.

즉, 종래의 휠 모듈레이터는 모터를 이용하여 일정한 속도로 회전하는 감속재로 이루어진 휠을 상기 입자 빔의 진행 경로 상에 배치함으로써 그 목적을 달성하였다. 그런데 비정을 제어하기 위하여 각각의 비정에 맞도록 그 감속재의 두께를 달리한 휠을 교환하여 적용하였다. 그러나 이와 같은 종래의 휠 모듈레이터는 목적하는 비정마다 각각 그 비정을 실현할 수 있는 휠을 개별적으로 제작하여야 하였다. 따라서, 다양한 SOBP를 가지도록 제어하는 것이 불가능하고 또한 제작되는 휠의 종류가 많으므로 제작비용이 비싸다는 문제점이 있다.That is, the conventional wheel modulator achieves the object by disposing a wheel made of a moderator which rotates at a constant speed by using a motor on a traveling path of the particle beam. However, in order to control the tablets, the wheels with different thicknesses of the moderators were applied to each tablet. However, such a conventional wheel modulator had to individually manufacture wheels capable of realizing the traps for each desired trap. Therefore, there is a problem that it is impossible to control to have a variety of SOBP and the manufacturing cost is expensive because there are many kinds of wheels to be manufactured.

본 발명에 따른 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터는 다양한 비정을 용이하게 제어하고 경제적으로 제작이 가능한 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터를 제공하는 데 목적이 있다.A wheel modulator for particle beam therapy according to the present invention has an object to provide a wheel modulator for particle beam therapy that can be easily controlled and economically manufactured in various tablets.

본 발명에 따른 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터는, 입자 빔의 진행 경로 상에 배치되며, 그 진행 경로방향을 향하는 가상의 중심축선의 둘레방향을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 감속재로 이루어지고, 상기 중심축선 방향으로 두께가 각각 다른 다수의 날개를 구비한 비정 변환용 휠;The wheel modulator for a particle beam therapy device according to the present invention is disposed on a path of a particle beam and is spaced apart from each other along a circumferential direction of an imaginary central axis in the direction of the path of travel, and is made of a moderator. Atypical conversion wheel having a plurality of wings each having a thickness in the axial direction;

그 비정 변환용 휠에 동력적으로 연결되어 그 비정 변환용 휠을 구동시키는 모터; 및A motor operatively connected to the wheel for converting the wheel for driving the wheel for converting the wheel; And

상기 모터의 회전속도를 제어하는 제어장치;를 포함하며,And a control device for controlling the rotational speed of the motor.

상기 모터의 회전속도를 변화시킴으로써 상기 비정 변환용 휠을 통과하는 입자 빔의 에너지를 제어하는 점에 특징이 있다.It is characterized in that the energy of the particle beam passing through the wheel for amorphous conversion is controlled by changing the rotational speed of the motor.

상기 모터는 스텝 모터인 것이 바람직하다.It is preferable that the motor is a step motor.

상기 다수의 날개 중 일부는 상기 중심축선의 둘레방향을 일정한 간격으로 배치된 복수의 날개 세트를 구성하는 것이 바람직하다.Some of the plurality of wings preferably constitute a plurality of wing sets arranged at regular intervals in the circumferential direction of the central axis.

상기 각 날개 세트는 상기 중심축선의 둘레방향을 따라 일정한 간격으로 이격된 20개의 날개들을 포함하며, 그 날개들은 상기 중심축선의 둘레방향을 따라 상 기 두께가 0mm 로부터 9.5mm까지 0.5mm씩 증가하도록 배치된 것이 바람직하다.Each blade set includes 20 wings spaced apart at regular intervals along the circumferential direction of the central axis, the blades are increased by 0.5 mm from 0 mm to 9.5 mm in thickness along the circumferential direction of the central axis. It is preferred to be arranged.

상기 비정 변환용 휠의 회전속도의 제어를 위한 입력치는 상기 제어장치에 구비된 키보드를 통하여 일괄 입력될 수 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the input values for controlling the rotational speed of the wheel for converting irregularities can be collectively input through a keyboard provided in the controller.

본 발명에 따른 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터는 비정을 제어하기가 용이하고 제작비용이 경제적인 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터를 제공하는 효과가 있다.The wheel modulator for particle beam therapy according to the present invention has the effect of providing a wheel modulator for particle beam therapy that is easy to control the tablet and is economical in manufacturing cost.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터의 개략적 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 휠 모듈레이터에서 비정 변환용 휠을 추출하여 도시된 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도이다. 도 5는 도 2에 도시된 휠 모듈레이터의 비정 변환용 휠의 회전속도를 제어하기 위한 입력화면을 도시한 도면이다.2 is a schematic diagram of a wheel modulator for a particle beam therapy device according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of extracting a wheel for nonconformity in the wheel modulator illustrated in FIG. 2. 4 is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. 3. FIG. 5 is a diagram illustrating an input screen for controlling the rotational speed of the wheel for non-stationary conversion of the wheel modulator shown in FIG. 2.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터(10)는 비정 변환용 휠(20)과, 모터(30)와, 제어장치(40)를 포함하고 있다.2 to 5, the wheel modulator 10 for a particle beam therapy apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a wheel 20 for converting amorphous gas, a motor 30, and a controller 40. Doing.

상기 비정 변환용 휠(20)은 입자 빔의 진행 경로 상에 배치된다. 상기 비정 변환용 휠(20)은 상기 입자 빔의 진행 경로방향(X)을 향하는 가상의 중심축선의 둘 레방향을 따라 서로 이격되도록 배치된 다수의 날개(24)를 포함하고 있다. 상기 각 날개(24)는 입자 빔의 에너지를 감소시키는 감속재로 이루어져 있다. 상기 다수의 날개(24)들은 각각 상기 중심축선 방향(입자 빔의 진행경로와 동일, 즉 X 방향)으로 날개의 두께(t)가 다르게 형성되어 있다. 상기 날개(24)들은 상기 중심축선의 둘레 방향(Y)을 따라 일정한 간격(d)으로 이격되어 있다. 상기 각 날개(24)는 상기 중심축선의 둘레방향(Y)으로는 일정한 두께를 가지고 있다.The amorphous conversion wheel 20 is disposed on the path of travel of the particle beam. The wheel for non-conformity 20 includes a plurality of blades 24 arranged to be spaced apart from each other along two directions of the virtual center axis in the traveling path direction X of the particle beam. Each vane 24 is composed of a moderator that reduces the energy of the particle beam. Each of the plurality of blades 24 is formed with a different thickness t of the blades in the central axis direction (the same as the path of the particle beam, that is, the X direction). The vanes 24 are spaced at regular intervals d along the circumferential direction Y of the central axis. Each vane 24 has a constant thickness in the circumferential direction Y of the central axis.

상기 다수의 날개(24)들 중 일부는 상기 중심축선의 둘레방향(Y)을 따라 일정한 간격으로 배치된 복수의 날개 세트(22)를 이룬다.Some of the plurality of blades 24 form a plurality of blade sets 22 arranged at regular intervals along the circumferential direction Y of the central axis.

상기 각 날개 세트(22)는 상기 중심축선의 둘레 방향(Y)을 따라 일정한 간격으로 이격된 20개의 날개(24)들을 포함하고 있다. 상기 각 날개 세트(22)를 구성하는 날개(24)들은 상기 중심축선의 둘레방향(Y)을 따라 상기 두께(t)가 0mm 로부터 9.5mm까지 0.5mm씩 증가하였다가 다시 0.5mm씩 감소하여 0mm가 되는 경향을 반복하도록 배치되어 있다. 본 실시예에서는 90°간격으로 4개의 날개 세트(22)를 구비하고 있다.Each vane set 22 includes 20 vanes 24 spaced at regular intervals along the circumferential direction Y of the central axis. The wings 24 constituting each of the wing sets 22 have a thickness t of 0.5 mm from 0 mm to 9.5 mm in the circumferential direction Y of the central axis, and then decrease by 0.5 mm again to 0 mm. It is arranged to repeat the tendency to become. In this embodiment, four blade sets 22 are provided at intervals of 90 degrees.

상기 모터(30)는 상기 비정 변환용 휠(20)에 동력적으로 연결되어 그 비정 변환용 휠(20)을 구동시키기 위해 마련된 것이다. 상기 모터(30)는 스텝 모터를 사용하였다. 상기 모터(30)의 출력축(34)은 벨트(32)에 의해 상기 비정 변환용 휠(20)의 중심축(28)에 동력적으로 연결되어 있다. 따라서 상기 모터(30)의 회전수를 변화시키면 상기 비정 변환용 휠(20)의 회전수가 변화되도록 되어 있다.The motor 30 is provided to drive the wheel 20 for non-conformity conversion by being connected to the wheel for non-conformity conversion 20. The motor 30 used a step motor. The output shaft 34 of the motor 30 is powered by a belt 32 to the central shaft 28 of the wheel for converting irregularities. Therefore, when the rotation speed of the motor 30 is changed, the rotation speed of the wheel for converting the irregularity 20 is changed.

상기 제어장치(40)는 상기 모터(30)의 회전속도를 제어하기 위해 마련된 것이다. 상기 제어장치(40)는 입력장치로서 키보드(42)와 모니터(44)를 포함하고 있다. 상기 제어장치(40)에 의하여 상기 모터(30)의 회전속도를 변화시킴으로써 상기 비정 변환용 휠(20)을 통과하는 입자 빔의 에너지를 제어할 수 있다. 상기 제어장치(40)는 상기 키보드(42)를 통하여 일괄적으로 상기 비정 변환용 휠(20)의 회전속도의 제어를 위한 입력치를 입력할 수 있다.The control device 40 is provided to control the rotational speed of the motor (30). The control device 40 includes a keyboard 42 and a monitor 44 as input devices. By changing the rotational speed of the motor 30 by the control device 40 it is possible to control the energy of the particle beam passing through the wheel 20 for amorphous conversion. The control device 40 may input an input value for controlling the rotational speed of the wheel for converting the irregularity 20 collectively through the keyboard 42.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터(10)의 작용을 입자 빔 치료기를 이용하여 환자를 치료하는 경우를 예로 들어 상세하게 서술하기로 한다.Hereinafter, the action of the particle modulator wheel modulator 10 of the present embodiment configured as described above will be described in detail by taking an example of treating a patient using the particle beam treater.

먼저, 본 발명에 따른 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터(10)는 고속으로 가속된 입자 빔 진행경로 상에 놓여 있다고 전제한다. 또한, 환자의 치료부위는 상기 휠 모듈레이터(10)의 비정 변환용 휠(20)을 사이에 두고 상기 가속된 입자 빔의 맞은 편에 위치하고 있다고 전제한다.First, it is assumed that the wheel modulator 10 for a particle beam therapy device according to the present invention lies on a particle beam traveling path accelerated at high speed. It is also assumed that the treatment area of the patient is located opposite the accelerated particle beam with the wheel 20 for amorphous conversion of the wheel modulator 10 interposed therebetween.

상기 가속된 입자 빔은 상기 비정 변환용 휠(20)의 날개(24)를 통과하면서 에너지가 감소된다. 한편, 상기 가속된 입자 빔이 상기 비정 변환용 휠(20)의 날개(24)들 사이의 공간을 통과하는 경우에는 그 입자 빔의 에너지는 감속되지 않는다. 상기 비정 변환용 휠(20)은 상기 모터(30)에 동력적으로 연결되어 있기 때문에 그 모터(30)의 회전수가 변하면 그에 종동하여 그 비정 변환용 휠(20)의 회전수가 변하게 된다. 또한, 상기 비정 변환용 휠(20)의 각 날개들은 상기 입자 빔의 진행방향으로 다른 두께(t)를 가지고 있기 때문에 상대적으로 두꺼운 날개를 통과한 입자 빔의 에너지는 상대적으로 얇은 날개를 통과한 입자 빔의 에너지보다 더 낮아지게 된다. 따라서 상기 제어장치(40)를 통하여 상기 모터(30)의 회전속도를 제어하게 되면, 상기 비정 변환용 휠(20) 회전속도가 변하게 된다. 따라서 환자의 치료부 위의 깊이에 따라 적절한 비정(도달거리)이 필요하게 되는데, 그 비정이 정해지면 상기 제어장치(40)를 제어하여 상기 모터(30)의 회전수를 가변 시켜서 상기 비정 변환용 휠(20)을 통과하는 입자 빔의 에너지를 제어할 수 있게 된다. 이와 같은 과정에서 환자의 치료부위가 변경되더라도 상기 비정 변환용 휠(20) 자체를 변경함이 없이 상기 제어장치(40)를 통하여 상기 모터(30)의 회전수를 제어함으로써 상기 비정 변환용 휠(20)의 회전수를 가변시켜 그 비정 변환용 휠(20)을 통과하는 입자 빔의 에너지를 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다. 또한, 종래와 달리 상기 비정 변환용 휠(20)을 비정이 바뀜에 따라 교체할 필요가 없기 때문에 하나의 비정 변환용 휠(20)만 제작하면 된다. 따라서 제작비용이 현저하게 경제적인 효과가 있다.The accelerated particle beam is reduced in energy as it passes through the blades 24 of the wheel for non-conformance 20. On the other hand, when the accelerated particle beam passes through the space between the blades 24 of the wheel for wheel 20, the energy of the particle beam is not decelerated. Since the non-converting wheel 20 is dynamically connected to the motor 30, if the rotational speed of the motor 30 changes, the rotational speed of the non-converting wheel 20 changes. In addition, since the blades of the amorphous conversion wheel 20 have a different thickness (t) in the advancing direction of the particle beam, the energy of the particle beam passing through the relatively thick blades is the particle passing through the relatively thin blades. Will be lower than the energy of the beam. Therefore, when the rotational speed of the motor 30 is controlled through the control device 40, the rotational speed of the wheel for converting the irregularity 20 is changed. Therefore, appropriate depth (reach distance) is needed according to the depth of the treatment portion of the patient, when the limitation is determined by controlling the control device 40 to vary the number of revolutions of the motor 30 for the conversion It is possible to control the energy of the particle beam passing through the wheel 20. In this process, even if the treatment area of the patient is changed, the wheel for non-convertible conversion by controlling the rotation speed of the motor 30 through the control device 40 without changing the wheel for nonconformant conversion itself ( By varying the number of revolutions of 20, the energy of the particle beam passing through the wheel 20 for nonconformity can be easily controlled. In addition, unlike the prior art, the wheel for wheelless conversion 20 does not need to be replaced as the wheel changes, so only one wheel for wheelless conversion 20 needs to be manufactured. Therefore, the manufacturing cost is significantly economical.

또한, 본 발명의 실시예에서와 같이 상기 제어장치(40)에 구비된 키보드(42)를 사용하여 각 날개(24)가 특정위치에서 정지하는 시간(speed delay)을 일괄적으로 입력함으로써 특정한 비정에 대하여 간단하게 그 제어를 위한 입력치를 입력할 수 있는 효과가 있다. 여기에서 speed-delay는 특정 두께의 휠 부위가 빔 진행 경로에 머물러 있는 시간과 관련된다. 즉, 상기 제어장치(40)에 특정 값의 speed-delay 값을 입력하면, 이 값에 반비례하는 속도로 상기 비정 변환용 휠(20)이 회전하게 된다. 도 5를 참조하면 상기 제어장치(40)에서는 비정 변환용 휠(20)의 특정 두께에서 대응하는 각 스텝에서 회전 빠르기를 조정할 수 있는 speed-delay 값, 휠의 총 회전수를 입력할 수 있고, 회전의 정지 및 시작 명령 등을 내릴 수 있다. 상기 제어장치(40)에서 20개 층에 대응하는 가중치 값을 직접 값을 입력하는 것은 불편함이 있으므로, PC와 통신 가능하도록 하여 키보드 상에서 모든 값을 입력할 수 있도록 했다. 상기 휠 모듈레이터(10) 구동 코드에서 step 20개의 입력창에서는 휠의 20개 층에 대응하는 회전 속도의 가중치를 입력할 수 있도록 되어 있고, step 21은 특정 위치에서 정지된 휠이 원점으로 돌아오는 회전 빠르기를 나타낸다. 모든 step에 관련된 값을 입력한 후 'data write' 버튼을 클릭하면, 휠콘트롤러에 입력값들이 일시에 전달된다. count set은 휠의 총 회전수를 입력하는 항이며, 이 버튼을 클릭하면 회전수가 설정된다. 이전의 회전수 값을 지우기 위해서는 ‘count clr’ 버튼을 클릭하면 된다. 입력항을 모두 입력한 후, motor start 버튼을 클릭하면 설정된 모드대로 휠이 회전하기 시작한다. 회전 중 문제가 발생하는 경우는 'motor stop' 버튼을 클릭하고, 회전하다가 중지된 위치에서 출발점으로 휠을 되돌리기 위해서는 ‘motor home’ 버튼을 클릭하면 된다.In addition, as in the embodiment of the present invention, by using the keyboard 42 provided in the control device 40, the specific delay is input by collectively inputting a speed delay at which each blade 24 stops at a specific position. There is an effect that can simply input an input value for the control. Here speed-delay is related to the length of time a wheel part of a certain thickness stays in the beam propagation path. That is, when the speed-delay value of a specific value is input to the control device 40, the wheel for wheelless conversion 20 rotates at a speed inversely proportional to this value. Referring to FIG. 5, the control device 40 may input a speed-delay value and a total rotation speed of the wheel to adjust the rotation speed at each step corresponding to a specific thickness of the wheel for converting non-conformity. Stop and start the rotation can be issued. Since it is inconvenient to directly input a weight value corresponding to 20 layers in the control device 40, it is possible to communicate with a PC so that all values can be input on the keyboard. In the wheel modulator 10 driving code, a step 20 input window allows input of a weight of a rotation speed corresponding to 20 floors of the wheel, and step 21 is a rotation in which the wheel stopped at a specific position returns to the origin. Indicates speed. After entering the values for all steps and clicking the 'data write' button, the input values are sent to the wheel controller at once. The count set is a term that inputs the total number of revolutions of the wheel. Clicking this button sets the revolutions. To delete the previous number of revolutions, click on the "count clr" button. After entering all the input fields, click the motor start button and the wheel will start to rotate in the set mode. If a problem occurs during the rotation, click the 'motor stop' button, and click the 'motor home' button to return the wheel to the starting point from the stopped position.

본 발명의 실시예에서, 상기 모터는 스텝 모터인 것으로 서술하였으나, 상기 모터가 스텝 모터가 아닌 경우라도 상기 제어장치에 의해 그 모터의 회전수를 적절하게 제어할 수 있는 경우라면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the motor is described as a step motor, but even if the motor is not a step motor, if the control unit can properly control the rotational speed of the motor is an object of the present invention Can be achieved.

본 발명의 실시예에서, 상기 다수의 날개 중 일부는 상기 중심축선의 둘레방향을 일정한 간격으로 배치된 복수의 날개 세트를 구성하는 것으로 서술하였으나, 상기 날개 세트가 구성되지 않는 경우라도 상기 비정 변환용 휠을 통과하는 입자 빔 에너지를 가변 시킬 수 있는 경우라면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, some of the plurality of wings described as constituting a plurality of wings set arranged at regular intervals in the circumferential direction of the central axis, even if the wing set is not configured for the amorphous transformation The object of the present invention can be achieved if the particle beam energy passing through the wheel can be varied.

본 발명의 실시예에서, 상기 각 날개 세트는 상기 중심축선의 둘레방향을 따라 일정한 간격으로 이격된 20개의 날개들을 포함하며, 그 날개들은 상기 중심축선의 둘레방향을 따라 상기 두께가 0mm 로부터 9.5mm까지 0.5mm씩 증가하도록 배치된 것으로 서술하였으나 날개들의 배치는 이에 국한되지 않고 다양하게 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, each wing set includes 20 wings spaced apart at regular intervals along the circumferential direction of the central axis, the wings have a thickness from 0mm to 9.5mm along the circumferential direction of the central axis. It is described as being arranged in 0.5mm increments until, but the arrangement of the wings can be variously arranged without being limited thereto.

본 발명의 실시예에서, 상기 비정 변환용 휠의 회전속도의 제어를 위한 입력치는 상기 제어장치에 구비된 키보드를 통하여 일괄 입력될 수 있는 것으로 서술하였으나, 상기 제어장치에 키보드가 구비되지 않더라도 다른 입력 수단에 의해 그 입력치를 적절하게 입력할 수 있는 경우라면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the input value for the control of the rotational speed of the non-convertible wheel is described as that can be collectively input through the keyboard provided in the control device, even if the keyboard is not provided in the control device other input The object of the present invention can be achieved as long as the input value can be appropriately input by means.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. Is obvious.

도 1은 브래그 피크를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a Bragg peak.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터의 개략적 도면이다.2 is a schematic diagram of a wheel modulator for a particle beam therapy device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 휠 모듈레이터에서 비정 변환용 휠을 추출하여 도시된 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of extracting a wheel for nonconformity in the wheel modulator illustrated in FIG. 2.

도 4는 도 3에 도시된 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. 3.

도 5는 도 2에 도시된 휠 모듈레이터의 비정 변환용 휠의 회전속도를 제어하기 위한 입력화면을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an input screen for controlling the rotational speed of the wheel for non-stationary conversion of the wheel modulator shown in FIG. 2.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10...입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터10 ... Wheel Modulator for Particle Beam Therapy

20...비정 변환용 휠 22...날개 세트20 ... wheel for irregular conversion 22 ... wing set

24...날개 28...비정 변환용 휠의 중심축24 ... wing 28 ... Center axis of the wheel for non-converting

30...모터 32...벨트30 ... motor 32 ... belt

34...모터의 출력축 40...제어장치34.Motor output shaft 40 ... Control unit

42...키보드 44...모니터42 ... keyboard 44 ... monitor

d...날개 사이의 간격d ... gap between wings

t...입자 빔 진행방향으로의 날개의 두께t ... thickness of the wing in the direction of the particle beam

X...입자 빔의 진행방향X ... direction of particle beam

Y...중심축선의 둘레방향Y ... circumferential direction of the center axis

Claims (5)

입자 빔의 진행 경로 상에 배치되며, 그 진행 경로방향을 향하는 가상의 중심축선의 둘레방향을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 감속재로 이루어지고, 상기 중심축선 방향으로 두께가 각각 다른 다수의 날개를 구비한 비정 변환용 휠;It is disposed on the path of the particle beam, spaced apart from each other along the circumferential direction of the virtual center axis in the direction of the path of progress, made of a moderator, and has a plurality of wings each having a different thickness in the direction of the center axis A wheel for non-sperm conversion; 그 비정 변환용 휠에 동력적으로 연결되어 그 비정 변환용 휠을 구동시키는 모터; 및A motor operatively connected to the wheel for converting the wheel for driving the wheel for converting the wheel; And 상기 모터의 회전속도를 제어하는 제어장치;를 포함하며,And a control device for controlling the rotational speed of the motor. 상기 모터의 회전속도를 변화시킴으로써 상기 비정 변환용 휠을 통과하는 입자 빔의 에너지를 제어하는 것을 특징으로 하는 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터.And controlling the energy of the particle beam passing through the wheel for amorphous conversion by changing the rotational speed of the motor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모터는 스텝 모터인 것을 특징으로 하는 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터.The motor modulator wheel modulator, characterized in that the motor is a step motor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 날개는 상기 중심축선의 둘레방향을 따라 일정한 간격으로 배치되고, 배치된 순서에 따라 점진적으로 상기 두께가 증가 또는 감소하도록 배치된 날개 세트를 구성하며, 상기 비정 변환용 휠은 복수의 날개 세트를 포함한 것을 특징으로 하는 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터.The plurality of blades are arranged at regular intervals along the circumferential direction of the central axis, and constitutes a set of wings arranged to gradually increase or decrease the thickness according to the arrangement order, wherein the wheel for non-converting conversion is a plurality of wings Wheel modulator for particle beam therapy comprising a set. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 각 날개 세트는 상기 중심축선의 둘레방향을 따라 일정한 간격으로 이격된 20개의 날개들을 포함하며, 그 날개들은 상기 중심축선의 둘레방향을 따라 상기 두께가 0mm 로부터 9.5mm까지 0.5mm씩 증가한 수 다시 0.5mm씩 감소하여 0mm가 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터. Each blade set includes twenty wings spaced at regular intervals along the circumferential direction of the central axis, the wings increasing in thickness by 0.5 mm from 0 mm to 9.5 mm along the circumferential direction of the central axis again. Wheel modulator for a particle beam therapy device, characterized in that arranged in 0mm increments by 0.5mm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비정 변환용 휠의 회전속도의 제어를 위한 입력치는 상기 제어장치에 구비된 키보드를 통하여 일괄 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는 입자 빔 치료기용 휠 모듈레이터.The input value for the control of the rotational speed of the wheel for the non-convertible conversion wheel modulator for a particle beam therapy device, characterized in that can be collectively input through the keyboard provided in the control device.
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