KR101389071B1

KR101389071B1 - 방사선 치료 장치 및 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈

Info

Publication number: KR101389071B1
Application number: KR1020120134751A
Authority: KR
Inventors: 이창걸; 안승권; 김성국
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-04-28

Abstract

방사선 치료 장치는, 갠트리(Gantry), 갠트리 상에 제공되는 방사선 모듈, 표면선량(surface dose)을 높여주기 위해 방사선 모듈로부터 조사되는 방사선 빔의 경로 상에 제공되는 빔 스포일러(beam spoiler), 및 갠트리 및 빔 스포일러를 연결하며 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절하기 위한 조절부를 포함한다.

Description

방사선 치료 장치 및 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈{RADIATION THERAPY DEVICE AND BEAM SPOILER MODULE FOR COUPLING LINEAR ACCELERATOR}

본 발명은 방사선 치료 장치 및 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 방사선 소스에 대한 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절할 수 있는 방사선 치료 장치 및 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈에 관한 것이다.

방사선 치료는 방사선을 이용해 질병을 치료하는 것으로서, 수술, 항암화학 요법과 더불어 종양 치료의 3대 요법 중의 하나이다.

의료용으로 사용되는 방사선 중 특히 치료방사선은 암환자의 종양에 가해져 암세포를 더 이상 번식하지 못하게 함으로써 암세포가 수명을 다해 죽게 하거나 환자의 고통을 경감하기 위해 사용된다.

이러한 방사선 치료는 수술을 한 뒤 암 세포가 남아 있을 가능성이 높은 경우 재발을 방지하기 위해서, 수술을 하지 못하는 경우, 수술보다는 방사선 치료가 더 효과적인 경우, 수술과 방사선 치료를 같이 병행하여 환자의 삶의 질을 높이고자 하는 경우, 항암 약물 치료 후 항암 약물 치료와 함께 항암 효과를 극대화하기 위해서 수행될 수 있다.

일반적으로 방사선 치료에는 선형가속기(LINAC Accelerator)라는 장비가 사용될 수 있다. 상기 선형가속기는 전자를 가속하여 고에너지의 방사선을 방출, 인체 내부에 위치한 악성 또는 양성 종양의 모양에 따라 방사선을 조사할 수 있는 장치로서, 다양한 에너지와 높은 선량율이 가능하여 현재 방사선 치료 장비로서 널리 사용되고 있다.

한편, 방사선 치료에는 종양의 크기 및 부위 등에 따라 표면선량을 높여주기 위해 방사선 빔을 산란시키기 위한 빔 스포일러(beam spoiler)가 사용될 수 있다.

일 예로, 유방이 큰 유방암 환자(large breast cancer)의 경우, 저 에너지(예를 들어, 4~6 MV)로 치료하면 투과력이 약하여 치료에 적합하지 않기 때문에 고 에너지(예를 들어, 10~15 MV)를 사용하여 치료를 하게 된다. 그러나, 에너지가 크면 투과력이 강한 반면 피하선량(표면선량)이 감소하게 되므로 이를 보완하기 위해 빔 스포일러가 사용될 수 있다.

다른 일 예로, 성문암(glottic cancer)과 같이 목의 표면 쪽에 병변이 있는 경우, 저 에너지(예를 들어, 4 MV)로도 치료가 가능하지만, 최신 선형가속기의 경우 최저 에너지(예를 들어, 6 MV)가 높은 관계로, 최저 에너지(예를 들어, 6 MV)로 치료하더라도 표면선량이 낮기 때문에 이를 보완하기 위해 빔 스포일러가 사용될 수 있다.

그런데, 기존에는 별도의 지지대를 이용하여 환자와 갠트리 사이에 빔 스포일러를 배치시켜야 했기 때문에, 세팅이 번거롭고 불편한 문제점이 있으며, 환자의 특성에 따라 최적의 조건(거리 또는 각도)으로 빔 스포일러를 배치시키기 어려운 문제점이 있다.

또한, 기존에는 빔 스포일러의 무게 때문에 지지대에 휨 증상이 발생되기 때문에 빔 스포일러가 환자의 체표면에 근접하게 배치될수록 안정성이 저하되는 문제점이 있으며, 빔 스포일러와 환자의 체표면 사이의 일정한 거리를 정확하게 유지시키기 어려운 문제점이 있다.

이에 따라 최근에는 일본 공개특허공보 특개평10-085346호(1998.04.07.)와 같이, 세팅이 용이하며, 환자의 특성에 따라 빔 스포일러의 배치 상태를 최적으로 조절할 수 있는 방사선 치료 장치에 대한 일부 대책들이 제안되고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 세팅이 간단하며, 환자의 특성에 따라 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절할 수 있는 방사선 치료 장치 및 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈을 제공한다.

특히, 본 발명은 환자의 특성에 따라 빔 스포일러의 거리 및 각도 조절이 용이한 방사선 치료 장치 및 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈을 제공한다.

또한, 본 발명은 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 빔 스포일러와 환자의 체표면 사이의 일정한 거리를 정확하게 유지시킬 수 있는 방사선 치료 장치 및 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈을 제공한다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 방사선 치료 장치는, 갠트리(Gantry), 갠트리 상에 제공되는 방사선 모듈, 표면선량(surface dose)을 높여주기 위해 방사선 모듈로부터 조사되는 방사선 빔의 경로 상에 제공되는 빔 스포일러(beam spoiler), 및 갠트리 및 빔 스포일러를 연결하며 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절하기 위한 조절부를 포함한다.

갠트리는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 갠트리가 사용될 수 있으며, 갠트리의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 갠트리는 본체부에 회전축으로 연결되어 본체부 상에서 축회전하도록 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 갠트리로서 통상의 링형 갠트리, 부분 링형 갠트리, C형 갠트리 등이 사용될 수 있으며, 다르게는 갠트리 대신 환자에 대하여 방사선 모듈을 다양한 회전 위치 및/또는 축 위치로 위치시킬 수 있는 어떠한 다른 프레임워크가 사용될 수도 있다.

상기 빔 스포일러는 조절부를 매개로 갠트리 상에 일체로 장착될 수 있으며, 조절부는 환자의 특성에 따라 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 배치가 선택적으로 조절될 수 있게 한다. 여기서, 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절한다 함은, 환자의 특성에 따라 표면선량을 극대화할 수 있도록 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 거리 및 각도 변화 중 적어도 어느 하나를 조절하는 것으로 이해될 수 있다.

조절부는 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 배치를 변경 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 조절부는 갠트리에 분리 가능하게 결합되는 베이스부, 및 베이스부에 대해 길이 가변 가능하게 베이스부에 연결되는 길이가변부를 포함할 수 있고, 길이가변부에 의해 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 거리가 조절될 수 있다. 또한, 조절부는 길이가변부에 회전 가능하게 연결되는 각도조절부를 더 포할 수 있으며, 빔 스포일러는 상기 각도조절부에 연결될 수 있고, 각도조절부에 의해 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 각도가 조절될 수 있다.

베이스부의 형상 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다. 일 예로, 갠트리에는 장착홈이 형성될 수 있고, 베이스부의 적어도 일부는 장착홈에 수용됨으로써 갠트리에 결합될 수 있다. 다른 일 예로, 갠트리의 일측에 형성된 수용홈을 통해 베이스부의 일단이 수용되고, 갠트리의 다른 일측에 구비된 후크와 같은 고정부재를 통해 베이스부의 타단이 일시적으로 고정되도록 구성하는 것도 가능하다. 경우에 따라서는 여타 다른 방법으로 베이스부가 갠트리 상에 분리 가능하게 결합될 수 있으며, 다르게는 베이스부가 이미 기존에 사용되고 있는 방사선 치료 장치의 악세서리와 유사한 방식으로 갠트리 상에 결합되도록 구성하는 것도 가능하다.

길이가변부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 길이 가변 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 길이가변부의 길이가 가변됨에 따라 방사선 모듈과 빔 스포일러 사이의 거리가 조절될 수 있다. 일 예로, 길이가변부는 베이스부에 연결되는 제1부재, 제1부재에 다단식으로 직선 이동 가능하게 연결되는 제2부재, 및 제1부재에 대한 제2부재의 이동을 일시적으로 고정하기 위한 고정부재를 포함하여 구성될 수 있다.

고정부재로서는 제1부재에 대한 제2부재의 이동을 일시적으로 고정 가능한 다양한 부재가 사용될 수 있다. 제1부재에는 제1고정홀에 형성될 수 있고, 제2부재에는 길이방향을 따라 이격되게 복수개의 제2고정홀이 형성될 수 있으며, 고정부재는 제1고정홀 및 제2고정홀에 동시에 구속됨으로써, 제1부재에 대한 제2부재의 이동을 구속할 수 있다.

한편, 길이가변부는 복수개가 제공될 수 있으며, 복수개의 길이가변부는 서로 동일한 길이 또는 서로 다른 길이를 갖도록 서로 독립적으로 길이 가변될 수 있다. 가령, 복수개의 길이가변부는 제1부재 및 제2부재에 의한 총 길이가 모두 갖도록 조절될 수 있으나, 경우에 따라서는 복수개의 길이가변부 중 일부의 길이(제1부재 및 제2부재에 의한 총 길이)와 나머지 일부의 길이(제1부재 및 제2부재에 의한 총 길이)가 서로 다르도록 조절될 수 있다. 아울러, 복수개의 길이가변부가 서로 다른 길이를 갖도록 조절될 경우에는 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 거리 뿐만 아니라 각도도 함께 조절될 수 있다.

각도조절부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 회전 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 각도조절부로서는 일단은 길이가변부에 회전 가능하게 연결되고 타단은 빔 스포일러에 연결되는 볼조인트부재가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 각도조절부가 볼조인트부재 대신 링크부재 또는 여타 다른 회전부재를 이용하여 구성될 수도 있다.

빔 스포일러는 체결부재에 의해 조절부에 분리 가능하게 체결될 수 있다. 또한, 빔 스포일러에는 소정 길이를 갖는 가이드슬롯이 형성될 수 있으며, 체결부재는 가리드슬롯을 따라 이동 가능하게 가이드슬롯을 관통하여 조절부에 체결될 수 있다.

한편, 빔 스포일러는 서로 다른 두께를 갖도록 복수개가 제공될 수 있으며, 방사선 모듈로부터 조사되는 방사선 빔의 특성(예를 들어, 에너지 세기)에 따라 최적의 표면선량을 유도할 수 있도록, 서로 다른 두께를 갖는 복수개의 빔 스포일러 중 어느 하나를 선택하여 교체할 수 있다. 다르게는, 빔 스포일러가 부분적으로 서로 다른 두께를 갖도록 형성되는 것도 가능하다. 일 예로, 빔 스포일러는 일단에서 타단으로 갈수록 점진적으로 두꺼운 두께(또는 얇은 두께)를 갖도록 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 방사선 치료용 갠트리(Gantry)에 장착 가능한 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈은, 갠트리에 제공되는 방사선 모듈로부터 조사되는 방사선 빔의 경로 상에 제공되는 빔 스포일러(beam spoiler), 갠트리 및 빔 스포일러를 연결하며 방사선 모듈에 대한 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절하기 위한 조절부를 포함한다.

본 발명에 따른 방사선 치료 장치 및 빔 스포일러 모듈에 의하면, 세팅이 간단하며, 환자의 특성에 따라 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절할 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면 환자의 특성에 따라 빔 스포일러의 거리 및 각도를 조절하여 최적의 조건으로 빔 스포일러가 배치될 수 있게 함으로써, 목적 종양에 정확한 선량을 전달할 수 있으며, 방사선 치료의 효과를 극대화시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 방사선 치료에 따른 시간을 단축할 수 있으며, 환자의 불편함을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 갠트리 상에 직접 빔 스포일러가 장착되기 때문에, 환자별 세팅이 간단한 이점이 있고, 방사선 모듈의 이동에 따라 빔 스포일러의 장착 위치를 변경할 필요가 없으며, 방사선 모듈의 이동에 따라 다양한 위치에 빔 스포일러를 배치시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 빔 스포일러가 갠트리 상에 직접 장착되기 때문에, 빔 스포일러의 무게에 의한 휨 현상을 미연에 방지할 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 빔 스포일러와 환자의 체표면 사이의 일정한 거리를 정확하게 유지시킬 수 있으며, 정확하고 안정적인 치료를 가능하게 한다.

또한, 본 발명에 따른 방사선 치료 장치는 기존 장비에 적용이 용이하며, 에너지 조건에 따라 최적의 특성을 갖는 다른 두께의 빔 스포일러로 교체하는 것이 용이하다.

도 1은 본 발명에 따른 방사선 치료 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 방사선 치료 장치로서, 갠트리 및 빔 스포일러 모듈 간의 결합구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 방사선 치료 장치로서, 빔 스포일러 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 방사선 치료 장치의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 방사선 치료 장치로서, 빔 스포일러의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 빔 스포일러에 의한 표면선량 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 빔 스포일러와 환자의 체표면 거리에 따른 영향을 설명하기 위한 그래프이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방사선 치료 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 방사선 치료 장치로서, 갠트리 및 빔 스포일러 모듈 간의 결합구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 방사선 치료 장치로서, 빔 스포일러 모듈을 설명하기 위한 도면이다.

또한, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 방사선 치료 장치의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 방사선 치료 장치로서, 빔 스포일러의 다른 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 빔 스포일러에 의한 표면선량 변화를 설명하기 위한 그래프이고, 도 8은 빔 스포일러와 환자의 체표면 거리에 따른 영향을 설명하기 위한 그래프이다.

이들 도면에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 방사선 치료 장치는 갠트리(200), 방사선 모듈(210), 및 빔 스포일러 모듈을 포함한다.

상기 갠트리(200)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 갠트리(200)가 사용될 수 있으며, 갠트리(200)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 갠트리(200)는 본체부(100)에 회전축(110)으로 연결되어 본체부(100) 상에서 축회전하도록 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 갠트리로서 통상의 링형 갠트리, 부분 링형 갠트리, C형 갠트리 등이 사용될 수 있으며, 다르게는 갠트리 대신 환자에 대하여 방사선 모듈을 다양한 회전 위치 및/또는 축 위치로 위치시킬 수 있는 어떠한 다른 프레임워크가 사용될 수도 있다.

상기 갠트리(200)의 내부에는 방사선 모듈(210)이 제공될 수 있으며, 방사선 모듈(210)은 방사선 빔을 생성하도록 동작할 수 있는 방사선 소스 및 선형 가속기를 포함할 수 있다.

상기 갠트리(200)의 하부에는 치료테이블(300)이 제공될 수 있으며, 상기 치료테이블(300)은 치료할 환자가 드러눕는 장소로서 수평 및 수직 위치조절이 가능하도록 제공될 수 있다.

상기 빔 스포일러 모듈은 빔 스포일러(400) 및 조절부(500)를 포함한다.

상기 빔 스포일러(400)는 다양한 환자의 특성(예를 들어, 종양의 크기 및 부위)에 따라 표면선량(surface dose)(또는 피하선량)을 높여줄 수 있도록 방사선 빔을 산란시키기 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 유방이 큰 유방암 환자(large breast cancer)의 경우, 저 에너지(예를 들어, 4~6 MV)로 치료하면 투과력이 약하여 치료에 적합하지 않기 때문에 고 에너지(예를 들어, 10~15 MV)를 사용하여 치료를 하게 되는데, 에너지가 크면 투과력이 강한 반면 표면선량이 감소하게 되므로 이를 보완하기 위해 빔 스포일러(400)가 사용될 수 있다.

참고로, 도 7은 빔 스포일러(400)의 사용함에 따른 표면선량 변화를 설명하기 위한 그래프이고, 도 8은 빔 스포일러(400)와 체표면 사이의 거리에 따른 표면선량 변화를 설명하기 위한 그래프이다. 도 7 및 도 8을 통해 알 수 있듯이, 빔 스포일러(400)는 고 에너지를 이용하여 깊이 치료하면서도 표면선량을 증가시킬 수 있게 하고, 빔 스포일러(400)와 체표면 사이의 거리가 어느 정도 가까울수록 표면선량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 상기 빔 스포일러(400)에 의한 효과는 다음 문헌 "Radiation therapy of large intact breasts using a beam spoiler or photons with mixed energies"(Med Dosim. 2007 Winter;32(4):246-253.) 및 "Beam spoilers versus bolus for 6 mv photon treatment of head and neck cancers"(Med Dosim. 2000 Autumn;25(3):127-131.)을 통해 인용될 수 있다.

상기 빔 스포일러(400)는 방사선 모듈(210)로부터 조사되는 방사선 빔의 경로 상에 제공될 수 있으며, 후술할 조절부(500)를 매개로 갠트리(200) 상에 장착될 수 있다.

상기 조절부(500)는 갠트리(200) 및 빔 스포일러(400)를 연결하도록 제공된다. 상기 빔 스포일러(400)는 조절부(500)를 매개로 갠트리(200) 상에 일체로 장착될 수 있으며, 상기 조절부(500)는 환자의 특성에 따라 방사선 모듈(210)에 대한 빔 스포일러(400)의 배치가 선택적으로 조절될 수 있게 한다.

여기서, 상기 방사선 모듈(210)에 대한 빔 스포일러(400)의 배치를 선택적으로 조절한다 함은, 환자의 특성에 따라 표면선량을 극대화할 수 있도록 방사선 모듈(210)에 대한 빔 스포일러(400)의 거리 및 각도 변화 중 적어도 어느 하나를 조절하는 것으로 이해될 수 있다.

이하에서는 상기 조절부(500)가 베이스부(510), 길이가변부(520) 및 각도조절부(530)를 포함하여 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.

상기 베이스부(510)는 갠트리(200) 상에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 상기 베이스부(510)의 형상 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 베이스부(510)는 갠트리(200)에서 방사선 빔이 방출되는 헤드부에 분리 가능하게 결합될 수 있는 구조로 형성될 수 있는 바, 이를 위해 갠트리(200)에는 장착홈(220)이 형성될 수 있고, 상기 베이스부(510)의 적어도 일부는 장착홈(220)에 슬라이딩 수용됨으로써 갠트리(200)에 결합될 수 있다.(도 2 참조) 다른 일 예로, 갠트리의 일측에 형성된 수용홈을 통해 베이스부의 일단이 수용되고, 갠트리의 다른 일측에 구비된 후크와 같은 고정부재를 통해 베이스부의 타단이 일시적으로 고정되도록 구성하는 것도 가능하다.(미도시) 경우에 따라서는 여타 다른 방법으로 베이스부가 갠트리 상에 분리 가능하게 결합될 수 있으며, 다르게는 베이스부가 콜리메터 등과 같이 이미 기존에 사용되고 있는 방사선 치료 장치의 악세서리와 유사한 방식으로 갠트리 상에 결합되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 길이가변부(520)는 방사선 모듈(210)에 대해 길이 가변 가능하게 베이스부(510)재에 연결된다. 상기 길이가변부(520)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 길이 가변 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 길이가변부(520)의 길이가 가변됨에 따라 방사선 모듈(210)과 빔 스포일러(400) 사이의 거리가 조절될 수 있다.

상기 길이가변부(520)의 개수 및 배치구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 길이가변부(520)는 4개가 제공될 수 있으며, 상호 협조적으로 대략 사각형 형태를 이루도록 배치될 수 있다.

이하에서는 상기 길이가변부(520)가 베이스부(510)에 연결되는 제1부재(522), 상기 제1부재(522)에 다단식으로 직선 이동 가능하게 연결되는 제2부재(524), 및 상기 제1부재(522)에 대한 제2부재(524)의 이동을 일시적으로 고정하기 위한 고정부재(526)를 포함하여 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.

상기 제1부재(522) 및 제2부재(524)는 대략 사각 파이프 형상으로 형성될 수 있으며, 제2부재(524)는 일종의 다단 망원경 방식으로 제1부재(522)의 내부에 중첩되게 수용될 수 있다. 상기 제2부재(524)가 제1부재(522)에 대해 슬라이드 이동함에 따라 제2부재(524)가 제1부재(522)의 외측으로 점짐적으로 인출됨과 동시에, 제1부재(522) 및 제2부재(524)에 의한 전체 길이가 가변될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 길이가변부(520)가 제1부재(522) 및 제2부재(524)로 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 3개 이상의 부재로 길이가변부를 구성하는 것도 가능하다. 또한, 제1부재 및 제2부재가 원형 또는 여타 다른 단면 형상을 갖도록 형성되는 것도 가능하며, 경우에 따라서는 제1부재 및 제2부재에 별도의 슬라이딩 결합구조를 형성하는 것도 가능하다

상기 고정부재(526)로서는 제1부재(522)에 대한 제2부재(524)의 이동을 일시적으로 고정 가능한 다양한 부재가 사용될 수 있다.

일 예로, 상기 제1부재(522)에는 제1고정홀(522a)에 형성될 수 있고, 상기 제2부재(524)에는 길이방향을 따라 이격되게 복수개의 제2고정홀(524a)이 형성될 수 있으며, 상기 고정부재(526)는 제1고정홀(522a) 및 제2고정홀(524a)에 동시에 구속됨으로써, 상기 제1부재(522)에 대한 제2부재(524)의 이동을 구속할 수 있다. 상기 고정부재(526)로서는 통상의 핀 또는 볼트 등이 사용될 수 있다.

한편, 상기 복수개의 길이가변부(520)는 서로 동일한 길이 또는 서로 다른 길이를 갖도록 서로 독립적으로 길이 가변될 수 있다.

가령, 도 4와 같이, 4개의 길이가변부(520)는 제1부재(522) 및 제2부재(524)에 의한 총 길이가 모두 갖도록 조절될 수 있으나, 경우에 따라서는 도 5와 같이, 4개의 길이가변부(520) 중 좌측부에 배치된 2개의 길이가변부의 길이(제1부재 및 제2부재에 의한 총 길이)와 우측부에 배치된 나머지 2개의 길이가변부의 길이(제1부재 및 제2부재에 의한 총 길이)가 서로 다르도록 조절될 수 있다. 아울러, 복수개의 길이가변부(520)가 서로 다른 길이를 갖도록 조절될 경우에는 방사선 모듈(210)에 대한 빔 스포일러(400)의 거리 뿐만 아니라 각도도 함께 조절될 수 있다.

상기 각도조절부(530)는 길이가변부(520)에 회전 가능하게 연결되며, 상기 빔 스포일러(400)는 각도조절부(530)에 연결되어 각도조절부(530)를 매개로 방사선 모듈(210)에 대한 각도가 조절될 수 있다.

상기 각도조절부(530)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 회전 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 각도조절부(530)로서는 통상의 볼조인트부재(532)가 사용될 수 있다. 상기 볼조인트부재(532)의 일단은 전술한 길이가변부(520)의 제2부재(524)의 단부에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 빔 스포일러(400)에 연결될 수 있으며, 볼조인트부재(532)의 일단이 제2부재(524)에 대해 회전함에 따라 방사선 모듈(210)에 대한 빔 스포일러(400)의 배치 각도가 조절될 수 있다. 경우에 따라서는 각도조절부가 볼조인트부재 대신 링크부재 또는 여타 다른 회전부재를 이용하여 구성될 수도 있다.

한편, 상기 빔 스포일러(400)는 체결부재(420)에 의해 조절부(500)에 분리 가능하게 체결될 수 있다. 여기서, 상기 빔 스포일러(400)가 체결부재(420)에 의해 조절부(500)에 분리 가능하게 결합된다 함은, 체결부재(420)에 의해 빔 스포일러(400)와 조절부(500)가 결합될 수 있으나, 체결부재(420)를 해체할 경우 빔 스포일러(400)와 조절부(500)의 물리적 결합상태가 해제되며, 조절부(500)로부터 빔 스포일러(400)가 분리될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 상기 빔 스포일러(400)에는 소정 길이를 갖는 가이드슬롯(410)이 형성될 수 있으며, 상기 체결부재(420)는 가리드슬롯을 따라 이동 가능하게 가이드슬롯(410)을 관통하여 조절부(500)에 체결될 수 있다. 이와 같은 구조는, 복수개의 길이가변부(520)가 서로 다른 길이를 갖도록 길이 가변될 시 체결부재(420)가 가이드슬롯(410)을 따라 이동할 수 있게 함으로써, 빔 스포일러(400) 배치구조의 가변 조건을 보다 확장시킬 수 있게 한다.

아울러, 도 6의 (a) 및 (b)와 같이, 상기 빔 스포일러(400,400')는 서로 다른 두께를 갖도록 복수개가 제공될 수 있으며, 방사선 모듈(210)로부터 조사되는 방사선 빔의 특성(예를 들어, 에너지 세기)에 따라 최적의 표면선량을 유도할 수 있도록, 서로 다른 두께를 갖는 복수개의 빔 스포일러(400,400') 중 어느 하나를 선택하여 교체할 수 있다.

또한, 상기 빔 스포일러(400)는 부분적으로 서로 다른 두께를 갖도록 형성되는 것도 가능하다. 일 예로, 도 6의 (c)와 같이, 빔 스포일러(400")는 일단에서 타단으로 갈수록 점진적으로 두꺼운 두께(또는 얇은 두께)를 갖도록 형성될 수 있으며, 빔 스포일러(400)의 구배는 환자 특성 및 방사선 빔의 특성 등에 따라 적절히 조절될 수 있다. 참고로, 본 발명의 실시예에서는 대략 평평한 플레이트 형상의 빔 스포일러가 사용된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 특정 조건에 따라 굴곡된 구간을 포함하는 빔 스포일러가 사용되는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

200 : 갠트리 210 : 방사선 모듈
400 : 빔 스포일러 500 : 조절부
510 : 베이스부 520 : 길이가변부
530 : 각도조절부

Claims

방사선 치료 장치에 있어서,
갠트리(Gantry);
상기 갠트리 상에 제공되는 방사선 모듈;
표면선량(surface dose)을 높여주기 위해 상기 방사선 모듈로부터 조사되는 방사선 빔의 경로 상에 제공되는 빔 스포일러(beam spoiler); 및
상기 갠트리 및 상기 빔 스포일러를 연결하며, 상기 방사선 모듈에 대한 상기 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절하기 위한 조절부;를 포함하되,
상기 조절부는,
상기 갠트리에 분리 가능하게 결합되는 베이스부; 및 상기 빔 스포일러가 연결되며, 상기 베이스부에 대해 길이 가변 가능하게 상기 베이스부에 연결되는 길이가변부; 상기 빔 스포일러가 연결되며, 상기 길이가변부에 회전 가능하게 연결되는 각도조절부;를 포함하고,
상기 길이가변부에 의해 상기 방사선 모듈에 대한 상기 빔 스포일러의 거리가 조절되며, 상기 각도조절부에 의해 상기 방사선 모듈에 대한 상기 빔 스포일러의 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 방사선 치료 장치.
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삭제
제1항에 있어서,
상기 길이가변부는,
상기 베이스부에 연결되는 제1부재;
상기 제1부재에 다단식으로 직선 이동 가능하게 연결되는 제2부재; 및
상기 제1부재에 대한 상기 제2부재의 이동을 일시적으로 고정하기 위한 고정부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1부재에는 제1고정홀에 형성되고, 상기 제2부재에는 길이방향을 따라 이격되게 복수개의 제2고정홀이 형성되며,
상기 고정부재는 상기 제1고정홀 및 상기 제2고정홀에 동시에 구속되며 상기 제1부재에 대한 상기 제2부재의 이동을 구속하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 각도조절부는 일단은 상기 길이가변부에 회전 가능하게 연결되고 타단은 상기 빔 스포일러에 연결되는 볼조인트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 길이가변부는 이격되게 복수개가 제공되며,
복수개의 상기 길이가변부는 서로 동일한 길이 또는 서로 다른 길이를 갖도록 서로 독립적으로 길이 가변 가능한 것을 특징으로 하는 방사선 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 빔 스포일러를 상기 조절부에 분리 가능하게 체결하는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료 장치.
제9항에 있어서,
상기 빔 스포일러에는 가이드슬롯이 형성되고,
상기 체결부재는 상기 가이드슬롯을 따라 이동 가능하게 가이드슬롯을 관통하여 상기 조절부에 체결된 것을 특징으로 하는 방사선 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 빔 스포일러는 복수개가 제공되되, 상기 복수개의 빔 스포일러는 서로 다른 두께를 갖도록 형성되고,
상기 방사선 빔의 특성에 따라 서로 다른 두께를 갖는 상기 복수개의 빔 스포일러 중 어느 하나를 선택하여 교체 가능한 것을 특징으로 하는 방사선 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 빔 스포일러는 일단에서 타단으로 갈수록 점진적으로 두꺼운 두께 또는 얇은 두께를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 방사선 치료장치.
방사선 치료용 갠트리(Gantry)에 장착 가능한 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈에 있어서,
상기 갠트리에 제공되는 방사선 모듈로부터 조사되는 방사선 빔의 경로 상에 제공되는 빔 스포일러(beam spoiler); 및
상기 갠트리 및 상기 빔 스포일러를 연결하며, 상기 방사선 모듈에 대한 상기 빔 스포일러의 배치를 선택적으로 조절하기 위한 조절부;를 포함하되,
상기 조절부는,
상기 갠트리에 분리 가능하게 결합되는 베이스부; 및 상기 빔 스포일러가 연결되며, 상기 베이스부에 대해 길이 가변 가능하게 상기 베이스부에 연결되는 길이가변부; 상기 빔 스포일러가 연결되며, 상기 길이가변부에 회전 가능하게 연결되는 각도조절부;를 포함하고,
상기 길이가변부에 의해 상기 방사선 모듈에 대한 상기 빔 스포일러의 거리가 조절되며, 상기 각도조절부에 의해 상기 방사선 모듈에 대한 상기 빔 스포일러의 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈.
삭제
제13항에 있어서,
상기 길이가변부는,
상기 베이스부에 연결되는 제1부재;
상기 제1부재에 다단식으로 직선 이동 가능하게 연결되는 제2부재; 및
상기 제1부재에 대한 상기 제2부재의 이동을 일시적으로 고정하기 위한 고정부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈.
삭제
제13항에 있어서,
상기 각도조절부는 일단은 상기 길이가변부에 회전 가능하게 연결되고 타단은 상기 빔 스포일러에 연결되는 볼조인트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈.
제13항에 있어서,
상기 길이가변부는 이격되게 복수개가 제공되며,
복수개의 상기 길이가변부는 서로 동일한 길이 또는 서로 다른 길이를 갖도록 서로 독립적으로 길이 가변 가능한 것을 특징으로 하는 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈.
제13항에 있어서,
상기 빔 스포일러를 상기 조절부에 분리 가능하게 체결하는 체결부재를 포함하고,
상기 빔 스포일러에는 가이드슬롯이 형성되며,
상기 체결부재는 상기 가이드슬롯을 따라 이동 가능하게 가이드슬롯을 관통하여 상기 조절부에 체결된 것을 특징으로 하는 선형가속기 결합용 빔 스포일러 모듈.