KR101453942B1 - 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법 - Google Patents

방사선 치료를 위한 호흡진단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 들숨과 날숨에 따라 변동되는 환자의 장기 위치를 유추하고, 환자의 장기 위치를 참조하여 방사선 치료를 수행할 수 있으므로 방사선 치료 효율을 향상시키고, 환자에 대한 안전 치료를 수행할 수 있도록 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법을 개시한다. 이를 위해, 본 발명은, 마스크 외측면에 마련되는 레퍼런스 센서 및 마스크의 내측면에 마련되어 환자의 들숨과 날숨에 따른 온도를 검출하는 측정 센서와 데이터 통신을 수행하는 분석 단말기에 의해 수행되며, 마스크 내측의 측정 온도와 상기 레퍼런스 센서에서 측정되는 기준 온도와 편차를 이용하여 마스크 내측에 축적되는 열을 산출하고, 산출된 열을 참조하여 측정 온도를 보정하는 단계, 및 기준 온도에 의해 보정된 측정 온도를 토대로 측정 온도가 환자의 체온을 나타낼 때 및 측정 온도가 기준 온도를 나타낼 때를 각각 날숨과 들숨의 시점으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

방사선 치료를 위한 호흡진단 방법{Respiration measuaring method for radiation therapy}
본 발명은 호흡진단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자가 호흡할 때, 환자의 들숨과 날숨의 시점을 이용하여 환자의 장기 이동을 유추하고, 유추된 장기 위치에 방사선 치료를 하도록 함으로써 환자의 안전과 치료 효과를 극대화하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법에 관한 것이다.
질병의 진단과 치료에 널리 이용되고 있는 방사선은 에너지의 힘이 매우 큰 관계로 질병 부위에만 선택적으로 투사하도록 권장되고 있다. 환자의 신체로 방사선을 조사할 때, 환자의 호흡은 질병 치료에 큰 문제를 야기할 수 있다. 통상 인체의 호흡에 의해 인체 내부의 장기는 최대 4cm 까지 이동될 수 있으며, 이 정도의 장기 이동은 방사선을 조사해야할 위치를 대신하여 정상적인 장기나 조직이 방사선에 피폭될 우려를 갖는다.
방사선 치료는 암, 종양과 같은 비 정상적인 조직을 파괴할 목적으로 적용되는 경우가 많으므로, 정상 조직의 피폭은 당연히 환자의 건강 상태를 악화시키거나, 환자의 정상 조직을 파괴하는 부작용을 수반하게 된다.
이러한 이유로, 방사선 치료시, 종양에 인접하는 정상 조직이 받는 방사선의 선량을 줄이기 위해, 환자를 치료할 때, 환자의 호흡을 잠시 멈추도록 하거나, 환자의 신체 내부에 마커(marker)를 삽입하여 마커를 추적하면서 방사선을 조사하는 방법이 제안되고 있다.
그러나, 환자 특히 폐질환 환자의 경우에는 호흡을 참는 일이 쉽지 않고, 마커를 추적하는 밥법은 환자의 신체 내부로 마커를 삽입해야 하는 문제를 가지며, 이는 환자에게 감염과 출혈을 유발할 수 있다.
환자의 신체로 조사되는 방사선의 선량을 조절하고, 치료 부위에 선택적으로 조사하기 위한 방안으로서, 한국 공개특허 2002-0001723은 환부에 방사선 증감제를 고루 도포하고, 방사선 증감제가 도포된 환부에 복수의 방사선 광원을 배치하고, 각 광원이 치료부위를 균등하게 치료할 수 있도옥 하는 방사선 치료방법을 제안한 바 있다.
그러나, 공개특허 2002-0001723은 하나의 치료 영역에 복수의 광원을 할당하여야 하고, 환자의 신체에 조영제를 투입하여야 함은 물론, 환부에 조사되는 방사선의 선량이 증가할 우려가 있다.
본 발명의 목적은 환자의 호흡에 의한 온도를 검출하여 환자의 들숨과 날숨에 대한 호흡 주기를 판단하고, 판단된 호흡 주기를 이용하여 환자의 장기 이동을 유추하여 방사선을 조사함으로써 최소한의 방사선 선량으로 환자를 치료하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 마스크 외측면에 마련되는 레퍼런스 센서 및 상기 마스크의 내측면에 마련되어 환자의 들숨과 날숨에 따른 온도를 검출하는 측정 센서와 데이터 통신을 수행하는 분석 단말기에 의해 수행되며, 상기 마스크 내측의 측정 온도와 상기 레퍼런스 센서에서 측정되는 기준 온도와 편차를 이용하여 상기 마스크 내측에 축적되는 열을 산출하고, 산출된 열을 참조하여 상기 측정 온도를 보정하는 단계, 및 상기 기준 온도에 의해 보정된 측정 온도를 토대로 상기 측정 온도가 상기 환자의 체온을 향할 때 및 상기 측정 온도가 상기 기준 온도를 향할 때를 각각 날숨과 들숨의 시점으로 판단하는 단계에 의해 달성된다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 환자가 착용 시, 산소가 유입되며 날숨은 외부로 배출하는 체크밸브를 구비하는 산소 마스크의 외측면과 내측면에 각각 마련되는 레퍼런스 센서 및 측정센서와 데이터 통신을 수행하는 분석 단말기에 의해 수행되며, 상기 레퍼런스 센서와 상기 측정 센서를 통해 각각 기준 온도와 측정 온도를 획득하는 단계, 상기 레퍼런스 센서와 상기 측정 센서의 온도 편차를 이용하여 상기 측정 온도를 보정하는 단계, 상기 기준 온도에 의해 보정된 측정 온도를 토대로 상기 측정 온도가 상기 환자의 체온을 향할 때 및 상기 측정 온도가 상기 기준 온도를 향할 때를 각각 날숨과 들숨의 시점으로 판단하는 단계, 상기 판단 결과에 따라 상기 환자의 호흡 그래프를 생성하는 단계, 및 상기 호흡 그래프를 참조하여 상기 환자의 치료 대상 장기의 위치를 유추하고, 상기 치료 대상 장기를 향해 방사선을 조사하는 단계에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면 들숨과 날숨에 따라 변동되는 환자의 장기 위치를 유추하고, 환자의 장기 위치를 참조하여 방사선 치료를 수행할 수 있으므로 방사선 치료 효율을 향상시키고, 환자에 대한 안전 치료를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법에 대한 개념도를 도시한다.
도 2와 도 3은 마스크에 측정 센서 및 레퍼런스 센서가 배치되는 일 예에 대한 참조도면을 도시한다.
도 4는 분석 단말기에서 표현되는 호흡 그래프의 표현 방식에 대한 참조도면을 도시한다.
도 5는 분석 단말기에서 표현되는 호흡 그래프의 일 예에 대한 참조도면을 도시한다.
도 6은 측정 온도의 온도에 대응하여 작성되는 호흡 그래프의 그래프 특성에 대한 참조도면을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
본 발명에서 언급되는 마스크는 방진 마스크, 산소 마크스 및 기타 산업현장에서 이용되는 다양한 형태의 마스크일 수 있다.
본 발명에서 언급되는 "들숨"은 환자가 숨을 들이쉬는 호흡을 의미하고, "날숨"은 환자가 숨을 내쉬는 호흡을 의미한다.
본 발명에서 언급되는 "선량"은 방사선(x-ray)의 선량을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법에 대한 개념도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법(이하, "진단 방법"이라 한다.)은 마스크(10)의 내측면과 외측면에 각각 측정센서(11)와 레퍼런스 센서(12)를 배치하고, 측정센서(11)와 레퍼런스 센서(12)의 온도차를 이용하여 마스크(10)의 내측면에 축적되는 열(heat)을 보정하여 환자의 호흡에 의한 열만을 측정하도록 고안되었다.
환자가 들숨일 때, 마스크(10) 내측의 온도는 마스크(10)의 외부 온도와 유사하나, 날숨일 때는 마스크(10) 내측의 온도가 상승한다. 이는 환자의 호흡이 날숨일 때, 환자의 체온이 반영된 호흡에 의해 마스크(10) 내측의 온도가 상승하는데 따른 것이다.
마스크(10)는 외부의 유해 공기가 환자에게 전달되지 않도록 면으로 형성되거나, 고밀도 폴리스티렌과 같은 재질로 형성되므로 환자의 날숨에 의해 유발되는 온도가 축적되는 경향이 있다.
본 발명에 따른 진단방법을 이용하여 방사선 치료를 할 때, 환자가 호흡할 때는 호흡 온도를 참조하여 환자의 호흡이 들숨인지 날숨인지의 여부를 판단하고, 환자의 들숨과 날숨일 때는 방사선을 환자에게 조사하지 않거나, 또는 들숨과 날숨에 따라 환자의 장기나 환부가 움직인다는 가정하에 장기나 환부의 이동을 유추하여 방사선의 조사 위치를 결정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 진단방법은, 이러한 호흡 판단을 위해, 환자의 호흡을 수치화하고, 이를 그래프로 시각화할 필요가 있다.
또한, 들숨의 주기와 날숨 주기에 대응하여 환자의 장기 위치를 미리 정의해둘 수 있다. 환자의 장기는 들숨과 날숨 시, 최대 4cm 까지 이동될 수 있으며, 환자의 호흡에 맞추어 일정한 방향성을 갖고 반복 이동하는 특징을 갖는다. 장기의 위치정보는 환자별로 정의되거나 또는 여러 환자들에 대한 평균값으로 정의될 수 있다. 다만 한정하지는 않는다.
도 1에서 측정 센서(11)와 레퍼런스 센서(12)는 열전쌍 소자로 구성될 수 있다.
열전쌍 소자는 서로 다른 이종 금속이 접합된 소자로서, 이종 금속의 접합면에 열이 가해지면 그에 상응하는 전압이 유기되는 특징을 갖는다.
열전쌍 소자를 이용한 측정 센서(11)는 환자의 호흡에 의해 환자의 체열이 가해지면 열에 상응하는 전압을 유기하고 이를 측정 커플러(50)로 제공할 수 있다. 마찬가지로, 레퍼런스 센서(12) 또한 마스크(10)의 외측에 배치되어 마스크(10) 주변의 온도에 상응하는 전압을 유기하고 이를 레퍼런스 커플러(60)로 제공한다.
측정 커플러(50)는 측정 센서(11)에서 발생하는 미세 전압을 증폭하고, 증폭된 전압을 아날로그-디지털 변환할 수 있다. 이에 더하여 측정 커플러(50)는 외부 노이즈, 예컨대 모터의 회전에 의해 유발되는 노이즈, 주변 전자기기의 구동에 따라 발생하는 노이즈 및 화이트 노이즈를 필터링하는 필터를 내장할 수도 있다. 이때, 내장되는 필터는 교류 성분의 노이즈 제거를 위해 고압 저용량 커패시터와 코일이 조합되어 형성되는 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터의 형태로 구현될 수도 있다.
레퍼런스 커플러(60)는 레퍼런스 센서(12)에서 발생하는 미세 전압을 증폭하고, 증폭된 전압을 아날로그-디지털 변환하여 분석 단말기(100)로 제공할 수 있다. 레퍼런스 커플러(60) 또한 측정 커플러(50)와 동일한 형태의 필터를 내장할 수 있다.
분석 단말기(100)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북, PDA, 산업용 컴퓨터 및 측정 커플러(50)와 레퍼런스 커플러(60)에 연결되는 전용 단말기 중 어느 하나일 수 있다.
분석 단말기(100)는 디스플레이장치, 프로세서, 메모리, 및 입력장치를 포함하여야 하며, 개별 환자의 호흡에 대한 장기의 위치정보 또는 환자들의 호흡에 대해 평균적인 장기의 위치정보를 메모리에 구비해 둘 수 있다.
개별 환자 또는 환자들의 평균값 중 하나에 따른 장기의 위치정보는 환자에 대해 방사선 치료를 수행 시, 환자의 호흡에 맞추어 치료대상 장기의 위치를 파악하고, 치료대상 장기에게만 방사선을 조사할 수 있도록 함으로써 치료 대상을 제외한 환자의 신체에 조사되는 방사선이 최소화되도록 할 수 있다. 여기서, 환자에 대한 위치정보는 분석 단말기(100)를 대신하여 방사선 치료장치에 마련될 수도 있다.
분석 단말기(100)는 환자의 호흡을 그래프로 표현하여 시각화할 수 있다.
시각화된 그래프는 환자 호흡의 규칙성, 깊이 및 호흡 주기를 표현할 수 있으며, 의사로 하여금 방사선을 조사할 시점과 량을 판단하는데 조력할 수 있다.
방사선 치료장치는 분석 단말기(100)와 연동되어 구동할 수 있으며, 분석 단말기(100)에서 그래프 또는 수치 값으로 정의되는 호흡정보나 장기의 위치정보를 획득하여 환자의 신체에 방사선을 조사할 시점과 선량을 결정할 수 있다.
도 2와 도 3은 마스크에 측정 센서 및 레퍼런스 센서가 배치되는 일 예에 대한 참조도면을 도시한다.
먼저, 도 2는 산소 마스크에 측정 센서와 레퍼런스 센서가 마련되는 일 예를 도시한 것으로, 산소 마스크(20)의 외측에는 레퍼런스 센서(22)가 배치되고, 산소 마스크(20)의 내측에는 측정 센서(21)가 배치되며, 산소 마스크(20)의 일 측에는 환자의 날숨을 외부로 배출하는 체크밸브(24) 및 산소 마스크(20) 내로 산소를 공급하는 급기 호스(23)를 포함할 수 있다.
산소 마스크(20)를 이용하여 본 발명에 따른 진단 방법을 수행 시, 산소 마스크(20)에서 환자에게 산소를 공급 후, 과량 공급되거나, 날숨에 의해 산소 마스크내 압력이 증가할 때, 체크밸브(24)가 개방되어 산소 마스크(20) 내부의 공기가 외부로 배출된다. 산소마스크(20)의 이러한 특징에 따라, 측정 센서(21)는 급기 호스(23)와 가장 가까운 곳에 배치될 필요가 있으며, 레퍼런스 센서(21)는 체크밸브(24)와 최대한 이격될 필요가 있다.
측정 센서(21)가 급기 호스(23)와 근거리에 위치할 경우, 환자의 체열은 급기 호스(23)로부터 공급되는 산소에 의해 차감되어 환자의 체열이 측정 센서(21)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 마찬가지로, 레퍼런스 센서(22)는 환자의 체열을 포함한 산소 마스크(20) 내부의 공기가 외부로 배출될 때, 체크밸브(24)와 최대한 이격됨으로서 기준 온도가 체크밸브(24)에서 배출되는 환자의 체온에 의해 받는 영향을 최소화할 수 있다.
산소 마스크(20)를 이용하여 본 발명에 따른 진단 방법을 수행 시, 새로운 산소가 끊임없이 산소 마스크(20) 내로 유입되고 날숨이 배출되므로 환자의 체열에 의한 영향은 최소화된다.
따라서, 산소 마스크(20)를 이용하여 환자의 호흡을 진단할 때는 레퍼런스 센서(22)와 측정 센서(21) 사이의 온도 편차만 보정하면 측정 센서(21)의 측정 온도는 신뢰성을 가질 수 있으며, 측정 센서(21)에서 측정된 측정 온도를 토대로 호흡 그래프를 생성하여 이용할 수 있다.
다음으로, 도 3은 산소 마스크에 측정 센서와 레퍼런스 센서가 마련되는 일 예를 도시한 것으로, 방진 마스크(30)의 외측에는 레퍼런스 센서(32)가 배치되고, 산소 마스크(30)의 내측에는 측정 센서(31)가 배치될 수 있다.
방진 마스크(30)는 미세 먼지를 필터링하기 위한 부직포로 구성되며, 부직포를 통해 환자가 호흡할 수 있으므로 별도의 체크밸브를 구비하지 않아도 된다. 따라서, 방진 마스크(30)에 측정 센서(31)와 레퍼런스 센서(32)를 장착 시, 방진 마스크(30)의 내측, 즉 환자의 피부와 맞닿는 측에는 환자의 호흡에 따른 체열이 축적되고, 들숨과 날숨이 반복될수록 체열의 축적은 증가할 수 있다.
방진 마스크(30)의 외측면 또한, 내측면과 이웃하게 위치하므로 내측면에 체열이 축적될수록 외측면의 온도 또한 동반 상승할 수 있다. 이에 따라, 방진 마스크(30)에 마련되는 측정 센서(31)와 레퍼런스 센서(32)의 온도차는 환자의 들숨과 날숨에 따라서 편차가 발생하는 것은 물론, 환자가 방진 마스크(30)를 착용하는 시간에 따라서도 편차가 증가할 수 있다.
환자의 호흡이 날숨일 때, 측정 센서(31)에서 측정되는 측정 온도는 환자의 체열 이상일 수 있고, 환자의 호흡이 들숨일 때 측정 센서(31)에서 측정되는 측정 온도는 레퍼런스 센서(32)에서 측정되는 기준 온도과 거의 유사할 수 있다.
따라서, 방진 마스크(30)에 측정 센서(31)와 레퍼런스 센서(32)를 부착하는 경우, 환자의 들숨과 날숨마다 측정 센서(31)의 측정 온도를 보정해 주어야 한다.
도 4는 분석 단말기에서 표현되는 호흡 그래프의 표현 방식에 대한 참조도면을 도시한다.
도 4를 참조하면, 분석 그래프는 환자가 들숨일 때, 그래프가 C 방향을 향해 상승하고, 환자가 날숨일 때는 그래프가 D 방향을 향해 하강하는 형태로 표현될 수 있다.
호흡 그래프는 측정 센서(21 또는 31)에서 측정되는 온도가 체열 또는 그 이상일 때 날숨으로 표현되고, 측정 센서(21 또는 31)에서 측정되는 온도가 체열 이하인 경우 들숨으로 표현할 수 있다. 즉, 환자가 숨을 들이쉬는 상태는 측정 센서(21, 31)에서 측정되는 온도가 체열보다 낮으므로 이를 들숨으로 판단하는 것이며, 반대의 경우는 날숨으로 판단하는 것이다.
도 5는 분석 단말기에서 표현되는 호흡 그래프의 일 예에 대한 참조도면을 도시한다.
도 5를 참조하면, 호흡 그래프는 레퍼런스 온도를 기준으로 작성도는 가이딩 커브(guiding curve)와 측정 온도를 기준으로 작성되는 브리딩 커브(breathing curve)가 함께 표시될 수 있다. 가이딩 커브와 브리딩 커브는 산소 마스크(20)를 이용할 때 그 편차가 최소화될 수 있으며, 방진 마스크(30)를 이용할 때는 그 편차가 도 5에 도시된 것 보다 더 크게 나타날 수 있다.
도 6은 측정 온도의 온도에 대응하여 작성되는 호흡 그래프의 그래프 특성에 대한 참조도면을 도시한다.
도 6에서, 측정 센서(21, 31)에 마스크(20, 30 중 하나)에 체열이 축적되는 경우, 측정 센서(21, 31)에 측정되는 측정 온도가 최대 38도라고 가정한다.
환자의 체열이 36도이고, 마스크(20 또는 30중 하나)에 축적된 체열이 2도 정도라고 가정할 때, 측정 센서(21, 31)의 측정 온도를 그래프화할 때, 도 6의 (a)와 같이 표현된다.
한편, 환자의 체열 축척에 의해 호흡 그래프는 도 6의 (b)와 같이 표현된다. 도 6의 (a)에서 H 위치에서 I 위치로 향할 때, 환자는 들숨에서 날숨으로 호흡이 전환되는 상태로 D1 벡터로 나타낼 수 있으나, 도 6의 (b)를 참조하면 H 위치 --> I 위치의 호흡 그래프는 여전히 들숨 상태로 표현되고 있다. 이는 환자의 체열이 마스크(20 또는 30 중 하나)에 축적됨에 따라 H --> I 위치로 향할 때에도, 측정 센서(21, 31)에서 측정되는 측정 온도는 여전히 환자의 체온과 동일한 36도인데 따른 것으로, 호흡 그래프는 D2 방향의 벡터로 표현되고, 호흡 그래프는 환자가 날숨 상태라고 표현하게 되는 것이다. 이와 같이 호흡 그래프는 측정 센서(21, 31)에서 측정되는 측정 온도를 바탕으로 환자의 호흡 상태를 표현하게 된다. 따라서, 측정 센서(21, 31)에서 측정되는 온도에 오차가 발생 시, 호흡 그래프는 올바로 작성되지 못하고, 들숨과 날숨의 주기와 시점에 오류를 유발하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 7을 참조하면, 먼저, 측정 센서(21, 31)와 레퍼런스 센서(22, 32)는 각각 마스크(20, 30)의 내측과 외측의 온도를 측정하여 측정 온도와 레퍼런스 온도를 측정한다(S201). 측정 온도와 레퍼런스 온도는 각각 마스크(20, 30)의 내측 온도와 외측 온도에 대응하는 것으로, 마스크(20, 30)의 종류에 관계없이 환자의 신체와 이웃하는 측정 온도가 레퍼런스 온도에 비해 높게 나온다.
다음으로 분석 단말기(100)는 측정 온도와 레퍼런스 온도의 편차를 산출한다(S202). 편차의 산출은 마스크(20, 30)의 형태에 따라 원 포인트 보정과 투 포인트 보정으로 나뉠 수 있으며, 원 포인트 보정 또는 투 포인트 보정에 의해 측정 온도를 보정하고(S203), 보정된 온도를 참조하여 들숨과 날숨의 시점을 판단하여(S204), 호흡 그래프를 작성한다(S205).
예컨대, 산소 마스크(20)에 측정 센서(21)와 레퍼런스 센서(22)가 마련되는 경우, 산소 마스크(20) 내부로 끊임없이 새로운 산소가 공급되므로, 산소 마스크(20) 내부의 온도와 외부의 온도는 큰 편차를 보이지 않으며, 레퍼런스 센서(22)에서 측정되는 레퍼런스 온도로 측정 센서(21)의 측정 온도를 보정하면 보정된 온도를 이용하여 호흡 그래프를 작성할 수 있다.
반면, 방진 마스크(30)를 이용하는 경우, 방진 마스크(30)의 내측은 환자의 체열이 축적되므로 측정 센서의 측정 온도는 환자가 방진 마스크(30)를 장착하는 시간에 비례하여 레퍼런스 온도와의 편차가 증가할 수 있다.
따라서, 분석 단말기(100)는 단순히 측정 센서(31)와 레퍼런스 센서(32) 사이의 온도 편차만을 고려해서는 안되며, 호흡의 종류와 시간의 흐름에 따른 체열의 축적을 고려할 필요가 있다. 환자의 호흡 상태가 날숨일 때, 방진 마스크(30)에 대한 체온의 축열이 최대가 되고, 환자의 호흡 상태가 들숨일 때, 체온의 축열은 최소가 된다. 이는, 날숨 때, 측정 온도와 레퍼런스 온도의 편차가 최대이고, 들숨 때, 측정 온도와 레퍼런스 온도의 편차가 최소임을 의미한다.
이를 참조하여 분석 단말기(100)는 들숨과 날숨 때의 보정을 따로 해 줄 수 있다. 즉, 들숨 때의 편차와 날숨 시점은 측정 온도와 레퍼런스 온도차가 미리 설정된 기준 온도(예컨대 2도) 이상일 때 판단되고, 판단 결과에 따라 날숨 때의 측정 온도와 레퍼런스 온도와의 편차를 들숨 때와 별도로 구하여 호흡 그래프를 작성할 수 있다.
여기서, 호흡 그래프는 보정된 측정 온도를 이용하여 환자의 들숨과 날숨을 X Y 2차원 축에 표현하는 그래프로서, 기울기가 Y축의 양(+)의 영역에서 양(+)의 값을 가질 때 들숨으로 표현하고, 기울기가 Y측의 음(-)의 영역에서 음(-)의 값을 향할 때 날숨으로 표현할 수 있다.
마지막으로, 작성된 호흡 그래프는 방사선 치료장치로 제공되어(S206) 방사선 치료장치에서 환자의 들숨과 날숨의 시점을 이용하여 환자의 장기나 치료부위를 유추하며, 유추된 위치에 방사선을 조사할 수 있다. 또는, 날숨이 종료되는 시점에만 치료대상 장기나 치료 부위에 방사선을 조사할 수도 있다. 다만 한정하지는 않는다.
10 : 마스크 11 : 측정 센서
12 : 레퍼런스 센서 50 : 측정 커플러
60 : 레퍼런스 커플러 100 : 분석 단말기

Claims (10)

  1. 마스크 외측면에 마련되는 레퍼런스 센서 및 상기 마스크의 내측면에 마련되어 환자의 들숨과 날숨에 따른 온도를 검출하는 측정 센서와 데이터 통신을 수행하는 분석 단말기에 의해 수행되며,
    상기 마스크 내측의 측정 센서에 의해 측정된 측정 온도와 상기 레퍼런스 센서에서 측정되는 기준 온도와 편차를 이용하여 상기 마스크 내측에 축적되는 열을 산출하고, 산출된 열을 참조하여 상기 측정 센서에 의해 측정된 측정 온도를 보정하는 단계; 및
    상기 기준 온도에 의해 보정된 상기 측정 센서에 의해 측정된 측정 온도를 토대로 상기 측정 센서에 의해 측정된 측정 온도가 상기 환자의 체온을 나타낼 때 및 상기 측정 센서에 의해 측정된 측정 온도가 상기 기준 온도를 나타낼 때를 각각 날숨과 들숨의 시점으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레퍼런스 센서 및 상기 측정 센서는,
    주변 온도에 따라 기전력이 발생하는 열전쌍(thermocouple) 소자 및 주변 온도에 따라 저항값이 가변하는 써미스터(thermistor) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 내측의 측정 센서에 의해 측정된 측정 온도를 보정하는 단계는,
    상기 레퍼런스 센서에 의해 측정되는 기준 온도와 상기 마스크를 착용하는 상기 환자의 들숨과 날숨에 대해 측정되는 상기 마스크 내측의 측정 센서에 의해 측정되는 측정 온도의 편차를 이용하여 상기 마스크 내에 축적되는 열을 산출하여 상기 측정 온도를 보정하는 단계인 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스크는,
    방진 마스크 및 산소 마스크 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열을 보정하는 단계는,
    상기 환자의 호흡상태가 상기 마스크에서 들숨 상태일 때, 상기 마스크 외측의 기준 온도와 상기 마스크 내측의 측정 온도 사이의 편차를 산출하는 단계; 및
    상기 편차를 이용하여 상기 측정 온도의 온도값을 차감하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 환자의 들숨과 날숨의 시점에 대응하는 호흡 그래프를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 호흡 그래프를 이용하여 환자의 들숨의 주기와 날숨의 주기에 대응하여 환자의 장기 위치를 미리 정의해두어 상기 환자의 장기가 이동되는 패턴을 유추하고, 유추된 위치에 따라 방사선이 조사되는 위치를 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  8. 환자가 착용 시, 산소가 유입되며 날숨은 외부로 배출하는 체크밸브를 구비하는 산소 마스크의 외측면과 내측면에 각각 마련되는 레퍼런스 센서 및 측정센서와 데이터 통신을 수행하는 분석 단말기에 의해 수행되며,
    상기 레퍼런스 센서와 상기 측정 센서를 통해 각각 기준 온도와 측정 온도를 획득하는 단계;
    상기 레퍼런스 센서와 상기 측정 센서의 온도 편차를 이용하여 상기 측정 온도를 보정하는 단계;
    상기 기준 온도에 의해 보정된 측정 온도를 토대로 상기 측정 온도가 상기 환자의 체온을 나타낼 때 및 상기 측정 온도가 상기 기준 온도를 나타낼 때를 각각 날숨과 들숨의 시점으로 판단하는 단계;
    상기 판단 결과에 따라 상기 환자의 호흡 그래프를 생성하는 단계; 및
    상기 호흡 그래프를 참조하여 환자의 들숨의 주기와 날숨의 주기에 대응하여 환자의 장기 위치를 미리 정의해두어 상기 환자의 치료 대상 장기의 위치를 유추하고, 상기 치료 대상 장기를 향해 방사선을 조사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레퍼런스 센서 및 상기 측정 센서는,
    주변 온도에 따라 기전력이 발생하는 열전쌍(thermocouple) 소자 및 주변 온도에 따라 저항값이 가변하는 써미스터(thermistor) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 호흡 그래프를 생성하는 단계는,
    상기 판단 결과에 따라 제1축은 들숨의 시점과 날숨의 시점을 나타내고, 제2축은 시간축으로 하는 호흡 그래프를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 방사선 치료를 위한 호흡진단 방법.
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