KR101580935B1 - 선형가속기용 실시간 ssd 출력시스템 - Google Patents

선형가속기용 실시간 ssd 출력시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101580935B1
KR101580935B1 KR1020140107105A KR20140107105A KR101580935B1 KR 101580935 B1 KR101580935 B1 KR 101580935B1 KR 1020140107105 A KR1020140107105 A KR 1020140107105A KR 20140107105 A KR20140107105 A KR 20140107105A KR 101580935 B1 KR101580935 B1 KR 101580935B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ssd
laser
body surface
patient
radiation
Prior art date
Application number
KR1020140107105A
Other languages
English (en)
Inventor
조재호
안승권
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020140107105A priority Critical patent/KR101580935B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101580935B1 publication Critical patent/KR101580935B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1001X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy using radiation sources introduced into or applied onto the body; brachytherapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1065Beam adjustment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1065Beam adjustment
    • A61N5/1067Beam adjustment in real time, i.e. during treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077Beam delivery systems
    • A61N5/1081Rotating beam systems with a specific mechanical construction, e.g. gantries
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/105Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using a laser alignment system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/1074Details of the control system, e.g. user interfaces

Abstract

선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템이 개시된다. 본 발명의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템은, 갠트리의 헤드로부터 방사선을 조사하는 선형가속기에 사용되고, 헤드에 설치되고, 방사선이 조사되는 환자의 치료중심을 향해 레이저를 쏘고 환자의 체표면에서 반사된 레이저를 감지하여 환자의 체표면까지의 거리를 측정하는 레이저거리측정기; 레이저거리측정기의 데이터를 수신하여 SSD(source-surface distance)를 연산하는 제어부; 및 갠트리에 설치되고, 제어부와 연결되어 SSD를 출력하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 방사선 조사시 SSD가 자동으로 밀리미터 단위까지 정확하게 측정되며, SSD 값이 실시간으로 디스플레이되도록 이루어지는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템을 제공할 수 있게 된다.

Description

선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템{REAL-TIME SSD OUTPUT SYSTEM FOR LINEAR ACCELERATOR}
본 발명은 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 환자의 치료부위에 방사선을 조사하는 과정 내내 실시간으로 SSD를 확인하여 방사선 치료의 안정성 및 정밀성을 높이도록 이루어지는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템에 관한 것이다.
선형가속기(LINAC, linear accelerator)는 마이크로웨이브 기술에 의해 4 ~ 24MV 까지 가속된 전자빔 또는 이 전자가 금속 표적과 충돌할 때 방출하는 고에너지 X선 빔으로 종양을 치료하는 기기이다. 선형가속기는 정지했을 때 누설방사선이 미미하여 감마선 치료기보다 유리하며 고에너지 선형가속기는 표적과 주변조직의 선량분포도를 개선하는 이점이 있다.
방사선 치료의 효과를 기대하려면 어느 정도 이상의 방사선량을 조사해야 하며, 방사선량을 증가하면 효과는 증가하나 무제한으로 증가하지는 않고 차차로 포화하는 경향이 있다. 인체 내부의 종양에 X선 빔을 조사하는 경우 X선 빔이 장기나 뼈와 같은 정상적인 조직을 통과하여 종양에 도달함에 따라 종양에 도달하는 방사선량이 감소하며, 따라서 SSD(source surface distance)에 따른 방사선량 및 에너지의 조절이 요구된다.
SSD는 선형가속기 헤드 안쪽에 구비되어 방사선을 생성하는 금속 표적으로부터 환자의 체표면 사이 거리를 의미하며, 인체조직을 통과하여 종양에 도달하는 방사선량을 계산하는 중요한 인자로서 작용한다.
종래의 선형가속기에서 SSD를 측정하는 시스템으로는 카우치(cough)에 1 센티미터 간격으로 스케일을 표시하고 갠트리에 스케일을 향해 조사하는 할로겐 램프를 설치함으로써 카우치의 승하강에 따른 스케일 간격의 확대도 차이에 의해 체표면으로부터 종양의 깊이를 측정하고 SSD를 계산하였다.
그러나 종래의 선형가속기에서 SSD를 측정하기 위한 시스템에서는 스케일러가 조금이라도 틀어지면 할로겐 램프에 의해 조사되는 스케일이 이동하게 되고, 이에 따라 병변의 깊이 및 SSD가 바르게 측정되지 않는 문제가 있었다.
또한 스케일러가 1 센티미터 간격으로 표현되어 그 사이에서 할로겐 램프의 빛을 육안으로 확인하여 밀리미터 단위의 값을 찾아야 하므로, 병변의 깊이와 SSD를 측정하는데 있어 밀리미터 단위까지 신뢰할 수 없는 문제가 있었다.
아울러, 임상에서는 할로겐 램프를 빈번하게 작동시켜야함에 따라, 수명이 짧은 할로겐 램프를 수시로 교체해야 하여 방사선 치료가 자주 중단되는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은, 방사선 조사시 SSD가 자동으로 밀리미터 단위까지 정확하게 측정되며, SSD 값이 실시간으로 디스플레이되도록 이루어지는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 갠트리의 헤드로부터 방사선을 조사하는 선형가속기에 사용되고, 상기 헤드에 설치되고, 방사선이 조사되는 환자의 치료중심을 향해 레이저를 쏘고 환자의 체표면에서 반사된 레이저를 감지하여 환자의 체표면까지의 거리를 측정하는 레이저거리측정기; 상기 레이저거리측정기의 데이터를 수신하여 SSD(source-surface distance)를 연산하는 제어부; 및 상기 갠트리에 설치되고, 상기 제어부와 연결되어 SSD를 출력하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템에 의하여 달성된다.
상기 레이저거리측정기는, 상기 헤드의 반경방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다.
상기 제어부가 방사선이 조사되는 환자의 체표면과 치료중심을 향해 레이저가 조사되는 환자의 체표면 간 위상차이를 보정하여 SSD를 연산하도록, 상기 레이저거리측정기는 상기 헤드에 회전가능하게 설치될 수 있다.
상기 제어부가 방사선이 조사되는 환자의 체표면과 치료중심을 향해 레이저가 조사되는 환자의 체표면 간 위상차이를 보정하여 SSD를 연산하도록, 상기 헤드에 방사선이 조사되는 환자의 체표면까지의 거리를 측정하는 보조레이저거리측정기가 더 설치될 수 있다.
상기 제어부가 방사선이 조사되는 환자의 체표면과 치료중심을 향해 레이저가 조사되는 환자의 체표면 간 위상차이를 보정하여 SSD를 연산하도록, 상기 헤드에 3차원 스캐너가 더 설치될 수 있다.
상기 레이저거리측정기는 환자의 체표면까지의 거리를 밀리미터 단위로 측정하고, 상기 디스플레이부에는, 상기 제어부에서 연산된 실시간 SSD가 밀리밀터 단위로 출력되도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 갠트리의 헤드로부터 방사선을 조사하는 선형가속기에 사용되고, 헤드에 설치되고, 방사선이 조사되는 환자의 치료중심을 향해 레이저를 쏘고 환자의 체표면에서 반사된 레이저를 감지하여 환자의 체표면까지의 거리를 측정하는 레이저거리측정기; 레이저거리측정기의 데이터를 수신하여 SSD(source-surface distance)를 연산하는 제어부; 및 갠트리에 설치되고, 제어부와 연결되어 SSD를 출력하는 디스플레이부를 포함하여 이루어짐에 따라, 방사선 조사시 SSD가 자동으로 밀리미터 단위까지 정확하게 측정되며, SSD 값이 실시간으로 디스플레이되도록 이루어지는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 사시도.
도 2는 도 1의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 레이저거리측정기를 나타내는 부분사시도.
도 4 및 도 5는 도 1의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 작동원리를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 작동원리를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 작동원리를 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템은, 방사선 조사시 SSD가 자동으로 밀리미터 단위까지 정확하게 측정되며, SSD 값이 실시간으로 디스플레이되도록 이루어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 사시도, 도 2는 도 1의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 개략도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 레이저거리측정기를 나타내는 부분사시도, 도 4 및 도 5는 도 1의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 작동원리를 나타내는 도면, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 작동원리를 나타내는 도면, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템의 작동원리를 나타내는 도면.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템(1)은, 환자의 치료부위에 방사선을 조사하는 과정 내내 실시간으로 SSD를 확인하여 방사선 치료의 안정성 및 정밀성을 높이도록 이루어지며, 레이저거리측정기(10), 제어부(20) 및 디스플레이부(30)를 포함하여 구성된다.
도 4를 참조하면, 레이저거리측정기(10)는 환자의 체표면(F)까지의 거리를 측정하기 위한 구성으로서, 갠트리(110)의 헤드 하단부(120a)에 설치되어 방사선이 조사되는 환자의 치료중심(I)을 향해 레이저를 쏘고 환자의 체표면(F)에서 반사된 레이저를 감지하여 레이저거리측정기(10)와 환자의 체표면(F)까지의 거리를 밀리미터 단위로 측정하게 된다. 환자의 치료중심(I)이란 선형가속기가 회전하는 중심점 또는 악성종양과 같이 방사선 치료가 요구되는 신체조직을 의미한다.
레이저거리측정기(10)는 헤드 하단부(120a)에서 방사선이 조사되는 중심부와 이격되어 헤드(120)의 가장자리부에 설치되며, 헤드(120)에서 방출되는 방사선과 비스듬하게 조사되어 환자의 체표면(F)가지의 거리를 측정하게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 레이저거리측정기(10)는 헤드(120)의 반경방향으로 이동가능하게 설치되거나 또는 헤드(120)에 회전가능하게 설치될 수 있다.
레이저거리측정기(10)는 이동부(11) 및 회전부(12)를 포함하여 구성된다.
이동부(11)의 측면에는 돌출부(미도시) 또는 휠(미도시)이 형성되고, 헤드(120)의 하단부에는 반경 방향으로 돌출부 또는 휠이 삽입되는 레일(R)이 형성된다. 그리고 헤드(120)의 하단부에는 레크기어(G1)가 형성되고, 이동부(11)에는 레크기어(G1)와 맞물리는 피니언기어(G2)가 회전가능하게 설치된다. 시술자의 조작에 의해 피니언기어(G2)는 모터(미도시)와 연동하여 회전하고, 이동부(11)는 레일(R)을 따라 반경 방향으로 이동하게 된다.
회전부(12)는 이동부(11)에 회전가능하게 결합되며 단부에서 레이저를 조사한다. 도시되지는 않았으나, 이동부(11)의 내부에는 회전부(12)에 회전력을 전달하는 모터(미도시)가 구비되며, 시술자의 조작에 의해 회전부(12)는 레이저의 조사각이 조정된다.
레이저거리측정기(10)가 헤드(120)의 반경방향으로 이동가능하게 설치되거나 헤드(120)에서 회전가능하게 설치되면, 소스(S)로부터 치료중심(I)까지의 거리(C+B)가 변화하는 경우 레이저의 조사방향을 치료중심(I)을 향해 자유롭게 변화시킬 수 있다.
또한 레이저거리측정기(10)가 헤드(120)의 반경방향으로 이동가능하게 설치되거나 헤드(120)에서 회전가능하게 설치되면, 치료중심(I)이 코밑이나 목과 같이 신체의 굴곡진 부위에 위치하는 경우, 레이저가 굴곡진 부위의 간섭을 피해서 치료중심(I)과 인접한 체표면으로 도달할 수 있는 이점이 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는 레이저거리측정기(10)의 데이터를 수신하여 SSD(source to surface distance)를 연산하는 구성으로서, 자세하게 도시되지는 않았으나, 갠트리(110) 내부에 설치되어 레이저거리측정기(10)와 전기적으로 연결된다.
디스플레이부(30)는 제어부(20)와 연결되어 SSD를 밀리미터 단위로 출력하는 구성으로서, 갠트리(110)의 몸체(130)에 설치된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템(1)은 아래와 같은 과정에 따라 SSD를 실시간으로 연산하게 된다.
자세하게 도시되지는 않았으나, 환자는 치료중심(I)으로부터 인접한 체표면(F)이 상방을 향하도록 카우치(140)에 눕는다. 시술자는 치료중심(I)이 소스(S)와 수직한 하방에 위치하도록 카우치(140)를 3차원 경로로 이동시킨다.
레이저거리측정기(10)는 소스(S)와 수직한 하방의 치료중심(I)을 향해 레이저를 조사하는 경사각(θ)으로 설치되며, 방사선 시술준비가 완료되면 시술자는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템(1)을 동작시킨다.
레이저거리측정기(10)가 헤드 하단(120a)에 이동가능하거나 회전가능하게 형성되는 경우, 시술자는 신체의 굴곡진 부위를 피해서 레이저거리측정기(10)를 이동시키거나 회전시킬 수 있다.
제어부(20)에는 아래의 수식을 연산하여 SSD를 구하는 연산 로직이 입력된다.
Figure 112014077905344-pat00001
헤드(120) 내부의 소스(S)로부터 레이저거리측정기(10)와 평행한 헤드 하단부(120a)까지의 거리(C)는 선형가속기(100)마다 고정되는 값으로 제어부(20)에 미리 입력되고, 레이저거리측정기(10)와 평행한 헤드 하단부(120a)로부터 치료중심(I)까지의 거리(B)는 소스(S)와 치료중심(I)까지의 세팅 값에 따라 변화되며 시술자에 의해 제어부(20)에 입력된다.
환자의 체표면(F)으로부터 치료중심(I)까지의 거리(X)는 다음과 같은 수식에 의해 구해진다.
Figure 112014077905344-pat00002
레이저거리측정기(10)와 헤드(120) 하단과의 사잇각(θ)은, 선형가속기(100)마다 고정된 값으로 제어부(20)에 미리 입력되거나 레이저거리측정기(10)가 회전가능하게 설치되는 경우는 레이저거리측정기(10)의 회전시 제어부(20)에 자동으로 입력된다.
환자의 체표면(F)에서 치료중심(I)까지 레이저가 가상으로 연장되는 거리(a)는 다음과 같은 수식에 의해 구해진다.
Figure 112014077905344-pat00003
레이저거리측정기(10)로부터 체표면(F)까지의 거리(A)는 레이저거리측정기(10)에 의해 밀리미터 단위까지 측정되며, 레이저거리측정기(10)로부터 치료중심(I)까지의 직선거리(Z)는 다음과 같은 수식에 의해 구해진다.
Figure 112014077905344-pat00004
레이저거리측정기(10)로부터 방사선의 경로 중심까지의 직선거리(E)는 고정된 값으로 제어부(20)에 미리 입력되거나, 또는 레이저거리측정기(10)가 이동가능하게 설치되는 경우는 레이저거리측정기(10)의 이동시 제어부(20)에 자동으로 입력된다.
[수학식 1]은 [수학식 2], [수학식 3] 및 [수학식 4]에 의해 아래와 같이 정리된다.
Figure 112014077905344-pat00005
또는, [수학식 1]은 [수학식 6]에 의해 [수학식 7]로 정리된다.
Figure 112014077905344-pat00006
Figure 112014077905344-pat00007
[수학식 5] 또는 [수학식 7]에 의해 연산된 SSD는 디스플레이부(30)에 밀리미터 단위로 출력되며, 시술자는 SSD가 시술 전에 예상한 값과 동일한 경우 선형가속기(100)를 통한 방사선 치료를 개시하게 된다.
치료중심(I)이 2 이상 존재하거나 갠트리(110)가 치료중심(I)을 중심으로 회전하면서 방사선 치료를 진행하는 경우, 본 발명의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템(1)은 방사선 치료가 이루어지는 동안 연속적으로 SSD를 연산하여 디스플레이부(30)를 통해 출력하게 되며, 시술자는 실시간으로 SSD를 확인하여 방사선 치료를 안전하고 정확하게 실시하게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 체표면(F)의 종양에 대한 방사선 치료를 시술하는 경우, 환자의 체표면(F)으로부터 치료중심(I)까지의 거리(X)는 0이므로 [수학식 1]은 아래와 같은 수식으로 정리된다.
Figure 112014077905344-pat00008
[수학식 7]에 의해 연산된 SSD가 디스플레이부(30)에 출력되며, 시술자는 디스플레이부(30)에 밀리미터 단위로 출력된 SSD가 [수학식 8]과 동일함을 실시간으로 확인하며 선형가속기(100)를 통한 방사선 치료를 실시하게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템(1)에는 헤드(120)에 방사선이 조사되는 환자의 체표면(F)까지의 거리를 측정하는 보조레이저거리측정기(40)가 설치될 수 있다.
인체의 체표면(F)은 연속적인 곡면을 이루므로, 체표면(F) 내부의 종양에 방사선 치료를 시행하는 경우 소스(S)로부터 치료중심(I)을 향해 방출되는 방사선이 도달하는 체표면(F)과 레이저거리측정기(10)에서 치료중심(I)을 향해 조사되는 레이저가 도달하는 체표면(F)은 방사선의 경로와 수직한 가상의 평면을 기준으로 대부분 위상차(λ)를 형성하게 되며, 위상차(λ)와 비례하여 SSD의 정확성이 낮아지게 된다.
헤드(120)에 보조레이저거리측정기(40)가 더 설치되면, 제어부(20)가 방사선이 조사되는 환자의 체표면(F)과 치료중심(I)을 향해 레이저가 조사되는 환자의 체표면(F) 간 위상차(λ)를 보정하여 SSD를 연산할 수 있는 이점이 있다.
보조레이저거리측정기(40)는 레이저거리측정기(10)의 작동시 소스(S)와 수직한 환자의 체표면(F)을 향하도록 원격조정된다.
선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템(1)에는 제어부(20)에 아래의 수식을 연산하여 SSD를 구하는 연산 로직이 입력된다.
Figure 112014077905344-pat00009
방사선이 조사되는 환자의 체표면(F)과 치료중심(I)을 향해 레이저가 조사되는 환자의 체표면(F) 간 위상차(λ)는 아래의 수식에 의해 구해진다.
Figure 112014077905344-pat00010
보조레이저거리측정기(40)로부터 체표면(F)까지의 거리(D)는 보조레이저거리측정기(40)에 의해 밀리미터 단위로 측정된다. 보조레이저거리측정기(40)와 헤드(120) 하단과의 사잇각(δ)은, 보조레이저거리측정기(40)가 시술자의 원격조작에 의해 조사방향이 회전되면 제어부(20)에 자동으로 입력된다.
따라서, [수학식 9]는 아래와 같이 정리된다.
Figure 112014077905344-pat00011
[수학식 11]에 의해 연산된 SSD는 디스플레이부(30)에서 밀리미터 단위로 출력되며, 시술자는 SSD가 시술 전에 예상한 값과 동일함을 확인하고 선형가속기(100)를 통한 방사선 치료를 개시하게 된다.
도시되지는 않았으나, 보조레이저거리측정기(40)는 헤드(120) 내부의 중심부에 소스(S)와 인접하여 설치될 수도 있다.
보조레이저거리측정기(40)가 소스(S)와 인접하여 설치되면, 보조레이저거리측정기(40)로부터 조사되는 레이저와 소스(S)에서 방출되는 방사선이 이루는 사잇각이 최소화되어, 보조레이저거리측정기(40)로부터 조사되는 레이저가 소스(S)와 수직한 환자의 체표면(F)과 인접한 체표면(F)을 조사함으로써, 시술자가 보조레이저거리측정기(40)를 원격으로 조정하지 않아도 되는 이점이 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템(1)에는, 헤드(120)에 방사선이 조사되는 환자의 체표면(F)까지의 거리를 측정하도록 보조레이저거리측정기(40) 대신 3차원 스캐너(50)가 설치될 수 있다.
3차원 스캐너(50)는 레이저거리측정기(10)의 작동시 소스(S)와 수직한 환자의 체표면(F)부터 레이저거리측정기(10)가 조사하는 환자의 체표면(F)까지 체표면(F)의 3차원 좌표를 스캔하여 제어부(20)에 데이터를 공급함으로써, 제어부(20)가 방사선이 조사되는 환자의 체표면(F)과 치료중심(I)을 향해 레이저가 조사되는 환자의 체표면(F) 간 위상차를 보정하여 SSD를 연산하게 된다.
본 발명에 의하면, 갠트리(110)의 헤드(120)로부터 방사선을 조사하는 선형가속기(100)에 사용되고, 헤드(120)에 설치되고, 방사선이 조사되는 환자의 치료중심(I)을 향해 레이저를 쏘고 환자의 체표면(F)에서 반사된 레이저를 감지하여 환자의 체표면(F)까지의 거리를 측정하는 레이저거리측정기(10); 레이저거리측정기(10)의 데이터를 수신하여 SSD(source-surface distance)를 연산하는 제어부(20); 및 갠트리(110)에 설치되고, 제어부(20)와 연결되어 SSD를 출력하는 디스플레이부(30)를 포함하여 이루어짐에 따라, 방사선 조사시 SSD가 자동으로 밀리미터 단위까지 정확하게 측정되며, SSD 값이 실시간으로 디스플레이되도록 이루어지는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템(1)을 제공할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : SSD 출력시스템 10 : 레이저거리측정기
20 : 제어부 30 : 디스플레이부
40 : 보조레이저거리측정기 50 : 3차원 스캐너
100 : 선형가속기 F : 체표면
110 : 갠트리 I : 치료중심
120 : 헤드 11 : 이동부
120a : 헤드 하단면 12 : 회전부
S : 소스
R : 레일
G1 : 레크기어
130 : 몸체
140 : 카우치

Claims (6)

  1. 갠트리의 헤드로부터 방사선을 조사하는 선형가속기에 사용되고,
    상기 헤드에 설치되고, 방사선이 조사되는 환자의 치료중심을 향해 레이저를 쏘고 환자의 체표면에서 반사된 레이저를 감지하여 환자의 체표면까지의 거리를 측정하는 레이저거리측정기;
    상기 레이저거리측정기의 데이터를 수신하여 SSD(source-surface distance)를 연산하는 제어부; 및
    상기 갠트리에 설치되고, 상기 제어부와 연결되어 SSD를 출력하는 디스플레이부를 포함하고,
    상기 제어부가 방사선이 조사되는 환자의 체표면과 치료중심을 향해 레이저가 조사되는 환자의 체표면 간 위상차이를 보정하여 SSD를 연산하도록, 상기 헤드에 방사선이 조사되는 환자의 체표면까지의 거리를 측정하는 보조레이저거리측정기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저거리측정기는, 상기 헤드의 반경방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저거리측정기는, 상기 헤드에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부가 방사선이 조사되는 환자의 체표면과 치료중심을 향해 레이저가 조사되는 환자의 체표면 간 위상차이를 보정하여 SSD를 연산하도록, 상기 헤드에 3차원 스캐너가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레이저거리측정기는 환자의 체표면까지의 거리를 밀리미터 단위로 측정하고,
    상기 디스플레이부에는, 상기 제어부에서 연산된 실시간 SSD가 밀리밀터 단위로 출력되는 것을 특징으로 하는 선형가속기용 실시간 SSD 출력시스템.
KR1020140107105A 2014-08-18 2014-08-18 선형가속기용 실시간 ssd 출력시스템 KR101580935B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140107105A KR101580935B1 (ko) 2014-08-18 2014-08-18 선형가속기용 실시간 ssd 출력시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140107105A KR101580935B1 (ko) 2014-08-18 2014-08-18 선형가속기용 실시간 ssd 출력시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101580935B1 true KR101580935B1 (ko) 2015-12-30

Family

ID=55088084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140107105A KR101580935B1 (ko) 2014-08-18 2014-08-18 선형가속기용 실시간 ssd 출력시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101580935B1 (ko)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101656488B1 (ko) * 2015-07-08 2016-09-09 연세대학교 산학협력단 정위적 방사선 치료장치의 충돌방지 시스템
KR101675775B1 (ko) * 2016-07-27 2016-11-14 연세대학교 산학협력단 정위적 방사선 치료장치의 충돌방지 시스템
KR20190047207A (ko) * 2017-10-27 2019-05-08 (주)카스 인 바이오 3차원 스캐너 기반의 레이저 또는 led 광원을 이용한 비침습적 침 족부궤양 치료장치
WO2022146769A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11577095B2 (en) 2020-12-30 2023-02-14 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11604564B2 (en) 2020-12-30 2023-03-14 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11607563B2 (en) 2020-12-30 2023-03-21 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11638840B2 (en) 2020-12-30 2023-05-02 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11654303B2 (en) 2020-12-30 2023-05-23 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11660473B2 (en) 2020-12-30 2023-05-30 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11712587B2 (en) 2020-12-30 2023-08-01 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11759656B2 (en) 2020-12-30 2023-09-19 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11786756B2 (en) 2020-12-30 2023-10-17 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11786757B2 (en) 2020-12-30 2023-10-17 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11817210B2 (en) 2020-12-30 2023-11-14 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11844962B2 (en) 2020-12-30 2023-12-19 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100280374A1 (en) * 2007-09-19 2010-11-04 Roberts Walter A Direct Visualization Robotic Intra-Operative Radiation Therapy Applicator Device
JP2012501792A (ja) * 2008-09-12 2012-01-26 アキュレイ インコーポレイテッド ターゲットの動きに基づくx線像形成の制御
JP2012024909A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Panasonic Electric Works Co Ltd マニピュレータ制御装置
KR20130041593A (ko) * 2011-10-17 2013-04-25 큐렉소 주식회사 수술 중 조직이동 감지 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100280374A1 (en) * 2007-09-19 2010-11-04 Roberts Walter A Direct Visualization Robotic Intra-Operative Radiation Therapy Applicator Device
JP2012501792A (ja) * 2008-09-12 2012-01-26 アキュレイ インコーポレイテッド ターゲットの動きに基づくx線像形成の制御
JP2012024909A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Panasonic Electric Works Co Ltd マニピュレータ制御装置
KR20130041593A (ko) * 2011-10-17 2013-04-25 큐렉소 주식회사 수술 중 조직이동 감지 시스템

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101656488B1 (ko) * 2015-07-08 2016-09-09 연세대학교 산학협력단 정위적 방사선 치료장치의 충돌방지 시스템
KR101675775B1 (ko) * 2016-07-27 2016-11-14 연세대학교 산학협력단 정위적 방사선 치료장치의 충돌방지 시스템
KR20190047207A (ko) * 2017-10-27 2019-05-08 (주)카스 인 바이오 3차원 스캐너 기반의 레이저 또는 led 광원을 이용한 비침습적 침 족부궤양 치료장치
KR101983113B1 (ko) * 2017-10-27 2019-05-30 (주)카스 인 바이오 3차원 스캐너 기반의 레이저 또는 led 광원을 이용한 비침습적 침 족부궤양 치료장치
WO2022146769A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11577095B2 (en) 2020-12-30 2023-02-14 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11604564B2 (en) 2020-12-30 2023-03-14 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11607563B2 (en) 2020-12-30 2023-03-21 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11638840B2 (en) 2020-12-30 2023-05-02 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11654303B2 (en) 2020-12-30 2023-05-23 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11660473B2 (en) 2020-12-30 2023-05-30 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11712587B2 (en) 2020-12-30 2023-08-01 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11759656B2 (en) 2020-12-30 2023-09-19 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11786756B2 (en) 2020-12-30 2023-10-17 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11786757B2 (en) 2020-12-30 2023-10-17 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11817210B2 (en) 2020-12-30 2023-11-14 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11844962B2 (en) 2020-12-30 2023-12-19 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces
US11925817B2 (en) 2020-12-30 2024-03-12 Varian Medical Systems, Inc. Radiotherapy methods, systems, and workflow-oriented graphical user interfaces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101580935B1 (ko) 선형가속기용 실시간 ssd 출력시스템
US9149656B2 (en) Real-time three-dimensional radiation therapy apparatus and method
US7322929B2 (en) Method for radiation treatment
US7345274B2 (en) Method for performing in vivo dosimetry
TWI530309B (zh) 粒子線治療裝置及線量校正係數的設定方法
EP2688647B1 (en) Apparatus for electronic brachytherapy
US7714309B2 (en) Phantom for ion range detection
US8929511B2 (en) Mobile X-ray unit
US20070140426A1 (en) Treatment of lesions or imperfections in mammalian skin or near-skin tissues or in or near other anatomic surfaces
CN108853753B (zh) 肿瘤实时监控装置、放射治疗系统
JP2006021046A (ja) 放射線治療装置
US20140348306A1 (en) Mobile x-ray unit
JP2016144573A (ja) 画像処理装置および粒子線治療装置
EP3600544B1 (en) Systems for magnetic field localization of charged particle beam end point
CN110582327B (zh) 束轮廓测量系统
KR101872226B1 (ko) 교정 유닛, 방사선 치료장치 및 방사선 치료장치의 교정 방법
US8907308B2 (en) Method and apparatus for verifying an irradiation field
US11065474B2 (en) Patient alignment method and system using light field and light reflector during radiation therapy
CN104056367A (zh) 放射治疗设备
US20180353773A1 (en) Treatment planning apparatus
KR101313305B1 (ko) 회전식 듀얼 윈도우 팬텀
CN110678225A (zh) 患者辐照治疗计划验证系统和方法
EA022729B1 (ru) Устройство формирования формы электронного пучка аппарата для интраоперационной лучевой терапии
Sampath et al. The dosimetric influence of central vaginal cylinders in high dose rate (HDR) iridium (Ir192) brachytherapy treatment
Antolak et al. Electron radiotherapy: Past, present, and future

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181204

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 5