KR101672934B1 - 초음파 영상유도 직장 풍선 장치, 그 제어 시스템 및 방사선 치료 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 환자의 직장으로 삽입되는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치에 있어서, 내부로 유체가 유동 가능한 몸체부와, 몸체부의 내부에 수용되어 피검사체에 초음파를 방사하고 피검사체로부터 초음파 에코(echo) 신호를 수신하는 초음파 프로브와, 몸체부에 연결되어 몸체부로 유체를 공급하거나, 몸체부로부터 유체를 취출하는 유체 주입부와, 몸체부를 둘러싸도록 배치되며, 몸체부에 연결되어 유체 주입부를 통해 몸체부로 공급되거나 몸체부로부터 취출되는 유체의 유동에 따라 팽창 또는 수축하는 탄성체와, 몸체부를 지지하며 몸체부의 이동을 가이드하는 지지부를 포함하는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 개시한다.

Description

초음파 영상유도 직장 풍선 장치, 그 제어 시스템 및 방사선 치료 방법{Ultrasound guided rectal ballon apparatus, controlling system thereof and method of radiotherapy}

본 발명의 실시예들은 초음파 영상유도 직장 풍선, 그 제어 시스템 및 방사선 치료 방법에 관한 것으로, 상세하게는 방사선 치료 시 내부 장기의 움직임을 최소화하는 동시에 내부 장기의 위치를 실시간으로 모니터링함으로써, 정밀한 방사선 치료를 가능하게 하는 초음파 영상유도 직장 풍선, 그 제어 시스템 및 방사선 치료 방법에 관한 것이다.

방사선 치료시 유의해야 할 중요한 요소 중 하나는 방사선 치료 중 환자의 장기 움직임이 일정하다는 전제를 가지고 이루어져야 한다는 점이다. 의료용 방사선 치료기를 이용한 방사선 치료와 같은 경우, 종양 부위에 방사선 빔을 집중적으로 조사하는 동시에, 주변 정상 조직에는 최소한의 선량이 조사되도록 방사선 치료기의 정확성을 높이는 것이 성공적인 방사선 치료의 관건이다.

특히, 움직이는 장기에 대한 체부 정위 방사선 치료는 다른 방사선 치료에 비해 치료시간이 현격히 길고, 부작용의 위험도 또한 매우 클 수 있으므로, 이를 해소하기 위해 장기의 움직임을 고정하거나, 움직임을 실시간으로 면밀하게 관찰함으로써 원치 않는 주변 정상 조직에 방사선 빔이 조사되는 것을 방지할 필요가 있다.
한편, 한국 공개특허공보 제2013-0009445호에는 전립선의 암 조직에 방사선을 조사하여 암을 치료할 때, 전립선의 위치를 고정하고, 전립선과 근접한 직장을 팽창시키기 위해 직장 내에 삽입되는 직장용 확장장치의 구조가 구체적으로 개시되어 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국 공개특허공보 제2013-0009445호. (2013.01.23 공개)

본 발명의 실시예들은 방사선 치료 시 내부 장기의 움직임을 최소화하는 동시에 내부 장기의 위치를 실시간으로 모니터링함으로써, 정밀한 방사선 치료를 가능하게 하는 초음파 영상유도 직장 풍선, 그 제어 시스템 및 방사선 치료 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예는 환자의 직장으로 삽입되는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치에 있어서, 내부로 유체가 유동 가능한 몸체부와, 몸체부의 내부에 수용되어 피검사체에 초음파를 방사하고 피검사체로부터 초음파 에코(echo) 신호를 수신하는 초음파 프로브와, 몸체부에 연결되어 몸체부로 유체를 공급하거나, 몸체부로부터 유체를 취출하는 유체 주입부와, 몸체부를 둘러싸도록 배치되며, 몸체부에 연결되어 유체 주입부를 통해 몸체부로 공급되거나 몸체부로부터 취출되는 유체의 유동에 따라 팽창 또는 수축하는 탄성체와, 몸체부를 지지하며 몸체부의 이동을 가이드하는 지지부를 포함하는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 개시한다.

본 실시예에 있어서, 몸체부는 환자의 직장으로 삽입되는 몸체부의 깊이를 측정하기 위한 눈금을 표시하는 눈금자와, 눈금자 상에서 몸체부의 길이 방향으로 이동 가능하도록 몸체부에 설치되는 측정자를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 유체 주입부는 소정량의 유체를 수용하며, 외부로부터의 가압 또는 감압에 따라 몸체부로 유체를 공급하거나, 몸체부로부터 유체를 취출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 몸체부와 유체 주입부를 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 유체 주입부 및 연결부 중 적어도 하나는 몸체부로 공급되거나, 몸체부로부터 취출되는 유체의 유량을 조절하는 밸브를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 탄성체는 탈착 가능하도록 몸체부에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 지지부는 원격으로 조종 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 지지부는 사용자에 의해 수동으로 조종 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 방사선 치료 시 환자의 내부 장기에 방사선 빔을 조사하는 방사선 치료기와 함께 구동되어 환자의 내부 장기의 위치를 실시간으로 모니터링하는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템에 있어서, 내부로 유체가 유동 가능한 몸체부와, 몸체부의 내부에 수용되어 피검사체에 초음파를 방사하고 피검사체로부터 초음파 에코(echo) 신호를 수신하는 초음파 프로브와, 몸체부에 연결되어 몸체부로 유체를 공급하거나, 몸체부로부터 유체를 취출하는 유체 주입부와, 몸체부를 둘러싸도록 배치되며, 몸체부에 연결되어 유체 주입부를 통해 몸체부로 공급되거나 몸체부로부터 취출되는 유체의 유동에 따라 팽창 또는 수축하는 탄성체 및 몸체부에 연결되어 몸체부의 이동을 가이드하는 지지부를 포함하는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치와, 방사선 치료 전 환자의 내부 장기의 제1 위치에 대한 기준영상을 저장하는 기준영상 저장부와, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 통해 획득되는 환자의 실시간 내부 장기의 제2 위치에 대한 실시간영상을 저장하는 실시간영상 저장부를 포함하는 저장부와, 기준영상 및 실시간영상을 비교분석하여 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값을 초과하는지 여부를 판단하는 위치 판단부와, 기준영상 및 실시간영상 중 적어도 하나를 영상으로 표시하는 영상 출력부를 포함하고, 오차 임계값은 사용자에 의해 입력되는 것을 특징으로 하는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템을 개시한다.

본 실시예에 있어서, 위치 판단부는 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치가 서로 실질적으로 대응할 경우, 방사선 빔을 환자의 내부 장기에 조사하도록 방사선 치료기에 신호를 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 위치 판단부는 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값 이하일 경우, 방사선 빔을 상기 환자의 내부 장기에 조사하도록 방사선 치료기에 신호를 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 위치 판단부는 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값일 경우, 방사선 빔을 환자의 내부 장기에 조사하도록 방사선 치료기에 신호를 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 위치 판단부는 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값을 초과할 경우 경보 메시지를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 영상 출력부는 사용자가 경보 메시지를 시각적으로 확인할 수 있도록 영상으로 표현하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 경보 메시지의 생성과 함께 방사선 치료기의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 환자의 자세를 교정하는 교정부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 위치 판단부는 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값 이하인 경우, 교정부를 구동하는 신호를 생성하고, 교정부는 제1 위치와 제2 위치가 실질적으로 대응하도록 환자의 자세를 교정하는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.

본 발명의 또 다른 실시예는 방사선 치료 전 환자의 내부 장기의 제1 위치를 촬영하여 기준영상으로 저장하는 단계와, 오차 임계값을 설정하는 단계와, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 환자의 직장 내부로 삽입하는 단계와, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 내부로 유체를 유입시키는 단계와, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 통해 환자의 내부 장기의 제2 위치 정보를 획득하여 실시간영상으로 저장하는 단계와, 기준영상과 실시간영상을 비교분석하여 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치가 서로 실질적으로 대응하는지 여부를 판단하는 단계와, 제1 위치와 제2 위치가 서로 실질적으로 대응할 경우 표적을 향해 방사선 빔을 조사하여 방사선 치료를 수행하는 단계와, 방사선 치료가 종료된 이후 초음파 영상유도 직장 풍선 장치로부터 유체를 취출해내는 단계와, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 환자의 직장으로부터 취출해내는 단계를 포함하는 방사선 치료 방법을 개시한다.

본 실시예에 있어서, 기준영상과 실시간영상을 비교분석하여 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치가 서로 실질적으로 대응하는지 여부를 판단하는 단계는, 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값 이하일 경우, 제1 위치와 제2 위치가 실질적으로 대응하도록 환자의 자세를 교정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 표적을 향해 방사선 빔을 조사하여 방사선 치료를 수행하는 단계는, 기준영상과 실시간영상을 비교분석하여 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치에 대한 시각적인 정보를 사용자에게 영상으로 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 표적을 향해 방사선 빔을 조사하여 방사선 치료를 수행하는 단계에 있어서, 방사선 치료 수행 중 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값 이하일 경우, 표적을 향해 방사선 빔을 조사하여 방사선 치료를 지속하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 방사선 치료 수행 중 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값 이하를 유지하도록, 표적 및 방사선 빔을 조사하는 발진부 중 적어도 어느 하나의 위치를 변경시키며 방사선 치료를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 표적을 향해 방사선 빔을 조사하여 방사선 치료를 수행하는 단계에 있어서, 방사선 치료 수행 중 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값일 경우, 표적을 향해 방사선 빔을 조사하여 방사선 치료를 지속하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값을 초과할 경우 경보 메시지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 경보 메시지에 따라 방사선 치료기의 작동을 중지하는 것을 특징으로 할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이와 같은 본 발명에 의해서, 방사선 치료 시 내부 장기의 움직임을 최소화할 수 있고, 또한 내부 장기의 위치를 실시간으로 모니터링함으로써 정밀한 방사선 치료를 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 구체적으로 나타내는 개념도이다.
도 3은 직장 내에 삽입된 도 2의 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 탄성체가 팽창하기 전의 형상을 나타내는 도면이다.
도 4는 직장 내에 삽입된 도 2의 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 탄성체가 팽창한 후의 형상을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템을 이용하여 방사선 치료 시 환자의 내부 장기의 위치를 모니터링 및 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 방사선 치료의 방법들 중 게이팅 치료(Gating therapy) 방법을 나타낸다.
도 7은 방사선 치료의 방법들 중 동체추적방사선치료(Real-time tumor-tracking radiation therapy) 방법을 나타낸다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템(100)은 제어부(110), 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120), 저장부(130), 위치 판단부(140), 영상 출력부(150) 및 교정부(160)를 포함한다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

상세히, 방사선 치료의 목적은 타겟이 되는 종양에 계획된 방사선량을 정확하게 조사하되, 주위 정상 조직의 피해를 최소화하는 것이다. 따라서, 성공적인 방사선 치료를 위해서는 계획한 방사선량이 종양에 정확하게 전달되는 것이 중요한 요인이다.

그러나, 종양과 그 주변의 장기들이 방사선 치료 중에 움직이게 되면, 그 움직임으로 인하여 방사선 전달 기술 측면에서 정밀성과 정확성이 떨어지게 되어 원하는 곳에 방사선량을 집중하지 못하거나, 원하지 않는 곳에 방사선량이 조사되어 정상적인 조직을 손상시킬 우려가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템(100)에서는, 전립선의 내부 움직임을 최소화하는 동시에, 방사선 치료 중에 실시간으로 전립선의 움직임을 모니터링할 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.

구체적으로는, 직장 풍선 내에 초음파 검출기를 결합함으로써, 방사선 치료 시 전립선을 고정하고, 치료 중에 전립선과 주변의 장기들의 움직임을 실시간으로 모니터링하는 제어 시스템 및 방사선 치료 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템(100)의 각 구성 요소에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

제어부(110)는 일종의 중앙처리장치로써 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템(100)에서 환자의 전립선의 위치를 고정 및 교정하고, 실시간으로 모니터링하는 전체 과정을 제어한다.

즉, 제어부(110)는 방사선 치료 전 MRI(Magnetic resonance imaging) 또는 CT(Computed tomography) 촬영을 통해 획득한 환자의 내부 장기의 제1 위치에 대한 기준영상을 기준영상 저장부(131)에 저장하며, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)의 초음파 프로브(122)를 통해 획득되는 환자의 전립선의 내부 장기의 제2 위치에 대한 실시간영상을 실시간영상 저장부(132)에 저장하며, 위치 판단부(140)를 제어하여 기준영상 및 실시간영상을 비교분석하여 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치 간의 오차가 기준치를 초과하는지 여부를 판단하고, 만약 제1 위치와 제2 위치 간의 오차가 오차 임계값을 초과할 경우 경보 메시지를 생성하며, 반면 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치의 이격 정도가 오차 임계값 이하인 경우 교정부(160)를 구동하는 신호를 생성함으로써 제1 위치와 제2 위치가 실질적으로 대응하도록 환자의 자세를 교정하고, 아울러 영상 출력부(150)를 제어하여 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치를 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 기준영상과 실시간영상을 디스플레이하는 등의 다양한 서비스를 제공한다.

초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)는 환자의 직장으로 삽입되어 환자의 내부 장기, 예컨데 전립선과 방광을 고정하는 역할을 수행하는 장치로써, 구체적으로는 몸체부(121), 초음파 프로브(122), 유체 주입부(123), 탄성체(124) 및 지지부(125)를 포함한다. 이하에서는 도 2를 참조하여 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)의 각 구성요소에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 도 1의 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 구체적으로 나타내는 개념도이다.

도 2를 참조하면, 몸체부(121)는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)의 본체를 이루는 구성요소로, 내부로 공기나 물 등의 유체가 유동 가능하도록 형성될 수 있다. 몸체부(121)는 환자의 직장을 통해 환자의 신체 내부로 삽입되므로, 바람직하게는 원통형으로 형성될 수 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 즉, 몸체부(121)는 타원 기둥형, 다각 기둥형 등 다양한 형상으로 제작될 수 있으며, 그 모서리는 환자의 신체 내부를 손상시키지 않을 정도로 만곡된 형태로 제작될 수 있다.

또한, 몸체부(121)에는 환자의 직장으로 삽입되는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)의 깊이 정도를 측정하기 위하여 눈금을 표시하는 눈금자(121a)가 형성될 수 있으며, 이러한 눈금자(121a) 상에는 몸체부(121)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 몸체부(121)에 설치되는 측정자(121b)가 설치될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 측정자(121b)가 눈금자(121a) 상의 어느 곳에 위치하느냐를 관찰함에 따라 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)가 환자의 직장 내로 어느 정도 깊이에 삽입되었는지 확인할 수 있다. 또한, 측정자(121b)의 위치 정보는 별도로 저장될 수 있으며, 일회의 방사선 치료 이후에 후속적으로 진행되는 다수회의 방사선 치료 과정에서, 후술할 지지부(125)의 구동에 의해 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)는 저장된 측정자(121b)의 위치만큼 반복적으로 삽입될 수 있다. 따라서, 방사선 치료 과정이 다수회 반복되더라도, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)는 일정한 깊이로 환자의 직장 내부로 삽입과 배출을 반복할 수 있다.

그리고, 몸체부(121)에는 하나 이상의 연결 구멍(121c)이 형성될 수 있다. 연결 구멍(121c)은, 몸체부(121)와 후술할 탄성체(124)를 연결하여 상호 간의 유체의 유동을 허용하는 통로로써, 탄성체(124)에 의해 둘러싸이는 몸체부(121)의 일부분에 형성될 수 있다.

다음으로, 초음파 프로브(122)는 몸체부(121)의 내부에 수용되어, 피검사체, 즉 환자의 내부 장기를 향해 초음파를 방사하고, 피검사체로부터 초음파 에코(echo) 신호를 수신할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 일예로, 이러한 초음파 프로브(122)는 몸체를 형성하는 하우징(미도시)과, 하우징의 내부에 배치되어 외부에서 인가되는 전압의 유무에 따라 초음파를 발생시키는 초음파 트랜스듀서(미도시)를 포함할 수 있다.

더 구체적으로, 트랜스듀서는 전기적인 신호와 초음파를 상호 변환시키는 압전부(미도시)와, 압전부에서 발생되는 초음파의 음향 임피던스를 피검사체의 음향 임피던스와 매칭시키는 매칭부(미도시) 및 피검사체의 반대방향으로 송신되는 초음파 에코를 흡수하는 흡음부(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 초음파 프로브(122)의 구성은 초음파를 방사하여 일련의 영상을 획득하는 초음파 기기의 일반적인 예시로써, 더 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

다음으로, 유체 주입부(123)는 연결부(123a)를 통해 몸체부(121)에 연결되어 몸체부(121)로 유체를 공급하거나, 몸체부(121)로부터 유체를 취출할 수 있다. 즉, 유체 주입부(123)는 소정량의 유체를 수용할 수 있으며, 외부로부터의 가압 또는 감압에 따라 유체를 몸체부(121)로 공급하거나, 몸체부(121)에 있는 유체를 유체 주입부(123) 측으로 취출할 수 있다.

또한, 유체 주입부(123)는 및 연결부(123a) 중 적어도 하나는 몸체부(121)로 공급되거나 몸체부(121)로부터 취출되는 유체의 유량을 조절하는 밸브(123b)를 포함할 수 있다. 즉, 유체 주입부(123)는 사용자에 의해 수동으로 조작되어 연결부(123a)를 개폐할 수도 있고, 한편 밸브(123b)를 통해 자동으로 몸체부(121)에 유입되는 유체의 유량을 조절할 수도 있다. 이러한 밸브(123b)는 일 방향 밸브로 구성될 수 있으며, 이러한 구성에 의해 몸체부(121)로 주입된 유체가 다시 유체 주입부(123)로 역류하는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.

한편, 도 2에는 밸브(123b)가 유체 주입부(123)의 일측에 설치되는 주사기의 피스톤으로 묘사되어 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 즉, 밸브(123b)는 유체 주입부(123)로부터 몸체부(121)로 유체를 유입시키거나, 몸체부(121)로부터 취출해내는 과정에서 유체의 유동을 제어할 수 있는 그 어떠한 장치로도 구성이 가능하며, 연결부(123a) 또는 유체 주입부(123)에 형성되는 유로에 가운데 설치될 수도 있다.

탄성체(124)는 몸체부(121)를 둘러싸도록 배치되어, 유체 주입부(123)를 통해 몸체부(121)로 공급되거나 몸체부(121)로부터 취출되는 유체를 통과시키는 연결 구멍(121c)을 통해 몸체부(121)와 연결된다. 예컨데, 탄성체(124)는 고무 또는 라텍스 등과 같이 유연하게 변형가능한 재질로 형성될 수 있으며, 연결 구멍(121c)을 통해 몸체부(121)와 연결되도록 형성되어, 연결 구멍(121c)을 통해 유입 또는 취출되는 유체의 유동에 따라 팽창 또는 수축할 수 있다. 도 2는 몸체부(121) 및 탄성체(124)에 유체가 유입되어 탄성체(124)가 팽창된 모습을 나타낸다.

또한, 탄성체(124)는 탈착 가능하도록 몸체부(121)와 결합할 수 있다. 즉, 탄성체(124)는 몸체부(121)에서 자유롭게 결합 및 분리가 가능하도록 형성될 수 있으며, 이러한 구성에 의해 각 환자별로 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)를 교체하여 사용할 수 있다.

다음으로, 지지부(125)는 몸체부(121)에 연결되어 몸체부(121)를 지지하며, 별도의 구동부(미도시)에 연결되어 몸체부(121)의 이동을 가이드할 수 있다. 여기서, 지지부(125)는 사용자가 원격으로 조종할 수 있는 자동화 장치로 구성될 수 있으며, 물론 사용자가 직접 조작하여 수동으로 조종할 수도 있다. 또한, 지지부(125)는 환자가 누워있는 침대와 같은 곳에 설치 및 고정될 수 있다.

상세히, 지지부(125)는 몸체부(121)를 전후좌우 이동 가능하도록 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 몸체부(121)의 축 방향(O)으로 회동 가능하도록 지지할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 지지부(125)는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)가 안정적으로 환자의 직장 내로 삽입되도록 가이드할 수 있으며, 몸체부(121)에 형성된 눈금자(121a)와 측정자(121b)의 구성에 의해 저장된 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)의 위치, 즉 환자의 직장에 삽입되는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)의 깊이를 다수회 진행되는 방사선 치료 과정에서 일정하게 유지할 수 있다.

이하 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)가 환자의 직장에 삽입되는 방법에 대해 기술한다.

도 3은 직장 내에 삽입된 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 탄성체가 팽창하기 전의 형상을 나타내는 도면이며, 도 4는 작장 내에 삽입된 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 탄성체가 팽창한 후의 형상을 나타내는 도면이다.

먼저, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)가 환자의 직장에 삽입되기 전, 즉 탄성체(124)가 팽창하기 이전에는 몸체부(121)의 내부로 유체가 유입되지 않아야 한다. 그리고 몸체부(121)의 직경은 환자의 항문을 통해 직장 내부로 무리 없이 삽입될 수 있을 만한 크기로, 예컨데 직경 10mm 내지 20mm 정도가 바람직하다.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 직장 내에 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)의 일부분을 삽입한다. 이때, 몸체부(121)의 내부에는 유체가 존재하지 않기 때문에, 몸체부(121)의 일부분과 몸체부(121)와 연결된 탄성체(124)가 용이하게 직장 내부로 삽입될 수 있다.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 직장의 내부에 삽입된 몸체부(121)에 유체 주입부(123)를 통해 유체를 주입한다. 이렇게 몸체부(121)로 주입된 유체는 연결 구멍(121c)을 통해 탄성체(124)의 내부로 유입되어 탄성체(124)를 팽창시킨다. 일반적으로 성인의 경우 약 100ml 내지 200ml의 물이 주입되면 직장(C)의 내부 공간에 탄성체(124)가 적절한 형상으로 위치하게 된다.

이와 같이, 탄성체(124)의 내부에 유체가 가득 차게 되면, 직장(C)의 내부로 삽입된 탄성체(124)에 의하여 방광(A) 및 전립선(B) 등 골반 내에 위치한 기관들이 움직이지 않도록 고정할 수 있다. 이렇게 환자의 직장 주변의 내부 장기들의 위치를 고정한 이후에, 초음파 프로브(122)를 통해 방사선 치료 시 전립선(B)의 위치를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

다음으로, 방사선 치료가 종료되면, 몸체부(121)와 탄성체(124)로 공급된 유체를 다시 유체 주입부(123)로 취출한다. 탄성체(124)를 팽창시키던 유체가 취출된 후에는, 탄성체(124)는 팽창하기 이전의 형상으로 돌아가 그 부피가 줄어들어 직장(C) 내로부터 용이하게 빼낼 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)에 의하여, 방사선 치료 시 환자의 내부 장기들의 움직임을 최소화하는 동시에 내부 장기들의 움직임을 실시간으로 모니터링할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템(100)은 저장부(130)를 포함할 수 있다.

저장부(130)는 방사선 치료 전 환자의 내부 장기의 제1 위치에 대한 기준영상을 저장하는 기준영상 저장부(131)와, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120) 내에 설치된 초음파 프로브(122)에 의해 획득되는 환자의 실시간 내부 장기의 제2 위치에 대한 실시간영상을 저장하는 실시간영상 저장부(132)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 위치라 함은 방사선 치료 이전에 MRI(Magnetic resonance imaging, MRI)나 CT(Computed tomography)를 통해 얻어진 내부 장기들의 위치를 일컫는다. 이러한 제1 위치는 본격적인 방사선 치료가 수행되기 이전에 환자의 내부 장기들의 위치를 실시간으로 모니터링하는 과정에서 기준이 되는 위치로 사용된다.

한편, 제2 위치는 방사선 치료 과정 중에 실시간으로 모니터링되는 환자의 내부 장기들의 위치를 일컫는다. 이러한 제2 위치는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120) 내에 설치된 초음파 프로브(122)에 의해 실시간으로 획득되어 실시간영상으로 실시간영상 저장부(132)에 저장되며, 제1 위치에 대한 정보인 기준영상과 함께 후술할 영상 출력부(150)를 통해 사용자가 인식할 수 있도록 영상으로 출력될 수 있다.

위치 판단부(140)는 이러한 기준영상 및 실시간영상을 비교분석하는 구성요소이다. 즉, 위치 판단부(140)는 기준영상을 통해 확인되는 내부 장기들의 제1 위치와, 실시간영상을 통해 실시간으로 획득되는 내부 장기들의 제2 위치를 비교하여, 서로 간의 오차가 오차 임계값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 오차 임계값은 도시되지는 않았으나 사용자로부터 입력신호를 수신하는 별도의 입력부(미도시)를 통해 입력될 수 있으며, 이러한 사용자에 의해 입력되는 오차 임계값에 대한 정보는 저장부(130) 또는 위치 판단부(140)에 설치되는 별도의 메모리(미도시)에 저장될 수 있다. 예컨데, 입력부는 키보드, 마우스 등을 포함할 수 있으며, 또한 태블릿 퍼스널 컴퓨터(Tablet personal computer)의 터치 스크린 등으로 구성될 수도 있다. 이러한 경우 입력부는 터치 인식 디스플레이 제어기 및 기타 입력 제어기로 구성될 수 있다.

여기서, 위치 판단부(140)는 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치가 서로 실질적으로 대응할 경우, 방사선 빔을 환자의 내부 장기 측, 즉 내부 장기에 형성된 종양으로 조사하도록 방사선 치료기에 작동 신호를 전달할 수 있다.

한편, 위치 판단부(140)는 제1 위치와 제2 위치 간의 오차가 사용자가 입력한 오차 임계값을 초과할 경우, 경보 메시지를 생성할 수 있다. 또한, 이러한 경보 메시지와 더불어, 방사선 치료기의 작동을 정지하여 환자의 내부 장기들에 조사되는 방사선 빔을 차단할 수 있다.

한편, 위치 판단부(140)는 제1 위치와 제2 위치 간의 오차가 오차 임계값 이하인 경우, 교정부(160)를 구동하는 구동 신호를 생성할 수 있다. 후술하겠으나, 교정부(160)는 내부 장기들의 제1 위치와 제2 위치가 실질적으로 대응하도록 환자의 자세를 교정하는 구성요소로써, 이에 대해서는 이후에 자세하게 설명하기로 한다.

다음으로, 영상 출력부(150)는 초음파 프로브(122)를 통해 얻어지는 기준영상과 실시간영상 중 적어도 하나를 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 영상으로 출력하는 역할을 수행하며, 모니터 등을 포함할 수 있다. 이러한 기준영상과 실시간영상은 2D, 3D로 재구성될 수 있으며, 영상 출력부(150)는 기준영상과 실시간영상에 대한 저장, 불러오기 등의 기능을 수행하도록 제어부(110)에 연결되는 별도의 소프트웨어에 의해 구동될 수도 있다. 또한, 영상 출력부(150)는 태블릿 퍼스널 컴퓨터의 터치 스크린 등으로 구성될 수도 있으며, 복수개의 모니터들로 구현되어 방사선 치료실 내부와 치료실 외부의 조정실에 각각 설치될 수 있다.

예컨데, 영상 출력부(150)는 사용자가 환자의 내부 장기들의 제2 위치를 파악할 수 있도록 실시간영상으로 얻어지는 각 내부 장기들의 윤곽을 표시할 수 있으며, 이를 제1 위치에 대한 윤곽선과 실시간으로 비교하여 제1 위치와 제2 위치의 간격을 실시간으로 관찰할 수 있다. 또한, 영상 출력부(150)는 각 내부 장기들의 특정 지점을 영상으로 표시할 수도 있으며, 이러한 특정 지점을 실시간으로 모니터링 함으로써 환자의 내부 장기들의 위치를 실시간으로 관찰할 수도 있다.

다음으로, 교정부(160)는 위치 판단부(140)에서 내부 장기들의 제1 위치와 제2 위치 간의 오차가 사용자가 설정한 오차 임계값 이하라고 판단되었을 경우, 위치 판단부(140)에서 생성되는 구동 신호에 의해 구동되는 구성요소이다. 상세히, 교정부(160)는 별도의 구동원(미도시)에 의해 작동하며, 환자가 누워있는 의료용 침대에 설치되어 환자의 자세를 변경할 수 있다.

즉, 교정부(160)는 구동원에 의해 작동되어 내부 장기들의 제1 위치와 제2 위치 간의 오차를 줄임으로써 제1 위치와 제2 위치가 실질적으로 대응하도록 환자의 자세를 교정할 수 있다. 이렇게 교정부(160)가 작동하여 환자의 자세를 교정하는 중에도, 환자의 직장 내부에 삽입된 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)는 계속해서 작동할 수 있다. 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120) 내부에 설치된 초음파 프로브(122)의 작동에 의해 내부 장기들의 위치가 영상 출력부(150)에 의해 실시간으로 모니터링될 수 있음을 의미한다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템(100)을 이용하는 방사선 치료 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 도 1의 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템을 이용하여 방사선 치료 시 환자의 내부 장기의 위치를 모니터링 및 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 치료 방법은, 방사선 치료 전 MRI 또는 CT를 통해 환자의 내부 장기의 제1 위치를 촬영하여 이를 기준영상으로 저장하는 단계(S501), 오차 한계값을 설정하는 단계(S503), 환자의 직장 내부로 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 삽입하는 단계(S505), 초음파 영상유도 직장 풍선 장치 내로, 즉 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 몸체부 및 탄성체로 유체를 주입하는 단계(S507), 초음파 프로브를 통해 환자의 내부 장기의 제2 위치에 대한 실시간영상을 획득하는 단계(S509), 기준영상과 실시간영상을 비교분석하여 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치가 실질적으로 대응하는지 여부를 판단하는 단계(S511), 실시간영상에 나타나는 내부 장기들의 제2 위치와 기준영상에 나타나는 내부 장기들의 제1 위치가 실질적으로 대응할 경우, 방사선 치료를 수행하는 단계(S513), 방사선 치료를 계속할지 여부를 결정하는 단계(S515), 방사선 치료 종료 후 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 몸체부와 탄성체로부터 유체를 취출해내는 단계(S517) 및 환자의 직장에서 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 취출해내는 단계(S519)를 포함한다.

상세히, 상기 기준영상과 실시간 영상을 비교분석하는 단계(S511)에서 실시간 영상에 나타나는 제2 위치가 기준영상에 나타나는 제1 위치와 실질적으로 대응하지 않을 경우에는, 제1 위치와 제2 위치가 실질적으로 대응하도록 환자의 자세를 교정하는 단계(S521)를 거칠 수 있다. 환자의 자세를 교정하는 방법은 교정부(160)에 대해 설명한 바가 있으므로 여기서는 더 자세한 설명은 생략하도록 한다.

환자의 자세를 교정하는 단계(S521)를 거친 이후에는, 기준영상에 나타나는 제1 위치와 실시간영상에 나타나는 제2 위치가 실질적으로 대응할 때까지 S509 단계 및 S511 단계를 반복 수행하게 된다.

이와 같은 방법에 의하면, 방사선 빔을 표적에 조사하는 방사선 치료를 시작하기 이전에, 환자의 내부 장기들의 제1 위치와 제2 위치가 실질적으로 동일하게 위치한 상태에서 방사선 치료를 시작할 수 있게 된다.

다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 방사선 치료를 수행하는 단계(S513)에 대해 더 상세하게 설명하기로 한다.

도 6은 방사선 치료의 방법들 중 게이팅 치료(Gating therapy) 방법을 나타내며, 도 7은 방사선 치료의 방법들 중 동체추적방사선치료(Real-time tumor-tracking radiation therapy) 방법을 나타낸다.

먼저 도 6을 참조하면, 게이팅 치료는 방사선 빔이 조사될 환자의 내부 장기의 종양이 일부 영역(gating window)에 위치한 경우에만 방사선 빔을 조사하는 방법을 일컫는다. 여기서, 방사선 빔이 조사될 일부 영역은 사용자가 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치의 간격의 한계치인 오차 한계값을 설정하는 단계(도 5의 S503 참조)에서 오차 한계값을 설정함으로써 정해지며, 그 오차 임계값에 환자의 내부 장기의 제1 위치와 제2 위치의 간격이 실질적으로 대응할 경우(S601)에만 표적에 방사선 빔을 조사(S603)하는 방법이다.

이때, 제1 위치와 제2 위치의 간격이 오차 임계값에 실질적으로 대응하지 않을 경우에는 경보 메시지를 출력(S609)하며, 동시에 방사선 치료기의 작동을 중지(S607)하여 원하지 않은 영역에 방사선 빔이 조사되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면, 동체추적방사선치료 방법은 실시간으로 환자의 내부 장기에 형성된 종양, 즉 표적의 위치를 추적하며, 그 표적의 위치에 방사선 빔을 조사하는 방법을 일컫는다. 이러한 동체추적방사선치료 방법에 따라 방사선 빔이 표적에 조사되는 중에는, 제1 위치와 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값 이하를 유지하도록 표적 및 방사선 빔을 조사하는 발진부(미도시) 중 적어도 하나의 위치를 변경할 수 있다(S703).

이렇게 표적 및 발진부 중의 적어도 하나의 위치를 변경하며 방사선 빔을 표적에 조사하는 경우, 제1 위치에서 오차 임계값을 초과하지 않는 범위내에서 제2 위치에 위치하는 환자의 내부 장기의 표적에 방사선 빔을 조사할 수 있게 된다. 또한, 동체추적방사선치료 방법에 따른 방사선 치료 중, 제1 위치와 제2 위치의 간격이 오차 임계값을 초과할 경우에도 경보 메시지를 출력(S707)하며, 동시에 방사선 치료기의 작동을 중지(S709)할 수 있다.

전술한 방사선 치료 방법들에 따르면, 방사선 치료 중에 초음파 영상유도 직장 풍선 장치(120)의 탄성체(124)에 의해 환자의 내부 장기들이 고정된 상태를 유지할 수 있으며, 뿐만 아니라 초음파 프로브(122)를 통해 환자의 내부 장기의 움직임을 실시간으로 확인하며 방사선 치료를 수행할 수 있다.

또한, 방사선 치료 이전에 획득한 환자의 내부 장기의 제1 위치, 즉 전체 방사선 치료 과정 중에서 기준이 되는 환자의 내부 장기의 제1 위치에 대한 기준영상을 방사선 치료 중에 획득되는 내부 장기의 제2 위치에 대한 실시간영상과 지속적으로 비교분석함에 따라, 방사선 빔이 환자의 내부 장기의 원하는 영역에 정밀하게 방사될 수 있다. 그리고, 만약 제1 위치와 제2 위치가 사용자가 미리 설정한 오차 임계값을 초과하여 서로 이격될 경우에는 사용자가 경보 메시지를 확인할 수 있으며, 필요에 따라 자동으로 방사선 치료기의 작동을 중지할 수 있어 방사선 치료의 안전성 및 신뢰성 또한 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템
110: 제어부
120: 초음파 영상유도 직장 풍선 장치
121: 몸체부
122: 초음파 프로브
123: 유체 주입부
124: 탄성체
125: 지지부
130: 저장부
131: 기준영상 저장부
132: 실시간영상 저장부
140: 위치 판단부
150: 영상 출력부
160: 교정부

Claims (25)

1. 환자의 직장으로 삽입되는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치에 있어서,
   내부로 유체가 유동 가능한 몸체부;
   상기 몸체부의 내부에 수용되어 피검사체에 초음파를 방사하고 상기 피검사체로부터 초음파 에코(echo) 신호를 수신하는 초음파 프로브;
   상기 몸체부에 연결되어 상기 몸체부로 상기 유체를 공급하거나, 상기 몸체부로부터 상기 유체를 취출하는 유체 주입부;
   상기 몸체부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 몸체부에 연결되어 상기 유체 주입부를 통해 상기 몸체부로 공급되거나 상기 몸체부로부터 취출되는 상기 유체의 유동에 따라 팽창 또는 수축하는 탄성체; 및
   상기 몸체부를 지지하며 상기 몸체부의 이동을 가이드하는 지지부;를 포함하고,
   상기 몸체부는 환자의 직장으로 삽입되는 상기 몸체부의 깊이를 측정하기 위한 눈금을 표시하는 눈금자와, 상기 눈금자 상에서 상기 몸체부의 길이 방향으로 이동 가능하도록 상기 몸체부에 설치되는 측정자를 포함하고,
   상기 지지부는 환자의 직장에 상기 몸체부를 복수 회 삽입하는 경우에도 매 삽입 시 상기 눈금자 상에서의 상기 측정자의 위치가 동일하도록 환자의 직장에 상기 몸체부를 삽입하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 유체 주입부는 소정량의 상기 유체를 수용하며, 외부로부터의 가압 또는 감압에 따라 상기 몸체부로 상기 유체를 공급하거나, 상기 몸체부로부터 상기 유체를 취출하는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 몸체부와 상기 유체 주입부를 연결하는 연결부를 더 포함하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 유체 주입부 및 상기 연결부 중 적어도 하나는 상기 몸체부로 공급되거나, 상기 몸체부로부터 취출되는 상기 유체의 유량을 조절하는 밸브를 포함하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 탄성체는 탈착 가능하도록 상기 몸체부에 결합되는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 지지부는 원격으로 조종 가능한 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 지지부는 사용자에 의해 수동으로 조종 가능한 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치.
9. 방사선 치료 시 환자의 내부 장기에 방사선 빔을 조사하는 방사선 치료기와 함께 구동되어 상기 환자의 내부 장기의 위치를 실시간으로 모니터링하는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템에 있어서,
   내부로 유체가 유동 가능한 몸체부와, 상기 몸체부의 내부에 수용되어 피검사체에 초음파를 방사하고 상기 피검사체로부터 초음파 에코(echo) 신호를 수신하는 초음파 프로브와, 상기 몸체부에 연결되어 상기 몸체부로 상기 유체를 공급하거나, 상기 몸체부로부터 상기 유체를 취출하는 유체 주입부와, 상기 몸체부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 몸체부에 연결되어 상기 유체 주입부를 통해 상기 몸체부로 공급되거나 상기 몸체부로부터 취출되는 상기 유체의 유동에 따라 팽창 또는 수축하는 탄성체 및 상기 몸체부에 연결되어 상기 몸체부의 이동을 가이드하는 지지부를 포함하고, 상기 몸체부는 환자의 직장으로 삽입되는 상기 몸체부의 깊이를 측정하기 위한 눈금을 표시하는 눈금자와, 상기 눈금자 상에서 상기 몸체부의 길이 방향으로 이동 가능하도록 상기 몸체부에 설치되는 측정자를 포함하고, 상기 지지부는 환자의 직장에 상기 몸체부를 복수 회 삽입하는 경우에도 매 삽입 시 상기 눈금자 상에서의 상기 측정자의 위치가 동일하도록 환자의 직장에 상기 몸체부를 삽입하는 초음파 영상유도 직장 풍선 장치;
   방사선 치료 전 상기 환자의 내부 장기의 제1 위치에 대한 기준영상을 저장하는 기준영상 저장부와, 상기 초음파 영상유도 직장 풍선 장치를 통해 획득되는 상기 환자의 실시간 내부 장기의 제2 위치에 대한 실시간영상을 저장하는 실시간영상 저장부를 포함하는 저장부;
   상기 기준영상 및 상기 실시간영상을 비교분석하여 상기 환자의 내부 장기의 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값을 초과하는지 여부를 판단하는 위치 판단부; 및
   상기 기준영상 및 상기 실시간영상 중 적어도 하나를 영상으로 표시하는 영상 출력부;를 포함하고,
   상기 오차 임계값은 사용자에 의해 입력되는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 위치 판단부는 상기 환자의 내부 장기의 상기 제1 위치와 상기 제2 위치가 서로 실질적으로 대응할 경우, 상기 방사선 빔을 상기 환자의 내부 장기에 조사하도록 상기 방사선 치료기에 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
11. 제9 항에 있어서,
    상기 위치 판단부는 상기 환자의 내부 장기의 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간의 간격이 상기 오차 임계값 이하일 경우, 상기 방사선 빔을 상기 환자의 내부 장기에 조사하도록 상기 방사선 치료기에 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 위치 판단부는 상기 환자의 내부 장기의 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간의 간격이 상기 오차 임계값일 경우, 상기 방사선 빔을 상기 환자의 내부 장기에 조사하도록 상기 방사선 치료기에 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
13. 제9 항에 있어서,
    상기 위치 판단부는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값을 초과할 경우 경보 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 영상 출력부는 사용자가 상기 경보 메시지를 시각적으로 확인할 수 있도록 영상으로 표현하는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
15. 제13 항에 있어서,
    상기 경보 메시지의 생성과 함께 상기 방사선 치료기의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
16. 제9 항에 있어서,
    상기 환자의 자세를 교정하는 교정부를 더 포함하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 위치 판단부는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간의 간격이 오차 임계값 이하인 경우, 상기 교정부를 구동하는 신호를 생성하고,
    상기 교정부는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치가 실질적으로 대응하도록 상기 환자의 자세를 교정하는 것을 특징으로 하는, 초음파 영상유도 직장 풍선 장치의 제어 시스템.
18. 삭제
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