KR101688172B1 - 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입사빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트와 생성된 빛을 영상화하는 영상화 수단의 광 길이(Optical Length)를 일정하게 하여 빔 형태의 왜곡을 억제하는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터에 관한 것으로, 입사 빔이 진행하는 제 1 경로상에 위치하여 입사 빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트;상기 제 1 경로와 다른 신틸레이션 플레이트에서 발생한 빛이 진행하는 제 2 경로상에 위치하여 상기 신틸레이션 플레이트에서 발생한 빛을 반사시켜 빔의 형태를 확인하기 위한 영상화 수단으로 보내는 미러부;상기 미러부에서 반사되는 빛을 받아 영상 처리를 하여 화면으로 출력하는 영상화 수단;을 포함하고, 상기 신틸레이션 플레이트와 입사 빔의 진행방향 사이의 각도를 세타(Theta)라고 할 경우, 미러부의 각도가 (Theta/2)의 크기를 갖고, 미러부의 각도(Theta/2)는 미러부의 반사면과 미러부에 의해 반사되어 상기 영상화 수단으로 입사되는 빛의 진행 축 사이의 각도이다.

Description

이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터{Scintillaiton Monitor without Images Distortion}

본 발명은 치료용 빔 조사 장치에 관한 것으로, 구체적으로 입사빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트와 생성된 빛을 영상화하는 영상화 수단의 광 길이(Optical Length)를 일정하게 하여 빔 형태의 왜곡을 억제하는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터에 관한 것이다.

일반적으로 방사선은 암과 같은 인체의 질병 치료에 널리 사용된다. 특히 프로톤과 같은 입자 방사선은 인체의 특정 부위에 존재하는 암세포에 선택적으로 방사선이 흡수되도록 조사할 필요가 있다.

즉, 건강한 세포에는 손상을 주지 않고 암 세포만 괴사시킬 수 있도록 방사선이 조사되어야 하기 때문이다.

입자 방사선은 입자 가속기에 의해 고속으로 가속된 상태로 인체의 특정 부위에 입사된다. 그런데 방사선은 그 에너지의 세기에 따라 피부로부터 특정 깊이에서 최대로 흡수되는 특징이 있다.

따라서, 치료하고자 하는 부위에 효율적으로 방사선을 조사하기 위해서는 방사선의 입사 에너지를 정밀하게 조절할 필요가 있다.

입자 빔을 치료에 활용할 때, 조사될 빔의 프로파일과 흡수선량을 정확하게 측정하는 기술은 치료 효과의 신뢰성과 안전성을 극대화하는데 매우 중요하다.

빔 치료 장비는 치료의 정확성을 위해 환자마다 각각 다르게 전체 선량, 빔의 크기, 도달 깊이 등의 빔 조건을 결정하여 정확히 제공해야 한다.

암 치료 시 보상체를 이용하여 입자 빔이 환자에게 적절한 에너지, 공간적인 분포, 빔 도달거리 등을 갖도록 조절한다. 이때 마련된 입자 빔의 조건을 정확하게 검증하는 수단으로서 빔 측정 검출기의 역할이 치료 효과 및 안전성을 확보하는데 매우 중요하다.

일반적으로 입자 빔의 전송 시설 및 치료 시설에서 빔의 형태를 확인하기 위한 방법으로 신틸레이션 스크린(Scintillation Screen)을 이용하는 방법이 사용된다.

도 1은 종래 기술의 신틸레이션 모니터의 단면 구성도아고, 도 2는 종래 기술의 신틸레이션 모니터의 구조를 나타낸 개략도이다.

그리고 도 3은 종래 기술의 신틸레이션 모니터를 통한 빔의 형태를 확인하기 위한 화면 구성도이다.

종래 기술의 신틸레이션 모니터는 도 1 및 도 2에서와 같이, 빔 진행 경로 상에 위치하여 입사 빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트(21)와, 신틸레이션 플레이트(21)에서 발생한 빛을 반사시켜 빔의 형태를 확인하기 위한 영상화 수단으로 보내는 미러부(22)와, 미러부(22)에서 반사되는 빛을 받아 영상 처리를 하여 화면으로 출력하는 영상화 수단(23)을 포함한다.

영상화 수단(23)은 CCD(Charge Coupled Device)가 사용될 수 있다.

종래 기술에서는 신틸레이션 모니터를 통한 빔의 형태를 확인하기 구조가 직접 신틸레이션 스크린(Sintillation Screen)을 카메라로 보거나 90도 각도에서 보는 구조이다.

이와 같이 종래 기술의 신틸레이션 모니터는 신틸레이션 플레이트(21)와 입사 빔의 진행방향 사이의 각도를 세타(Theta)라고 할 경우, 미러부(22)와 영상화 수단(23)의 각이 세타로 동일하다.

이와 같은 구조를 갖는 종래 기술의 신틸레이션 모니터는 도 3에서와 같이, 빔 형태의 왜곡이 발생하여 정확한 빔의 형태를 확인하기 어려워 치료 효과 및 안전성을 확보하는데 한계가 있다.

한국등록특허번호 제10-1448075호 한국등록특허번호 제10-1203676호

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 신틸레이션 모니터의 문제를 해결하기 위한 것으로, 입자 빔의 발생 시설에서 빔의 형태를 확인하기 위하여 사용되는 신틸레이션 스크린을 카메라로 보거나 90도 각도에서 보는 시스템의 경우에서 빔 형태의 왜곡이 발생하는 문제를 해결할 수 있도록 한 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 입사빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트와 생성된 빛을 영상화하는 영상화 수단의 광 길이(Optical Length)를 일정하게 하여 빔 형태의 왜곡을 억제하는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 이미지 왜곡을 억제하기 위하여 신틸레이션 플레이트에서 발생한 빛을 반사시켜 빔의 형태를 확인하기 위한 영상화 수단으로 보내는 미러부의 위치 및 각도를 제어하여 새로운 구조를 갖는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 빔 형태의 왜곡을 막기 위하여 직접 신틸레이션 스크린을 카메라로 보거나, 직접 보는 시스템의 보는 각도를 45도로 조정한 새로운 구조를 갖는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 신틸레이션 플레이트와 입사 빔의 진행방향 사이의 각도를 세타(Theta)라고 할 경우, 미러부의 위치 및 각도를 (Theta/2)의 크기를 갖도록 하여 빔 형태의 왜곡을 억제하는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터는 입사 빔이 진행하는 제 1 경로상에 위치하여 입사 빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트;상기 제 1 경로와 다른 신틸레이션 플레이트에서 발생한 빛이 진행하는 제 2 경로상에 위치하여 상기 신틸레이션 플레이트에서 발생한 빛을 반사시켜 빔의 형태를 확인하기 위한 영상화 수단으로 보내는 미러부;상기 미러부에서 반사되는 빛을 받아 영상 처리를 하여 화면으로 출력하는 영상화 수단;을 포함하고, 상기 신틸레이션 플레이트와 입사 빔의 진행방향 사이의 각도를 세타(Theta)라고 할 경우, 미러부의 각도가 (Theta/2)의 크기를 갖고, 미러부의 각도(Theta/2)는 미러부의 반사면과 미러부에 의해 반사되어 상기 영상화 수단으로 입사되는 빛의 진행 축 사이의 각도인 것을 특징으로 한다.

여기서, 신틸레이션 플레이트는, 빔이 통과하는 관통공이 구비된 프레임내의 빔의 진행 경로 상에 위치하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 신틸레이션 플레이트에서 생성되는 빛의 세기는 입사빔의 플럭스(flux)를 기준으로 결정되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 미러부의 각도 (Theta/2)는 45도인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 입사빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트와 생성된 빛을 영상화하는 영상화 수단의 광 길이(Optical Length)를 일정하게 하여 빔 형태의 왜곡을 억제할 수 있다.

둘째, 빔 형태의 왜곡이 발생하는 것을 억제하여 정확한 빔의 형태를 확인하는 것이 가능하다.

셋째, 정확한 빔의 형태를 확인할 수 있어 치료용 빔 조사 장치를 이용한 치료 효과 및 안전성을 높일 수 있다.

도 1은 종래 기술의 신틸레이션 모니터의 단면 구성도
도 2는 종래 기술의 신틸레이션 모니터의 구조를 나타낸 개략도
도 3은 종래 기술의 신틸레이션 모니터를 통한 빔의 형태를 확인하기 위한 화면 구성도
도 4는 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터의 구성도
도 5는 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터의 구조를 나타낸 개략도
도 6은 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터를 통한 빔의 형태를 확인하기 위한 화면 구성도

이하, 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터의 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터의 구조를 나타낸 개략도이다.

그리고 도 6은 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터를 통한 빔의 형태를 확인하기 위한 화면 구성도이다.

본 발명은 입자 빔의 발생 시설에서 빔의 형태를 확인하기 위하여 사용되는 신틸레이션 스크린을 카메라로 보거나 90도 각도에서 보는 시스템의 경우에서 빔 형태의 왜곡이 발생하는 문제를 해결할 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여, 입사빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트와 생성된 빛을 영상화하는 영상화 수단의 광 길이(Optical Length)를 일정하게 하여 빔 형태의 왜곡을 억제하는 것이다.

이를 위하여, 빔 형태의 왜곡을 막기 위하여 직접 신틸레이션 스크린을 카메라로 보거나, 직접 보는 시스템의 보는 각도를 45도로 조정한 새로운 구조를 갖도록 신틸레이션 모니터를 구성한다.

구체적으로, 신틸레이션 플레이트와 입사 빔의 진행방향 사이의 각도를 세타(Theta)라고 할 경우, 미러부의 각도가 (Theta/2)의 크기를 갖도록 위치 및 각도를 제어하여 빔 형태의 왜곡을 억제한다.

본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터는 도 5에서와 같이, 빔이 통과하는 관통공이 구비된 프레임내의 빔의 진행 경로 상에 위치하여 입사 빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트(51)와, 신틸레이션 플레이트(51)에서 발생한 빛을 반사시켜 빔의 형태를 확인하기 위한 영상화 수단으로 보내는 미러부(52)와, 미러부(52)에서 반사되는 빛을 받아 영상 처리를 하여 화면으로 출력하는 영상화 수단(53)을 포함한다.

영상화 수단(53)은 CCD(Charge Coupled Device)가 사용될 수 있고, 신틸레이션 플레이트(51)에서 생성되는 빛의 세기는 입사빔의 플럭스(flux)를 기준으로 결정된다.

입사빔의 플럭스(flux)는 빔의 진행 방향에 대하여 수직인 단위 면적을 통하여 단위 시간당 수송되는 빔 물리량의 비율이다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 신틸레이션 모니터는 신틸레이션 플레이트(51)와 입사 빔의 진행방향 사이의 각도를 세타(Theta)라고 할 경우, 미러부(52)와 영상화 수단(53)의 각을 세타로 동일하게 하지 않고, 미러부의 각도가 (Theta/2)의 크기를 갖도록 위치 및 각도를 제어하여 도 6에서와 같이 빔 형태의 왜곡을 억제한 것이다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터는 이미지 왜곡을 억제하기 위하여 신틸레이션 플레이트에서 발생한 빛을 반사시켜 빔의 형태를 확인하기 위한 영상화 수단으로 보내는 미러부의 위치 및 각도를 제어하여 빔 형태의 왜곡을 억제한 것이다.

이는 정확한 빔의 형태를 확인할 수 있어 치료용 빔 조사 장치를 이용한 치료 효과 및 안전성을 높일 수 있도록 한다.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

51. 신틸레이션 플레이트 52. 미러부
53. 영상화 수단

Claims (4)

1. 입사 빔이 진행하는 제 1 경로상에 위치하여 입사 빔과 반응하여 빛을 생성하는 신틸레이션 플레이트;
   상기 제 1 경로와 다른 신틸레이션 플레이트에서 발생한 빛이 진행하는 제 2 경로상에 위치하여 상기 신틸레이션 플레이트에서 발생한 빛을 반사시켜 빔의 형태를 확인하기 위한 영상화 수단으로 보내는 미러부;
   상기 미러부에서 반사되는 빛을 받아 영상 처리를 하여 화면으로 출력하는 영상화 수단;을 포함하고,
   상기 신틸레이션 플레이트와 입사 빔의 진행방향 사이의 각도를 세타(Theta)라고 할 경우, 미러부의 각도가 (Theta/2)의 크기를 갖고,
   미러부의 각도(Theta/2)는 미러부의 반사면과 미러부에 의해 반사되어 상기 영상화 수단으로 입사되는 빛의 진행 축 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터.
2. 제 1 항에 있어서, 신틸레이션 플레이트는,
   빔이 통과하는 관통공이 구비된 프레임내의 빔의 진행 경로 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 신틸레이션 플레이트에서 생성되는 빛의 세기는 입사빔의 플럭스(flux)를 기준으로 결정되는 것을 특징으로 하는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 미러부의 각도 (Theta/2)는 45도인 것을 특징으로 하는 이미지 왜곡이 없는 신틸레이션 모니터.
   

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