KR101951567B1 - 방사선 조사방향 및 방사선 조사범위 조절이 가능한 체내 삽입기구 - Google Patents

방사선 조사방향 및 방사선 조사범위 조절이 가능한 체내 삽입기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사선 조사방향 및 방사선 조사범위 조절이 가능한 체내 삽입기구에 관한 것으로, 길게 연장되어 있는 제1외부체, 길게 연장되어 있는 제2외부체 및 상기 제1외부체와 상기 제2외부체를 굴절되도록 연결하는 굴절부를 포함하는 외부체; 상기 제1외부체의 내부에 위치하며, 방사선원이 수용되는 수용공간을 가지는 제1내부체; 상기 제2외부체의 내부에 위치하며, 방사선원이 통과할 수 있는 안내공간을 가지며 회전을 조작할 수 있는 제2내부체; 및 상기 외부체 내에서 상기 굴절부에 대응하게 위치하며, 방사선원이 통과할 수 있도록 상기 안내공간 및 상기 수용공간과 연통되어 있는 연결공간을 가지며, 상기 제1내부체와 상기 제2내부체를 연결하는 내부 연결부;를 포함하며, 상기 수용공간은 상기 제1외부체와의 거리가 상이한 제1수용공간과 제2수용공간을 포함하며, 상기 제2내부체의 회전에 의해 상기 제1내부체는 상기 제1외부체와 분리되어 회전된다.

Description

방사선 조사방향 및 방사선 조사범위 조절이 가능한 체내 삽입기구{Apparatus for body-inserting having controllable direction and shape of radiation}
본 발명은 삽입기구에 관한 것으로, 특히 근접방사선치료를 위한 체내 삽입기구에 관한 것이다.
암 환자에 대한 방사선 치료는 크게 두 종류로 구분할 수 있다. 환자의 몸 밖에 있는 방사선원으로부터 종양에 방사선을 전달하는 체외방사선치료와 환자의 몸 안에 들어간 방사선원으로부터 방사선을 전달하는 근접방사선치료이다.
이중 근접방사선치료는 종양내부에 방사선원을 삽입하여 치료선량을 전달하기 때문에 종양에는 매우 높은 방사선량이 전달되지만 주변의 정상장기에 전달되는 방사선량은 크게 낮출 수 있는 장점이 있다.
근접방사선치료에서는 신체 내로 삽입되는 삽입기구를 통해 방사선원을 이동시켜 방사선을 조사하는데, 삽입기구에 방사선 조사방향이나 방사선 조사범위를 조절하여 3차원 방사선 세기를 조절할 수 있는 기술이 충분히 개발되어 있지 않은 문제가 있다.
특히, 자궁암과 같은 위치의 종양에 방사선을 조사하기 위해서 굴절된 형태의 삽입기구를 사용해야 하는 경우, 삽입기구에 세기 조절 기능을 부여하기 어려운 문제가 있다.
WO 공개 제2015/023307호(2015년 2월 19일 공개) 미국 등록 제8,690,746호(2014년 4월 8일 공개)
따라서 본 발명의 목적은 굴절된 형태이면서도 방사선 세기 조절이 가능한 근접방사선치료용 삽입기구를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 길게 연장되어 있는 제1외부체, 길게 연장되어 있는 제2외부체 및 상기 제1외부체와 상기 제2외부체를 굴절되도록 연결하는 굴절부를 포함하는 외부체; 상기 제1외부체의 내부에 위치하며, 방사선원이 수용되는 수용공간을 가지는 제1내부체; 상기 제2외부체의 내부에 위치하며, 방사선원이 통과할 수 있는 안내공간을 가지며 회전을 조작할 수 있는 제2내부체; 및 상기 외부체 내에서 상기 굴절부에 대응하게 위치하며, 방사선원이 통과할 수 있도록 상기 안내공간 및 상기 수용공간과 연통되어 있는 연결공간을 가지며, 상기 제1내부체와 상기 제2내부체를 연결하는 내부 연결부;를 포함하며, 상기 수용공간은 상기 제1외부체와의 거리가 상이한 제1수용공간과 제2수용공간을 포함하며, 상기 제2내부체의 회전에 의해 상기 제1내부체는 상기 제1외부체와 분리되어 회전되는 삽입기구에 의해 달성된다.
상기 제1수용공간 및 상기 제2수용공간은 상기 제1내부체를 따라 길게 형성되어 있을 수 있다.
상기 수용공간은 상기 제1내부체에 트랜치 형상으로 형성되어 있을 수 있다.
상기 수용공간 내에 위치하는 수용공간 구획부재를 더 포함하며, 상기 수용공간 구획부재에 의해 상기 제1수용공간 및 상기 제2수용공간이 분리될 수 있다.
상기 내부 연결부는 회전동력 메카니즘을 포함할 수 있다.
상기 회전동력 메카니즘은 탄성축, 주름관 및 조인트 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 내부 연결부의 일단은 상기 제1내부체에 고정되어 있으며, 타단은 상기 제2내부체에 고정되어 있을 수 있다.
상기 제1내부체는 상기 제1외부체보다 방사선 차폐성능이 높은 물질로 이루어져 있을 수 있다.
상기 안내공간은 서로 분리되어 있는 제1안내공간과 제2안내공간을 포함하며, 상기 연결공간 내에서 상기 제1안내공간을 상기 제1수용공간 및 상기 제2수용공간 중 어느 하나에 연결하는 제1수용 가이드와; 상기 연결공간 내에서 상기 제1안내공간을 상기 제1수용공간 및 상기 제2수용공간 중 다른 하나에 연결하는 제2수용 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 제1수용 가이드와 상기 제2수용 가이드는 내부에 방사선원이 통과할 수 있는 튜브형태일 수 있다.
상기 제1수용 가이드와 상기 제2수용 가이드는, 상기 내부 연결부의 둘레에 위치하며, 상기 제1수용 가이드는 제1수용공간 및 상기 제2수용공간 중 상기 제1안내공간과 보다 거리가 먼 것에 연결되어 있을 수 있다.
상기 내부 연결부는 내부에 연결부 공간을 가지며, 상기 제1수용 가이드와 상기 제2수용 가이드의 적어도 일부는 상기 연결부 공간 내에 위치하며, 상기 제1수용 가이드는 제1수용공간 및 상기 제2수용공간 중 상기 제1안내공간과 가까운 것에 연결되어 있을 수 있다.
본 발명에 따르면 굴절된 형태이면서도 방사선 세기 조절이 가능한 근접방사선치료용 삽입기구가 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구의 분해 사시도이고,
도 3은 도 1의 III-III'를 따른 단면도이고,
도 4는 도 1의 IV-IV'를 따른 단면도이고,
도 5는 도 2의 V-V'를 따른 단면도이고,
도 6은 도 2의 VI-VI'를 따른 단면도이고,
도 7은 도 2의 VII-VII'를 따른 단면도이고,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구에서 제1내부체와 제2내부체의 연결을 설명하기 위한 도면이고,
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구에서 제2내부체의 회전에 따른 방사선 세기 조절을 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구에서 제2내부체의 회전에 따른 제1내부체의 회전을 설명하기 위한 도면이고,
도 11a 내지 도 11d 및 도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구에서 방사선원의 위치변화 및 이에 따른 방사선 세기 조절을 나타낸 것이고,
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구를 이용한 암 치료를 설명하기 위한 것이고,
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구의 변형예를 나타낸 것이고,
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 삽입기구에서 내부 연결부와 수용 가이드를 나타낸 것이고,
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 삽입기구에서 제1내부체와 제2내부체의 연결을 나타낸 것이고,
도 17 및 도 18은 본 발명의 제3실시예에 따른 삽입기구에서 제2외부체 및 제2내부체의 단면을 나타낸 것이고,
도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 삽입기구에서 제1내부체와 제2내부체의 연결을 나타낸 것이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 첨부된 도면은 설명을 위해 각 부분의 두께나 길이 등이 과장되어 표현되어 있을 수 있다. 본 발명에서 '방사선의 세기'조절은 방사선원이 머무는 위치와 시간을 조절하는 방법과 더불어 방사선의 조사방향 및/또는 조사범위를 조절하는 방법에 의해 이루어진다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 III-III'를 따른 단면도이고, 도 4는 도 1의 IV-IV'를 따른 단면도이고, 도 5는 도 2의 V-V'를 따른 단면도이고, 도 6은 도 2의 VI-VI'를 따른 단면도이고, 도 7은 도 2의 VII-VII'를 따른 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구에서 제1내부체와 제2내부체의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
제1실시예에 따른 삽입기구(1)는 크게 외부체(100)와 내부체(200)로 구성된다.
외부체(100)는 전체 외관을 형성하고 있으며, 내부의 빈 공간에 내부체(200)를 수용한다. 제1실시예에서 내부체(200) 중 조작부(222)는 외부체(100)의 외부로 노출되어 있다.
외부체(100)는 전체적으로 가늘고 긴 형상이며 굴절되어 있다. 구체적으로 보면 외부체(100)는 제1외부체(110), 제2외부체(120) 및 굴절부(130)를 포함하며, 굴절부(130)에 의해 제1외부체(110)와 제2외부체(120)가 굴절되게 연결되어 있다.
도 5와 같이 제1외부체(110)는 가늘고 긴 제1부분(111)과 직경이 확장된 제2부분(112)으로 이루어져 있다. 제2외부체(120)는 직경이 일정한 원통 형상으로 마련되어 있다.
이와 같은 외부체(100)는 다양하게 마련될 수 있다. 외부체(100) 전체가 일체로 마련될 수도 있으며, 제1외부체(110)와 제2외부체(120)를 별도로 제조한 후 용접 또는 압입 등의 방법으로 결합될 수도 있다. 이외에 제1외부체(110) 및/또는 제2외부체(120)가 복수의 부분을 만들어진 후 결합된 형태일 수도 있다. 또는 굴절부(130)도 별도로 만들어 제1외부체(110), 제2외부체(120) 및 굴절부(130)를 용접 또는 압입 등의 방법으로 결합할 수도 있다.
한편, 다른 실시예에서, 제1외부체(110)와 제2외부체(120)의 굴절정도, 즉 굴절각도가 고정되지 않고 조절가능하게 마련될 수도 있다.
제1외부체(110)와 제2외부체(120) 모두 길이방향의 수직방향 단면은 원형으로 마련되어 있으며, 내부공간의 단면 역시 원형으로 마련되어 있다. 제1외부체(110)는 길이 방향의 위치에 따라 단면적에 변화가 있으며, 전체적으로는 제1외부체(110)보다는 제2외부체(120)의 단면적이 크게 마련되어 있다. 다른 실시예에서는 제1외부체(110) 및/또는 제2외부체(120)의 단면은 원형이 아닌 타원형 등일 수 있다.
외부체(100) 중 제1외부체(110)는 주로 치료대상(종양 등)과 접촉/내지 근접하게 되며, 제1외부체(110)가 치료대상과 접촉/근접한 상태에서 내부체(200)에 위치하는 방사선원(도 11a 내지 도 11d 참조)으로부터의 방사선이 치료대상에 조사된다. 제1외부체(110)는 티타늄과 같이 원자번호가 낮은 금속물질 또는 플라스틱과 같이 비금속 물질로 만들어 질 수 있다.
제2외부체(120)는 일부가 신체 내로 삽입되고 일부는 외부로 노출된다. 제2외부체(120)는 스테인리스 스틸과 같은 금속물질 또는 플라스틱과 같은 비금속 물질로 만들어 질 수 있다.
내부체(200)는 제1내부체(210), 제2내부체(220), 내부 연결부(230), 제1수용가이드(241), 제2수용가이드(242) 및 수용공간 구획부재(250)를 포함한다.
제1내부체(210)는 길게 연장된 제1부분(211)과 폭이 증가된 제2부분(212)을 포함한다.
도 3 및 도 6과 같이 제1내부체(210)의 제1부분(211)에는 길이 방향을 따라 길게 연장된 제1수용공간(211a) 및 제2수용공간(211b)이 형성되어 있다. 제1내부체(210)의 제2부분(212)에는 제1가이드 공간(212a)과 제2가이드 공간(212b)이 형성되어 있다. 제1가이드 공간(212a)은 제1수용공간(211a)과 연결되어 있으며, 제2가이드 공간(212b)은 제2수용공간(211b)과 연결되어 있다.
전체 수용공간(211a, 211b)은 트랜치 형상으로 형성되어 있다. 제1수용공간(211a)과 제2수용공간(211b)은 수용공간 구획부재(250)에 의해 구획되어 상하 방향으로 배치되어 있다. 수용공간 구획부재(250)는 얇은 판상으로 이루어져 있으며 이에 한정되지 않으나, 티타늄으로 이루어져 있을 수 있다. 수용공간 구획부재(250)는 제1내부체(210)에 길이방향을 따라 길게 형성되어 있는 구획부재 수용홈(213)에 길이방향의 양 단부가 삽입되어 위치가 고정된다.
이와 같이 제1수용공간(211a)과 제2수용공간(211b)은 제1외부체(110)과의 거리가 상이하게, 및/또는 제1내부체(210)의 단면 중심으로부터의 거리가 상이하게 배치되어 있다. 방사선원은 제1수용공간(211a)과 제2수용공간(211b) 중 어디에 수용되는지에 따라 방사선과 제1내부체(210)와의 간섭이 달라지며, 이에 따라 외부로 방출되는 방사선의 조사범위가 달라진다.
제1실시예에서 제1내부체(210)의 제1부분(211)의 단면 중심은 하부에 위치하는 제2수용공간(211b)에서 이격되어 있다.
제1가이드 공간(212a) 및 제2가이드 공간(212b)은 경사지게 형성되어 있으며, 제2부분(212)의 단부면에서 보면 중심영역(A)을 사이에 두고 상하 방향으로 배치되어 있다.
도 4 및 도 7과 같이 제2내부체(220)는 길게 연장된 제1부분(221)과 폭이 증가된 제2부분(조작부, 222)로 이루어져 있다. 조작부(222)는 외부체(100)의 단부 외부로 노출되어 있으며, 사용자는 조작부(222)를 회전시켜 조사 방향을 변화시킨다.
제2내부체(220)에는 길이방향을 따라 길게 연장된 제1안내공간(221a)과 제2안내공간(221b)이 형성되어 있다. 제1안내공간(221a)과 제2안내공간(221b)의 단면은 원형이며, 일정한 직경을 가지고 있다.
제1부분(221)의 단부면을 보면, 중심영역(B영역)을 사이에 두고 제1안내공간(221a)과 제2안내공간(221b)이 상하방향으로 배치되어 있다.
도 2 및 도 8과 같이, 제1내부체(210)와 제2내부체(220)는 이격되어 굴절부(130)에 대응하는 연결공간(131)이 존재하다.
연결공간(131)에는 내부연결부(230), 제1수용 가이드(241) 및 제2수용 가이드(242)가 위치하며, 제1내부체(210)와 제2내부체(220)를 연결한다.
내부 연결부(230)는 제1내부체(210)의 제2부분(212)의 단부면의 중심영역(A영역)과 제2내부체(220)의 제1부분(221)의 단부면의 중심영역(B영역)을 연결한다.
내부 연결부(230)는, 서로 교차하는 2축 사이의 회전동력 전달 메카니즘으로, 이에 한정되지 않으나, 탄성축(flexible shaft), 주름관(bellows) 및 조인트(joint) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 특히 내부 연결부(230)는 관 형태의 탄성축으로 마련될 수 있으며, 특히 고탄소강 와이어로 이루어질 수 있으며 와이어가 다층형태일 수 있다. 본 발명에서 내부 연결부(230)는 제2내부체(220)의 회전 움직임을 제1내부체(210)에 전달할 수 있다면 다양한 형태가 가능하다.
내부 연결부(230)와 내부체(210, 220)와의 연결은 용접이나 브레이징 등의 방법으로 수행될 수 있다.
가이드 공간(212a, 212b)과 안내공간(221a, 221b)은 수용 가이드(241, 242)에 의해 연결되어 있다. 수용 가이드(241, 242)는 내부 공간을 가지는 튜브 형상을 가지고 있으며, 재질은, 이에 한정되지 않으나, 금속 또는 수지일 수 있다.
구체적으로 보면, 제1수용 가이드(241)는 하부에 위치하는 제2가이드 공간(212b)과 상부에 위치하는 제1안내공간(221a)을 연결하고 제2수용 가이드(242)는 상부에 위치하는 제1가이드공간(212a)과 하부에 위치하는 제2안내공간(221b)을 연결한다. 이와 같은 교차 방식의 연결은 회전에 의해 굴절부(130)에서 발생하는 방사선원의 경로 길이 차이를 보상하기 위한 것이다. 즉 방사선원이 제1수용공간(211a)에 위치하는 경우와 제2수용공간(211b)에 위치하는 경우에 회전에 의한 전체 경로 길이 차이가 변화하지 않도록 하는 것이다.
수용 가이드(241, 242)와 제1내부체(210) 및 제2내부체(220)와의 연결은 용접, 브레이징 또는 접착 등의 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
교차 방식의 연결에 의해 도 8과 같이 제1수용 가이드(241)와 제2수용 가이드(242)는 내부 연결부(230)를 사이에 두고 서로 꼬여지게 배치된다.
이상 설명한 내부체(200)의 구성에 의해 외부에서 방사선원이 제1안내 공간(221a)으로 삽입되면 제1수용 가이드(241) 및 제2가이드 공간(212b)을 거쳐 제1내부체(210)의 중심부에 위치하는 제2수용공간(211b)에 위치한다. 또한 외부에서 방사선원이 제2안내 공간(221b)으로 삽입되면 제2수용 가이드(242) 및 제1가이드 공간(212a)을 거쳐 제1내부체(210)의 외곽에 위치하는 제1수용공간(211a)에 위치한다.
이하 도 9 내지 도 12를 참조하여 제1실시예에 따른 삽입기구에서 방사선 세기 조절을 설명한다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구에서 제2내부체의 회전에 따른 방사선 세기 조절을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구에서 제2내부체의 회전에 따른 제1내부체의 회전을 설명하기 위한 도면이고, 도 11a 내지 도 11d 및 도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구에서 방사선원의 위치변화 및 이에 따른 방사선 세기 조절을 나타낸 것이다.
제1실시예에 따른 삽입기구(1)에서는 방사선원의 삽입 위치 선택 및 조절부(222) 조작을 통해 방사선의 조사방향과 조사범위를 조절할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 방사선원은 삽입 시 안내공간(221a, 221b)의 선택에 따라 제1내부체(210) 내에서의 위치가 결정된다. 즉 안내공간(221a, 221b)의 선택에 따라 제1내부체(210)의 중심부에 위치하거나 중심부에 이격되어 위치할 수 있다. 수용공간(211a, 211b) 내에 길이방향으로의 방사선원의 위치는 다양하게 조절될 수 있다.
도 8과 같이 외부에 노출된 조작부(222)를 회전시키면 도 10과 같이 제2내부체(220)의 제1부분(221)이 회전한다. 제1부분(221)의 회전력은 내부 연결부(230)에 의해 제1내부체(210)로 전달되어 제1내부체(210)가 회전하며, 제2수용 가이드(241) 및 제2수용 가이드(242)의 위치 및 형상도 변화하게 된다. 제1내부체(210)의 회전에 의해 수용공간(211a, 211b)에 위치하는 방사선원의 조사방향이 변화하게 된다.
이상과 같은 방사선원의 제1내부체(210) 내에서의 수용공간(211a, 211b) 선택 및 회전에 의해 도 11a 내지 도 11d와 같이 방사선의 조사방향과 조사범위가 변화한다.
이에 대해 자세히 설명하면, 도 11a 및 도 11b와 같이 방사선원의 회전을 조절하여 방사선의 조사 방향을 조절할 수 있다. 또한, 도 11a와 도 11d와 같이 방사선원의 수용공간(211a, 211b)을 변경하여 방사선의 조사범위를 변화시킬 수 있다. 이를 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
방사선원으로부터의 방사선은 방사형으로 방출된다. 방사선원이 도 11a와 같이 중심부에 위치하는 경우에는 방사선원과 제1외부체(110) 사이에 위치하는 제1내부체(210)에 의해 방사선의 방출 각도가 제한되어 방사선이 좁은 방사 범위를 가진다. 반면, 방사선원이 도 11d와 같이 중심부에서 이격되어 위치하면 제1내부체(210)에 의한 방출 각도 제한이 적어 방사선이 넓은 방사 범위를 가진다.
한편, 위에서 설명한 조사 방향과 반대방향으로의 방사선은 제1내부체(210)의 두께에 의해 차단된다. 제1내부체(210)는 제1외부체(110)보다 방사선 차폐능이 높은 물질로 이루어진다.
이에 따라, 도 12와 같이 넓은 방사선 조사범위를 가지는 조사 1과 좁은 방사선 조사범위를 가지며 조사 1과 다른 방향으로 방사선을 방출하는 조사 2와 같은 방사선 분포를 얻을 수 있다. 즉, 방사선의 조사방향과 조사 범위를 모두 조절할 수 있는 것이다.
한편, 도면에서의 도시와 달리 조사방향은 90도나 180도 조절에 한정되지 않고 연속적으로 조절할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 조작부(222)의 회전에 따라 방사선 조사방향이 변화하는데, 방사선의 조사방향 변화 정도는 조작부(222)의 회전 정도의 10% 내지 100%, 30% 내지 100%, 50% 내지 100%, 80% 내지 100%일 수 있다.
조작부(222)의 구성은 다양하게 변화될 수 있다. 다른 실시예에서는 방사선원의 방향조절의 정밀도를 향상시키기 위해 조작부(222)의 회전정도에 따른 방사선 조사방향 변화 정도의 비율을 변화시키기 위해 별도의 장치를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는 조작부(222)는 제2내부체(220)와 일체로 형성되지 않거나, 제2내부체(220)에 조작부(222)를 마련하지 않고 제2내부체(220)와 연결된 별도의 구성을 통해 제2내부체(220)를 회전시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서는 제2내부체(220)는 별도의 기계전자장치를 통해 회전시킬 수 있다.
이상의 본 발명에 따른 삽입기구를 이용하면 근접방사선치료를 효과적으로 수행할 수 있는데 이를 도 13을 참조하여 설명한다.
삽입기구(1)를 신체 내로 삽입 후에 방사선원을 삽입기구(1) 내로 도입한다. 삽입이 완료된 상태에서 조작부(222) 및 제2외부체(120)의 일부가 신체 외로 노출된다. 또한 신체 내 굴절된 구조에 맞추어 제1외부체(110)가 종양의 위치로 삽입된다. 다른 실시예에서는 삽입기구(1) 내에 방사선원을 도입한 후에 삽입기구(1)를 신체 내로 삽입할 수도 있다.
이 상태에서 의료진은 기존 검진을 통해 확인된 종양의 형태 및 위치를 기초로 방사선원의 제1외부체(110)의 길이방향을 따른 위치, 조사방향 및 조사범위를 조절한다. 여기서 방사선원의 조사방향은 조작부(222)를 조작하여 조절하며 조사범위는 방사선원이 삽입될 안내공간(221a, 221b)의 선택에 의해 조절한다.
도 13과 같은 종양형태에 대해 방사선원의 위치가 정해지면, 예를 들어, 종양이 균일한 두께로 넓게 분포하는 방향으로는 조사범위를 넓게 하여 조사시간이 최소화 되도록 한다. 반면, 종양이 불균일한 두께로 좁게 존재하는 방향으로는 조사범위를 좁게 하여 주변 정상장기로의 방사선 조사가 최소화 되도록 한다.
이러한 치료과정에서, 본 발명의 삽입기구(1)의 사용에 의해, 방사선 조사방향 및 조사범위를 쉽게 조절할 수 있고, 이를 통해 종양에만 국한하여 방사선량을 전달할 수 있으며 동시에 치료시간을 크게 줄일 수 있다.
이상 설명에서는 자궁암 치료를 예시하였으나, 본 발명에 따른 삽입기구는 이에 한정되지 않고, 두경부암, 식도암, 직장암 등에 대해서도 적용가능하다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 제1실시예에 따른 삽입기구의 변형예를 나타낸 것이다.
제1수용공간(211a) 및 제2수용공간(211b)은 다양하게 변화할 수 있다.
도 14a에 표시한 변형예와 같이 수용공간(211a, 211b)을 형성하는 트렌치는 외곽으로 갈수록 폭이 넓어지도록 마련될 수 있다. 트렌치의 형상에 따라 방사선 조사 형태가 변화될 수 있다.
도 14b에 표시한 변형예에서는 수용공간(211a, 211b)을 형성하는 트렌치가 제1내부체(210)의 중심을 지나도록 형성되어 있다.
한편, 본 발명에서의 수용공간은 2개에 한정되지 않고 3개 이상으로 마련될 수도 있다.
도 15 및 도 16을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 삽입기구를 설명한다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 삽입기구에서 내부 연결부와 수용 가이드를 나타낸 것이고, 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 삽입기구에서 제1내부체와 제2내부체의 연결을 나타낸 것이다.
제2실시예에서는 내부 연결부(230)의 직경이 제1실시예보다 크게 마련되어 있으며, 내부 연결부(230) 내에는 연결부 공간(231)이 있다. 수용가이드(241, 242)는 연결부 공간(231) 내에 위치한다.
제1수용가이드(241)는 상부에 위치한 제1안내공간(221a)과 상부에 위치한 제1가이드 공간(212a)을 연결하고, 제2수용가이드(242)는 하부에 위치한 제2안내공간(221b)과 하부에 위치한 제2가이드 공간(212b)을 연결한다.
즉, 제2실시예에서는 수용가이드(241, 242)의 연결이 교차형태가 아닌 것이다.
제2실시예에서는 방사선원이 제1수용공간(211a)에 위치하는 경우와 제2수용공간(211b)에 위치하는 경우에 회전에 의해 전체 경로의 길이변화가 연결부 공간(231) 내에서 수용되도록 한다.
도 17 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 삽입기구를 설명한다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 제3실시예에 따른 삽입기구에서 제2외부체 및 제2내부체의 단면을 나타낸 것이고, 도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 삽입기구에서 제1내부체와 제2내부체의 연결을 나타낸 것이다.
제3실시예에서 제2내부체(220)는 안내 가이드(223, 224)를 더 포함한다.
안내 가이드(223)는 제1안내 가이드(223)와 제2안내 가이드(224)를 포함하여, 양 안내 가이드(223, 224)는 동일한 구성을 가진다. 제1안내 가이드(223)를 설명하면 다음과 같다.
제1안내 가이드(223)는 제1안내공간(221a)에 삽입되어 있는 제1부분(223a)과 외부로 노출되어 있는 제2부분(223b)을 포함하며, 제2부분(223b)은 제1부분(223a)에 비해 직경이 확장되어 있다. 제1안내 가이드(223)에는 방사선원이 통과하는 제1통과공간(223c)이 형성되어 있다. 제1통과공간(223c)은 제2부분(223b)에서는 확장되어 있으며, 확장된 제1통과공간(223c)에 의해 방사선원의 삽입이 용이해진다.
사용자는 외부로 노출된 제2부분(223b, 224b)을 회전시켜 방사선의 조사 방향을 조절할 수 있다.
제3실시예에서는 제1수용가이드(241)는 상부에 위치한 제1안내공간(221a)과 상부에 위치한 제1가이드 공간(212a)을 연결하고, 제2수용가이드(242)는 하부에 위치한 제2안내공간(221b)과 하부에 위치한 제2가이드 공간(212b)을 연결한다. 구체적으로는 제1수용가이드(241)는 제1통과공간(223c)에 연결되고 제2수용가이드(242)는 제2통과공간(224c)에 연결된다.
즉, 제3실시예에서도 수용가이드(241, 242)의 연결이 교차형태가 아닌 것이다.
제3실시예에서는 방사선원이 제1수용공간(211a)에 위치하는 경우와 제2수용공간(211b)에 위치하는 경우에 회전에 의한 전체 경로의 길이 차이만큼 제1안내가이드(223)가 제2안내가이드(224)보다 더 후방으로 밀려나도록 구성된다.
전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 길게 연장되어 있는 제1외부체, 길게 연장되어 있는 제2외부체 및 상기 제1외부체와 상기 제2외부체를 굴절되도록 연결하는 굴절부를 포함하는 외부체;
    상기 제1외부체의 내부에 위치하며, 방사선원이 수용되는 수용공간을 가지는 제1내부체;
    상기 제2외부체의 내부에 위치하며, 방사선원이 통과할 수 있는 안내공간을 가지며 회전을 조작할 수 있는 제2내부체; 및
    상기 외부체 내에서 상기 굴절부에 대응하게 위치하며, 방사선원이 통과할 수 있도록 상기 안내공간 및 상기 수용공간과 연통되어 있는 연결공간을 가지며, 상기 제1내부체와 상기 제2내부체를 연결하는 내부 연결부;를 포함하며,
    상기 수용공간은 상기 제1외부체와의 거리가 상이한 제1수용공간과 제2수용공간을 포함하며,
    상기 제2내부체의 회전에 의해 상기 제1내부체는 상기 제1외부체와 분리되어 회전되는 삽입기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1수용공간 및 상기 제2수용공간은 상기 제1내부체를 따라 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수용공간은 상기 제1내부체에 트랜치 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수용공간 내에 위치하는 수용공간 구획부재를 더 포함하며, 상기 수용공간 구획부재에 의해 상기 제1수용공간 및 상기 제2수용공간이 분리되는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 연결부는 회전동력 메카니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회전동력 메카니즘은 탄성축, 주름관 및 조인트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 내부 연결부의 일단은 상기 제1내부체에 고정되어 있으며, 타단은 상기 제2내부체에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1내부체는 상기 제1외부체보다 방사선 차폐성능이 높은 물질로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  9. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내공간은 서로 분리되어 있는 제1안내공간과 제2안내공간을 포함하며,
    상기 연결공간 내에서 상기 제1안내공간을 상기 제1수용공간 및 상기 제2수용공간 중 어느 하나에 연결하는 제1수용 가이드와;
    상기 연결공간 내에서 상기 제1안내공간을 상기 제1수용공간 및 상기 제2수용공간 중 다른 하나에 연결하는 제2수용 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1수용 가이드와 상기 제2수용 가이드는 내부에 방사선원이 통과할 수 있는 튜브형태인 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1수용 가이드와 상기 제2수용 가이드는,
    상기 내부 연결부의 둘레에 위치하며,
    상기 제1수용 가이드는 제1수용공간 및 상기 제2수용공간 중 상기 제1안내공간과 보다 거리가 먼 것에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 내부 연결부는 내부에 연결부 공간을 가지며,
    상기 제1수용 가이드와 상기 제2수용 가이드의 적어도 일부는 상기 연결부 공간 내에 위치하며,
    상기 제1수용 가이드는 제1수용공간 및 상기 제2수용공간 중 상기 제1안내공간과 가까운 것에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입기구.
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