KR101977382B1 - 방사선 치료 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선 치료 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 체결 수단에 의해 결합되는 복수의 모듈로 이루어져 있으며, 복수의 모듈은 방사선을 조사하는 선형 가속기 모듈, 투영 영상을 조사하는 촬영 모듈, 상기 선형 가속기 모듈 및 상기 촬영 모듈을 내부에 수용하는 원형 갠트리 모듈, 그리고 상기 원형 갠트리 모듈과 결합하며 상기 원형 갠트리 모듈을 지지하는 지지 프레임 모듈을 포함한다.

Description

방사선 치료 장치{Radiotherapy device}

본 발명은 사람의 몸속이나 피부 표면에 생기는 종양을 제거하는 방사선 치료 장치에 관한 것으로, 자세하게는 종래의 장치에 비해 크기를 현저하게 감소 시킨 방사선 치료 장치에 관한 것이다.

종래의 방사선 치료 장치는 크기가 커서, 방사선 치료 장치를 내부에 수용하기 위해서는 통상의 건물을 기준으로 최소 2개 층에 해당하는 공간이 필요했다. 이에 따라 방사선 치료 장치를 건물 내부에 설치하기 위해서는 기존 건물의 내부 구조를 전폭적으로 변경해야만 했다.

한편 방사선 치료 시 호흡에 의하여 종양이 움직일 수 있는데, 이로 인하여 치료빔이 종양 주변으로 빗나가는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우에 대처하기 위하여 치료빔 조사 범위를 종양의 움직임을 고려하여 넓게 하는 것이 일반적이나, 종양 주변 정상 조직이 손상되는 부작용이 있다.

주변 정상 조직의 손상을 줄이기 위하여 호흡을 모니터링 하면서, 호흡이 특정 범위에 있을 때 치료빔을 조사하는 게이팅 치료 기법이 현재 사용되고 있다. 게이팅 치료를 위해서는 호흡 상태를 파악해야 하는데, 호흡 센서를 이용하는 방법과 실시간 투영 영상에서 호흡 상태를 파악하는 기법이 있다. 호흡 센서를 사용하는 방법은 호흡 벨트를 이용하여 호흡을 측정하거나 광학 카메라를 이용하여 부착된 표식의 움직임을 파악하여 호흡을 측정하는 기법이 있다.

호흡 벨트나 광학 카메라를 사용하면 수월하게 호흡 상태를 파악할 수 있지만, 벨트나 광학 카메라 관련된 부품이 인체에 부착되어야 하므로 환자가 불편해 하거나 환부가 가려져 치료를 방해는 경우가 있다. 이런 이유로 치료기에 부착된 엑스선 영상 장비로 실시간 획득하는 투영 영상에서 직접 호흡 상태를 파악하는 기법이 필요하다. 일례로 투영 영상에서 횡격막을 검출하고, 그 위치 변화를 이용하여 호흡 상태(위상)를 파악할 수 있다. 그러나 영상에서 횡격막을 검출할 때 종종 오류가 발생할 수 있고, 이로 인하여 호흡 상태 파악의 정확도가 높지 않은 단점이 있다.

등록특허공보 10-1590153

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 X밴드 선형 가속기 모듈을 채용하여 장치 자체의 크기를 줄일 수 있으며, 복수의 모듈을 결합하여 방사선 치료 장치를 생성함에 따라 운반 및 설치가 용이한 방사선 치료 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 투영 영상과 재구성 영상의 관심 영역에 대해서 유사도를 산출함으로써 호흡 위상 결정에 따른 오차를 크게 줄일 수 있으며, 상호 정보량 (mutual information)과 구조적 유사성(structural similarity) 방법을 별개로 또는 결합하여 사용하여 투영 영상과 재구성 영상의 유사도를 산출함으로써 호흡 위상 결정에 따른 오차를 크게 줄일 수 있는 방사선 치료 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 아래에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 과제들이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 장치는 체결 수단에 의해 결합되는 복수의 모듈을 포함하되, 상기 복수의 모듈은, 방사선을 조사하는 선형 가속기 모듈, 투영 영상을 조사하는 촬영 모듈, 상기 선형 가속기 모듈 및 상기 촬영 모듈을 내부에 수용하는 원형 갠트리 모듈, 그리고 상기 원형 갠트리 모듈과 결합하며, 상기 원형 갠트리 모듈을 지지하는 지지 프레임 모듈을 포함한다.

상기 선형 가속기 모듈은 X 밴드 대역에서 입자를 가속시킬 수 있다.

상기 원형 갠트리 모듈은 가장자리에 랙이 형성되어 있는 기어부를 포함할 수 있다.

상기 복수의 모듈은, 상기 랙에 맞물려 결합되는 피니언 기어, 그리고 상기 피니언 기어에 회전 구동력을 제공하는 모터 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 모터 모듈은 상기 원형 갠트리 모듈의 중공 외측에 위치할 수 있다.

상기 복수의 모듈은, 전원 공급용 케이블 및/또는 데이터 전송용 케이블이 감기고, 상기 원형 갠트리 모듈의 회전에 따라 동일한 속도와 방향으로 회전하는 릴을 더 포함할 수 있다.

상기 릴은 상기 원형 갠트리 모듈에 연결되어 있는 릴 접촉부를 통하여 상기 원형 갠트리 모듈에 연결되며, 상기 원형 갠트리 모듈 외부에 배치될 수 있다.

상기 방사선 치료 장치의 가로 길이, 세로 길이 및 높이 중 적어도 하나는 2.5m 내지 2.8m일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 장치에 의하면, 복수의 모듈을 결합하여 방사선 치료 장치를 생성함에 따라 운반 및 설치가 용이해지며, X밴드 선형 가속기 모듈을 채용함으로써 방사선 치료 장치 자체의 크기를 줄일 수 있다.

본 발명은 투영 영상과 재구성 영상의 유사도를 산출할 때 투영 영상과 재구성 영상의 관심 영역에 대해서 유사도를 산출함으로써 호흡 위상 결정에 따른 오차를 크게 줄일 수 있으며, 또한 상호 정보량과 구조적 유사성 방법을 이용하여 투영 영상과 재구성 영상의 유사도를 산출함으로써 호흡 위상 결정에 따른 오차를 크게 줄일 수 있다.

제안된 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 더 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 장치 및 그 제어 장치를 포함하는 방사선 치료 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 선형 가속기 모듈, 촬영 모듈, 납차폐, 디텍터 모듈을 도시한 도면이다.
도 3은 원형 갠트리 모듈 및 원형 갠트리 모듈에 수용된 선형 가속기 모듈, 촬영 모듈, 납차폐, 디텍터 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 원형 갠트리 모듈의 지지 프레임 모듈을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 방사선 치료 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 치료 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 릴 및 릴 접촉부를 도시한 도면이다.
도 8는 제어 장치의 세부적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 9은 재구성 영상을 생성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 10는 투영 영상과 재구성 영상의 유사도를 산출하는 과정을 도시한 도면이다.
도 11는 호흡 위상별 재구성 영상과 투영 영상의 유사도를 호흡 위상에 따라 도시한 그래프이다.
도 12은 일 실시예에 따른 방사선 치료 방법을 도시하는 흐름도이다.

전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 나아가 제안된 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 나아가, 명세서 전체에서 신호는 전압이나 전류 등의 전기량을 의미한다.

명세서에서 기술한 부란, "하드웨어 또는 소프트웨어의 시스템을 변경이나 플러그인 가능하도록 구성한 블록"을 의미하는 것으로서, 즉 하드웨어나 소프트웨어에 있어 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 장치에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 장치 및 그 제어 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 선형 가속기 모듈, 촬영 모듈, 납차폐, 디텍터 모듈을 도시한 도면이며, 도 3은 원형 갠트리 모듈 및 원형 갠트리 모듈에 수용된 선형 가속기 모듈, 촬영 모듈, 납차폐, 디텍터 모듈을 도시한 도면이다. 도 4는 원형 갠트리 모듈의 지지 프레임 모듈을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 방사선 치료 장치를 도시한 도면이다.

방사선 치료 장치(3)와 제어 장치(100)는 별개의 장치로 구현될 수 있지만, 물리적으로 하나의 장치로 구현될 수 있다.

방사선 치료 장치(3)는 체결 수단에 의해 결합되는 복수의 모듈을 포함한다. 복수의 모듈은 방사선을 조사하는 선형 가속기 모듈(16), 투영 영상용 X선을 조사하는 촬영 모듈(24), 투영 영상을 수신하는 디텍터 모듈(30), 선형 가속기 모듈(16), 촬영 모듈(24) 및 디텍터 모듈(30)을 내부에 수용하는 원형 갠트리 모듈(14), 원형 갠트리 모듈(14)을 지지하는 지지 프레임 모듈(50)을 포함한다.

종래의 방사선 치료 장치는 별개의 모듈이 결합되는 방식에 의해 생성되지 않고, 물리적으로 하나의 장치로 생성되었다. 즉, 종래에는 원형 갠트리와 원형 갠트리를 지지하는 지지 프레임이 일체로 생성되어 운반 및 설치에 어려움이 있었다. 그러나, 본 발명에서는 방사선 치료 장치(3)가 포함하는 구성을 최대한 모듈화하고, 각 모듈을 방사선 치료 장치(3)가 설치될 목적지로 운반한 후 각 모듈을 결합함으로써 방사선 치료 장치(3)의 설치 작업을 쉽고 간편하게 할 수 있다. 각각의 모듈은 볼트 등의 체결 수단에 의해 결합되지만 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 체결 수단을 통해 결합될 수도 있다.

선형 가속기 모듈(16)은 도 1 및 도 3에 도시된 것처럼 원형 갠트리 모듈(14)에 수용되며, X 밴드 대역에서 입자를 가속시켜 환자 치료용 방사선 치료빔을 조사한다. 선형 가속기 모듈(16)은 전자총(Electron Gun), 마그네트론 발진기(Magnetron), 펄스 변조기, 선형 가속기 모듈 제어부 및 도파관을 포함할 수 있다.

전자총은 전자관에서 전자를 발생시키고, 발생된 전자를 가속 및 집속하여 전자 빔(Electron beam)을 형성하며, 입력 신호에 따라 전자 빔의 강도를 제어하는 장치이다. 전자총은 전자를 생성하는 캐소드(cathode) 및 전자의 발생을 제어하는 그리드(grid)를 포함할 수 있으며, 그리드로 인가되는 제어 펄스 신호에 따라 캐소드의 전자 생성 여부가 제어될 수 있고, 캐소드에서 생성된 전자는 도파관으로 제공되고 방출될 수 있다.

마그네트론 발진기는 고주파(micro-wave)를 발진시키기 위한 전자 진공관으로서, 마그네트론 발진기에서 발생한 고주파 에너지가 도파관으로 인가되면 도파관으로 유입된 전자 또는 전자 빔과 고주파 에너지의 상호 작용으로 번칭(bunching) 현상을 일으켜 전자가 고속으로 가속될 수 있다. 본 발명에서 마그네트론 발진기는 펄스 변조기(Pulse Modulator)로부터 인가되는 구동 펄스 신호에 따라 고주파 발생을 제어할 수 있다.

펄스 변조기는 선형 가속기 모듈 제어부로부터 수신되는 펄스 신호 형태에 관한 정보에 기초하여 전자총 그리드를 제어하는 펄스 신호와 마그네트론 발진기를 구동하는 펄스 신호를 생성하고, 생성된 제어 펄스 신호 및 구동 펄스 신호를 선형 가속기 모듈 제어부로부터의 동기화 신호에 기초하여 전자총 그리드 및 마그네트론 발진기에 각각 인가할 수 있다.

선형 가속기 모듈 제어부는 치료 계획에 따라 설정되는 출력 방사선량 정보에 기초하여 펄스 변조기가 생성하는 제어 및 구동 펄스 신호의 형태(예를 들어, 펄스 신호의 주기, 크기 및 펄스 폭 등)를 결정하고, 상기 제어 및 구동 펄스 신호간 위상 또는 주파수 조정을 위한 동기화 신호를 생성할 수 있다.

출력 방사선량 정보는 예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 세기 조절 방사선 치료(IMRT)용 선형 가속기 모듈을 통해 병변 조직으로는 방사선량을 집중시키고 정상 조직으로는 방사선량을 최소화하도록 하는 치료 계획에 따라 구체적 상황에 부합하도록 설정될 수 있으며, 구체적으로 출력 방사선량 정보는 10% dose 또는 80% dose 등의 최대 출력 방사선량 대비 백분율로 설정될 수 있다.

이때, 출력 방사선량 정보는 도파관에서 가속된 전자가 타겟(target)과 충돌함으로써 발생하는 방사선(예컨대, X-선)량, 방사선 조사 대상의 조직 종류, 조직의 위치, 조직의 밀도 및 선형 가속기 모듈(16)의 출력 방사선을 조사하는 조사부 헤드의 위치와 환자와의 거리를 고려하여 설정될 수 있다.

한편, 출력 방사선량 정보는 치료 계획을 수립하는 사용자의 선택에 따라 입력될 수 있으며 선형 가속기 모듈(16)과 연동되는 제어 장치(100)를 통해 선형 가속기 모듈 제어부로 전달될 수 있다.

납차폐(17)는 선형 가속기 모듈(16)이 조사한 방사선을 차폐한다.

카우치(41)는 환자(43)가 배치되는 침상으로, 상하 좌우 자유롭게 이동할 수 있다. 카우치(41)가 이동함에 따라 카우치(41) 상에 배치된 환자(43)도 같이 이동할 수 있다. 환자(43)가 이동됨에 따라, 방사선 치료빔을 환자(43)의 환부에 정확히 조사할 수 있으며, 또한, 투영 영상에 환부가 포함되도록 투영 영상을 조사할 수 있다.

촬영 모듈(24)은 투영 영상용 X선을 조사하고 디텍터 모듈(30)은 투영 영상을 수신한다. 디텍터 모듈(30)은 조사된 X선 중 환자(43)를 통과하는 X선을 수신한다. 촬영 모듈(24)과 디텍터 모듈(30)은 하나의 세트로 구성된 콘빔 전산화 단층 촬영 장치(Cone Beam Computed Tomography)일 수 있다. 콘빔 CT는 원추 형태의 방사선(Cone-Shaped X-Ray Beam)을 조사하여 촬영한다. 촬영 모듈(24)과 디텍터 모듈(30)은 서로 마주보고 있으며, 환자 주변을 360도 회전하면서 각각 X선을 조사하고 수신한다.

도 2를 참조하면, 디텍터 모듈(30)은 디텍터 모듈 가이드부(32)에 연결되고, 디텍터 모듈 가이드부(32)는 디텍터 모듈 프레임(31)에 연결된다. 디텍터 모듈 가이드부(32)는 디텍터 모듈 프레임(31)에 체결된 상태에서 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 디텍터 모듈(30)은 Z축 방향으로 이동함에 따라, 촬영 모듈(24)이 조사한 투영 영상용 X선을 더 넓은 면적으로 수신할 수 있게 된다. 여기서 Z축 방향은 납차폐(17)로부터 선형 가속기 모듈(16)로의 방향이다.

선형 가속기 모듈(16)는 방사선 치료를 위한 방사선 치료빔을 조사하며, 방사선 치료빔은 치료 계획에 따라 환부에 조사될 수 있다. 즉, 선형 가속기 모듈(16)은 전자를 가속시켜 고에너지의 방사선을 방출하고, 인체 내부에 위치한 악성 또는 양성 종양의 모양에 따라 방사선을 조사할 수 있는 장치로서, 다양한 에너지와 높은 선량율이 가능하다. 한 예로서, 선형 가속기 모듈(16)은 X 밴드 대역에서 입자를 가속시킨다. X 밴드는 8-12기가 헤르츠의 SHF 주파수 대역이다. X밴드 대역에서 입자를 가속시킴에 따라 종래에 비하여 선형 가속기 모듈의 크기를 작게 할 수 있다.

선형 가속기 모듈(16)은 원형 갠트리 모듈(14)의 일 측에 장착될 수 있으며, 원형 갠트리 모듈(14) 회전 시 선형 가속기 모듈(16)도 함께 회전할 수 있다.

선형 가속기 모듈(16)의 단부에는 다엽 콜리메이터(Multi-Leaf Collimator, MLC)(20)가 장착될 수 있다. 다엽 콜리메이터(20)의 일단은 선형 가속기 모듈(16)에 장착되고 타단은 환자(43)를 향하여 방사선 빔을 조사하도록 원형 갠트리 모듈(14) 상에 고정될 수 있다.

다엽 콜리메이터(20)는 환자(43)의 치료 대상 조직을 치료하기 위해 많거나 적은 양의 방사선 빔이 요구되는 경우, 방사선 빔의 강도를 조절할 수 있으며, 또한, 환자(43)의 치료 대상 조직이 변위되는 경우, 환자(43)의 치료 대상 조직에 방사선 빔을 조사하도록 방사선 빔의 패턴을 조절할 수 있다. 환자(43)의 호흡에 의하여 환부나 환부 내 조직이 변위할 수 있는데, 다엽 콜리메이터(20)는 이러한 변위에 기초하여 제어될 수 있다.

원형 갠트리 모듈(14)은 중공을 갖는 원통형 구조를 가지고, 환자(43)가 배치된 카우치(41)가 중공 내에 삽입될 수 있으며, 원형 갠트리 모듈(14)은 환자(43)를 중심으로 회전할 수 있다. 여기서 원통형 구조는 원형 갠트리 모듈(14)의 중공 전체에 걸쳐 원통형인 경우뿐만 아니라, 부분적으로 원통형인 경우도 포괄적으로 의미할 수 있다.

원형 갠트리 모듈(14)의 일 측으로부터 원형 갠트리 모듈(14)의 회전축과 평행한 방향을 따라 원형 갠트리 모듈(14)의 타 측을 향하여 중공 내에 환자(43)가 안내될 수 있다. 카우치(41)는 환자(43)가 누운 상태에서 원형 갠트리 모듈(14)의 중공 내로 자동적으로 이동되게 하거나 수동 버튼에 의해 이동되게 할 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 원형 갠트리 모듈(14) 내부에는 원형 갠트리 모듈(14) 자체를 회전시킬 수 있는 회전 메커니즘이 구비될 수 있다.

선형 가속기 모듈(16), 촬영 모듈(24), 디텍터 모듈(30) 및 납차폐(17)는 각각 선형 가속기 모듈 프레임(15), 촬영 모듈 프레임(25), 디텍터 모듈 프레임(31) 및 납차폐 프레임(18)에 연결된다.

원형 갠트리 모듈(14)이 회전함에 따라 선형 가속기 모듈(16), 촬영 모듈(24) 및 디텍터 모듈(30)은 함께 회전할 수 있다. 치료 계획에 따라 원형 갠트리 모듈(14)은 일정한 각도만큼 회전한 후 멈춘다. 도 2에 도시된 것처럼 선형 가속기 모듈(16)과 촬영 모듈(24)은 90도 각도를 이루어 원형 갠트리 모듈(14)에 장착될 수 있으며, 또한, 선형 가속기 모듈(16)과 디텍터 모듈(30)은 90도 각도를 이루어 원형 갠트리 모듈(14)에 장착될 수 있다.

도 3을 참조하면, 원형 갠트리 모듈(14)의 기어부(72) 방향의 접촉부(51) 및 베어링(13) 방향의 접촉부(52) 사이에는 선형 가속기 모듈(16), 촬영 모듈(24), 디텍터 모듈(30) 및 납차폐(17)가 수용된다. 두 접촉부(51, 52)는 사각빔(11)으로 이루어진다. 접촉부(52)는 베어링(13)과 연결되는데, 오링(12)을 경유하여 연결될 수 있다. 오링(12)은 용접을 통해 접촉부(52)와 접합되고, 오링(12)은 베어링(13)과 체결 수단에 의해 연결될 수 있다.

원형 갠트리 모듈(14)은 가장자리에 요철 모양의 랙이 형성되어 있는 기어부(72)를 포함한다. 기어부(72)는 접촉부(51)와 연결되며, 따라서 기어부(72)가 회전함에 따라 접촉부(51)도 회전하고, 결국 원형 갠트리 모듈(14)도 회전하게 된다.

방사선 치료 장치(3)는 랙에 맞물려 결합되는 피니언 기어(71)와 피니언 기어(71)에 회전 구동력을 제공하는 모터 모듈(70)을 더 포함한다.

모터 모듈(70)의 회전 구동력이 피니언 기어(71)에 전달되고, 피니언 기어(71)의 회전 운동이 기어부(72)의 회전 운동으로 변환되어 원형 갠트리 모듈(14)도 회전 운동을 한다.

모터 모듈(70)은 원형 갠트리 모듈(14)의 중공 외측에 위치한다. 이에 따라 중공의 지름을 상대적으로 작게 하여도 환자(43)가 내부에 수용될 수 있는 충분한 공간이 제공될 수 있다. 만일 이와 달리 모터 모듈(70)이 원형 갠트리 모듈(14)의 중공 내측에 위치하게 되면 환자(43)를 수용하기 위한 공간을 확보하기 위하여 중공의 지름은 커져야 하고, 이에 따라 방사선 치료 장치의 크기도 커질 수밖에 없다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 방사선 치료 장치(3)는 전원을 공급하거나 데이터를 전송하는 케이블(61)이 감기는 릴(60)을 더 포함한다. 릴(60)은 원형 갠트리 모듈(14)의 외부에 배치되며, 원형 갠트리 모듈(14)이 회전함에 따라 동일한 속도와 방향으로 회전한다. 이와 같이 케이블(61)이 원형 갠트리 모듈(14)의 외부 공간에 수용됨에 따라 원형 갠트리 모듈(14)의 크기를 상대적으로 더 줄일 수 있다.

릴(60)은 릴 접촉부(62)를 통하여 원형 갠트리 모듈(14)에 연결된다. 릴 접촉부(62)는 원형 갠트리 모듈(14)의 회전 운동을 릴(60)로 전달한다. 방사선 치료 장치(3)는 릴(60)의 무게를 지지하기 위해 릴 지지부(63)를 더 포함할 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 장치(3)는 카우치(41)를 제외하고 가로, 세로 및 높이 중 적어도 하나의 길이는 2.5m 내지 2.8m인 것이 바람직하다. 이와 같은 길이 제한으로 인하여 건물 내부 구조를 변경하지 않고 본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 장치(3)를 건물 내부에 설치할 수 있다. 더욱이 방사선 치료 장치(3)의 각 구성 요소가 모듈화 되어 있으므로 모듈화된 구성 요소들을 건물 내부로 운반한 후 결합시키면 되므로 설치가 더욱 용이해진다.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 장치(3)를 제어하는 제어 장치(100)에 대하여 도 8 내지 도 11을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 8는 제어 장치(100)의 세부적인 구성을 도시한 블록도이고, 도 9은 재구성 영상을 생성하는 과정을 도시한 도면이며, 도 10는 투영 영상과 재구성 영상의 유사도를 산출하는 과정을 도시한 도면이다. 도 11는 호흡 위상별 재구성 영상과 투영 영상의 유사도를 호흡 위상에 따라 도시한 그래프이다.

도 8을 참고하면, 제어 장치(100)는 4D 콘빔 CT 영상 수집부(110), 카우치 이동부(120), 호흡 위상 결정부(130), 그리고 선형 가속기 모듈 제어부(140)를 포함하며, 방사선 치료 장치(3)를 제어한다. 또한 제어 장치(100)는 제어 장치(100)를 총괄 제어하는 제어부 및 저장부를 포함할 수 있다. 제어부는 마이크로 컨트롤러 또는 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 저장부에 저장된 프로그램을 실행할 수 있다. 도 8에 따른 각 블록들은 프로그램 코드의 기능적인 블록을 의미할 수 있다.

제어 장치(100)는 외부 장비와 유무선 통신을 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 통신부를 포함할 수 있다.

4D 콘빔 CT 영상 수집부(110)는 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상 세트인 4D 콘빔 CT 영상을 수집한다. 치료 전에 본 발명의 실시예에 따른 촬영 모듈(24)과 다른 별도의 일반 CT 장비로 환자(43)의 환부를 4D 촬영한다. 이렇게 CT 영상을 촬영함과 동시에 호흡 모니터링 신호를 저장하여 촬영 시간과 호흡 신호를 매칭시킨 CT 영상을 후 처리한다. 이를 통해 호흡 위상별 CT 데이터 세트가 재구성될 수 있다. 4D 콘빔 CT 영상 수집부(110)는 이러한 과정에 따라 외부 장비가 생성한 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상 세트인 4D 콘빔 CT 영상을 수신한다. 이때 외부 장비는 별도의 일반 CT 장비를 포함한다.

카우치 이동부(120)는 촬영 모듈(24)의 촬영 범위에 환자(43)의 장기가 포함되도록 카우치(41)를 이동시킨다. 카우치 이동부(120)는 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상을 촬영한 외부 장비로부터 영상 좌표를 수신한다. 카우치 이동부(120)는 촬영 모듈(24)이 현재 촬영한 영상의 좌표와 수신된 영상 좌표와 일치하도록 카우치(41)를 이동시킨다. 좌표가 일치한다는 것은 영상 좌표의 특정 좌표에 해당하는 객체와 현재 촬영 모듈(24)이 촬영한 영상의 특정 좌표에 해당하는 객체가 서로 일치하는 것이다.

호흡 위상 결정부(130)는 투영 영상용 X선을 조사하는 촬영 모듈(24)의 현재 위치를 촬영 모듈(24)의 위치로 가정하고 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상에 포함된 장기를 피사체로 가정한 호흡 위상별 재구성 영상을 생성하고, 호흡 위상별 재구성 영상과 투영 영상을 비교하여 투영 영상의 호흡 위상을 결정한다.

도 9를 참고하면, 재구성 영상(Digital Reconstructed Radiograph, DRR)은 촬영 모듈(24)에서 디텍터 모듈(30)의 각 픽셀로 가는 직선상에 존재하는 3D 영상(graylevel)을 누적하여 생성된 2D 영상이다. 재구성 영상은 사전에 수집된 4D 콘빔 CT 영상으로부터 생성되며, 호흡 위상별로 생성된다. 4D 콘빔 CT directory는 4D 콘빔 CT 영상이 수집되어 있는 데이터베이스이다.

도 10을 참고하면, 호흡 위상 결정부(130)는 호흡 위상별 재구성 영상과 촬영 모듈(24)이 촬영한 투영 영상을 비교한다. 즉, 호흡 위상 결정부(130)는 호흡 위상별 재구성 영상과 촬영 모듈(24)이 촬영한 투영 영상의 유사도를 산출하고, 산출된 유사도에 기초하여 투영 영상의 호흡 위상을 결정한다.

환자(43)는 계속 호흡을 하기 때문에 촬영 모듈(24)이 현재 촬영한 투영 영상에 포함된 호흡 위상을 쉽게 판단할 수 없다. 현재 촬영된 투영 영상의 호흡 위상을 산출하기 위하여 호흡 위상 결정부(130)는 호흡 위상별 재구성 영상과 투영 영상의 유사도를 산출하여 투영 영상과 유사도가 가장 높은 재구성 영상의 특정 호흡 위상을 투영 영상의 호흡 위상으로 결정한다. 유사도는 상호 정보량(mutual information) 및/또는 구조적 유사성(structural similarity, SSIM)을 이용하여 산출한다. 유사도를 산출하는 두 가지 방법을 활용함에 따라, 더 객관성이 있는 유사도를 산출할 수 있다. 이에 따라, 현재 투영 영상의 호흡 위상을 정확히 산출할 수 있다.

호흡 위상 결정부(130)는 호흡 위상별 재구성 영상의 관심 영역(300)과 투영 영상의 관심 영역(200)의 유사도를 산출한다. 도 10에 관심 영역(200, 300)이 투영 영상과 재구성 영상(DRR)에 흰색 실선 박스로 표시되어 있다. 관심 영역(Region of Interest, ROI)은 영상의 유사도를 비교하기 위한 영역으로서 호흡에 의하여 주기적으로 형태가 바뀌는 영역으로 설정하는 것이 바람직하다. 관심 영역을 설정하기 위하여 밝기 변화가 심한 곳을 포함하도록 관심 영역을 설정할 수 있으며, 호흡 위상에 따라 밝기 변화가 기설정된 수치 이상인 영역을 관심 영역으로 설정할 수 있다. 호흡 위상을 비교할 경우에는 보통 횡격막이 위치한 영역을 관심 영역으로 설정하여 비교하여야 호흡 위상을 잘 파악할 수 있다.

선형 가속기 모듈 제어부(140)는 투영 영상의 호흡 위상이 기설정된 범위에 있으면, 방사선 치료빔을 조사하도록 선형 가속기 모듈(16)를 제어한다. 선형 가속기 모듈 제어부(140)는 앞서 설명한 것처럼 방사선 치료 장치(3)에 포함될 수도 있다.

치료 계획에서 방사선 치료빔을 조사할 조건을 결정한다. 예를 들어, EX40%~IN40%인 범위에서 방사선 치료빔을 조사하도록 계획할 수 있다. 투영 영상의 위상이 위 조건 이내이면, 선형 가속기 모듈 제어부(140)는 방사선 치료빔을 조사하도록 선형 가속기 모듈(16)을 제어 한다. 치료 계획에는 호흡 위상의 범위뿐만 아니라 선형 가속기 모듈(16)의 조사 형태, 선량, 조사 시간 등이 포함된다.

호흡 위상 결정부(130)는 치료 계획에 기초하여 촬영 모듈(24)의 위치가 변화하면, 투영 영상을 조사하는 촬영 모듈(24)의 현재 위치를 촬영 모듈(24)의 위치로 가정하고 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상에 포함된 장기를 피사체로 가정한 호흡 위상별 재구성 영상을 다시 생성하고, 다시 생성된 호흡 위상별 재구성 영상과 투영 영상을 비교하여 투영 영상의 호흡 위상을 결정한다. 치료 계획에 따라 촬영 모듈(24)의 각도 또는 선형 가속기 모듈(16)의 각도 또는 선형 가속기 모듈(16)의 선량 등이 변경될 수 있다. 이와 같은 요소들이 변경되면 호흡 위상 결정부(130)는 투영 영상의 호흡 위상을 다시 결정한다.

방사선 치료에서 호흡 위상은 IN0%, IN20%, IN100%, EX100%, EX50%, EX10% 등으로 표시하는데, IN/EX는 흡기/배기를 의미하고, 수치는 가슴에 호흡이 들어간 양을 의미한다.

도 11을 참고하면, 호흡 위상은 10개다. 가로축은 호흡 위상의 개수에 관한 것이고, 세로 축은 구조적 유사성(structural similarity, SSIM)을 통해 산출된 SSIM 수치이다. 도 11에 따른 꺾은선 그래프에 흡기 또는 배기 정보를 표시하고, 또한, 꺾은선 그래프는 흡기 또는 배기의 정도를 퍼센트로 표시한다.

그러면 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 치료 방법에 대하여 도 12를 참고하여 상세하게 설명한다. 도 12은 일 실시예에 따른 방사선 치료 방법을 도시하는 흐름도이다.

본 발명의 실시예에 따른 방사선 치료 방법은 4D 콘빔 CT 영상 수집 단계(S610), 카우치 이동 단계(S620), 호흡 위상 결정 단계(S630) 및 선형 가속기 모듈 제어 단계(S640)를 포함한다.

4D 콘빔 CT 영상 수집 단계(S610)는 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상 세트인 4D 콘빔 CT 영상을 수집하는 단계이다. 치료 전 본 발명에 따른 촬영 모듈(24)과 구별되는 별도의 일반 CT로 환자(43)의 환부를 4D 촬영하고, CT 영상 촬영과 동시에 호흡 모니터링 신호를 저장하여 촬영 시간과 호흡 신호를 매칭시킨 CT 영상을 후 처리한다. 이를 통해 호흡 위상별 CT 데이터 세트가 재구성 될 수 있다. 4D 콘빔 CT 영상 수집 단계(S610)에서 4D 콘빔 CT 영상 수집부(110)는 전술한 과정에 따라 외부 장비가 생성한 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상 세트인 4D 콘빔 CT 영상을 수신한다.

카우치 이동 단계(S620)는 촬영 모듈의 촬영 범위에 환자(43)의 장기가 포함되도록 카우치(41)를 이동시키는 단계이다. 카우치 이동 단계(S620)에서 카우치 이동부(120)는 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상을 촬영한 외부 장비로부터 영상 좌표를 수신하고, 촬영 모듈(24)이 현재 촬영한 영상의 좌표와 외부 장비로부터의 영상 좌표가 일치하도록 카우치(41)를 이동시킨다. 좌표가 일치한다는 것은 영상 좌표의 특정 좌표에 해당하는 객체와 촬영 모듈(24)이 현재 촬영한 영상의 특정 좌표에 해당하는 객체가 서로 일치하는 것이다.

호흡 위상 결정 단계(S630)는 투영 영상용 X선을 조사하는 촬영 모듈(24)의 현재 위치를 촬영 모듈(24)의 위치로 가정하고 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상에 포함된 장기를 피사체로 가정한 호흡 위상별 재구성 영상을 생성하고, 호흡 위상별 재구성 영상과 투영 영상을 비교하여 투영 영상의 호흡 위상을 결정하는 단계이다.

호흡 위상 결정 단계(S630)에서 호흡 위상 결정부(130)는 호흡 위상별 재구성 영상과 촬영 모듈(24)이 촬영한 투영 영상을 비교한다. 즉, 호흡 위상 결정 단계(S630)에서 호흡 위상 결정부(130)는 호흡 위상별 재구성 영상과 촬영 모듈이 촬영한 투영 영상의 유사도를 산출하고, 산출된 유사도에 기초하여 투영 영상의 호흡 위상을 결정한다.

환자(43)는 계속 호흡을 하기 때문에 촬영 모듈(24)이 현재 촬영한 투영 영상에 포함된 호흡 위상을 쉽게 판단할 수 없다. 현재 촬영된 투영 영상의 호흡 위상을 산출하기 위하여 호흡 위상 결정부(130)는 호흡 위상별 재구성 영상과 투영 영상의 유사도를 산출하여 투영 영상과 유사도가 가장 높은 재구성 영상의 특정 호흡 위상을 투영 영상의 호흡 위상으로 결정한다. 유사도는 상호 정보량(mutual information) 및/또는 구조적 유사성(structural similarity, SSIM)을 이용하여 산출한다. 유사도를 산출하는 두 가지 방법을 활용함에 따라, 더 객관성이 있는 유사도를 산출할 수 있다. 이에 따라, 현재 투영 영상의 호흡 위상을 정확히 산출할 수 있다.

호흡 위상 결정 단계(S630)에서 호흡 위상 결정부(130)는 호흡 위상별 재구성 영상의 관심 영역(300)과 투영 영상의 관심 영역(200)의 유사도를 산출한다. 관심 영역(Region of Interest, ROI)은 영상의 유사도를 비교하기 위한 영역으로서 호흡에 의하여 주기적으로 형태가 바뀌는 영역으로 설정한다. 관심 영역을 설정하기 위하여 밝기 변화가 심한 곳을 포함하도록 관심 영역을 설정할 수 있으며, 호흡 위상에 따라 밝기 변화가 기설정된 수치 이상인 영역을 관심 영역으로 설정할 수 있다. 호흡 위상을 비교할 경우에는 보통 횡격막이 위치한 영역을 관심 영역으로 설정하여 비교하여야 호흡 위상을 잘 파악할 수 있다.

선형 가속기 모듈 제어 단계(S640)에서 선형 가속기 모듈 제어부(140)는 투영 영상의 호흡 위상이 기설정된 범위에 있으면, 방사선 치료빔을 조사하도록 선형 가속기 모듈(16)를 제어한다.

치료 계획에서 방사선 치료빔을 조사할 조건을 결정한다. 예를 들어, EX40%~IN40%인 범위에서 방사선 치료빔을 조사하도록 계획할 수 있다. 투영 영상의 위상이 위 조건 이내이면, 선형 가속기 모듈 제어 단계(S640)에서 선형 가속기 모듈 제어부(140)는 방사선 치료 빔을 조사하도록 선형 가속기 모듈(16)을 제어 한다. 치료 계획에는 호흡 위상의 범위뿐만 아니라 선형 가속기 모듈(16)의 조사 형태, 선량, 조사 시간 등이 포함된다.

호흡 위상 결정 단계(S630)에서 호흡 위상 결정부(130)는 치료 계획에 기초하여 촬영 모듈(24)의 위치가 변화하면, 투영 영상을 조사하는 촬영 모듈(24)의 현재 위치를 촬영 모듈(24)의 위치로 가정하고 호흡 위상별 장기의 3D 콘빔 CT 영상에 포함된 장기를 피사체로 가정한 호흡 위상별 재구성 영상을 다시 생성하고, 다시 생성된 호흡 위상별 재구성 영상과 투영 영상을 비교하여 투영 영상의 호흡 위상을 결정한다. 치료 계획에 따라 촬영 모듈(24)의 각도 또는 선형 가속기 모듈(16)의 각도 또는 선형 가속기 모듈(16)의 선량 등이 변경될 수 있다. 이와 같은 요소들이 변경되면 호흡 위상 결정부(130)는 투영 영상의 호흡 위상을 다시 결정한다.

이와 같이, 제안된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제안된 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 실시 형태로 실시될 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시 예들은 예시적인 것일 뿐이며, 그 범위를 제한해놓은 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 또한, 도면에 도시된 순서도들은 제안된 발명을 실시함에 있어서 가장 바람직한 결과를 달성하기 위해 예시적으로 도시된 순차적인 순서에 불과하며, 다른 추가적인 단계들이 제공되거나, 일부 단계가 삭제될 수 있음은 물론이다.

본 명세서에서 기술한 기술적 특징과 이를 실행하는 구현물은 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 기술하는 구조 및 그 구조적인 등가물 등을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 조합으로 구현 가능하다. 또한 본 명세서에서 기술한 기술적 특징을 실행하는 구현물은 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 처리 시스템의 동작을 제어하기 위하여 또는 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령어에 관한 모듈로서 구현될 수도 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 또는 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.

한편, 본 명세서에서 "장치"나 "시스템"이라 함은 예를 들어, 프로세서, 컴퓨터 또는 다중 프로세서나 컴퓨터를 포함하여 정보를 처리하는 모든 기구, 장치 및 기계를 모두 포함한다. 처리 시스템은, 하드웨어에 부가하여 예를 들어, 프로세서 펌웨어를 구성하는 코드, 프로토콜 스택, 정보베이스 관리 시스템, 운영 제체 또는 이들 중 하나 이상의 조합 등 요청 시 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 형성하는 모든 코드를 포함할 수 있다.

프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 스크립트 또는 코드 등으로 알려진 컴퓨터 프로그램은 컴파일 되거나 해석된 언어 또는 선험적, 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 구현될 수 있다.

한편, 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응되는 것은 아니며, 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에 또는 다중의 상호 작용하는 파일(예를 들어, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 또는 코드의 일부를 저장하는 파일)내에, 또는 다른 프로그램이나 정보를 보유하는 파일의 일부(예를 들어, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트)내에 저장될 수 있다.

컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 유/무선 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나 이상의 컴퓨터 상에서 실행되도록 구현될 수 있다.

한편, 컴퓨터 프로그램 명령어와 정보를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예를 들어 EPROM, EEPROM 및 플래시메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치, 예컨대 내부 하드디스크나 외장형 디스크와 같은 자기 디스크, 자기광학 디스크 및 CD와 DVD 디스크를 포함하여 모든 형태의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.

본 명세서에서 기술한 기술적 특징을 실행하는 구현물은 예를 들어, 정보 서버와 같은 백엔드 컴포넌트를 포함하거나, 예를 들어, 애플리케이션 서버와 같은 미들웨어 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 사용자가 본 명세서에서 설명한 주제의 구현물과 상호 작용할 수 있는 웹 브라우저나 그래픽 유저 인터페이스를 갖는 클라이언트 컴퓨터와 같은 프론트엔드 컴포넌트 혹은 그러한 백엔드, 미들웨어 혹은 프론트엔드 컴포넌트의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 연산 시스템에서 구현될 수도 있다. 시스템의 컴포넌트는 예를 들어, 통신 네트워크와 같은 디지털 정보 통신의 어떠한 형태나 매체에 의해서도 상호 접속 가능하다.

이하, 상기 기술한 내용과 더불어 본 명세서에 기술한 시스템과 방법이 포함하는 구성들을 구현할 수 있는 보다 구체적인 실시 예에 대하여 자세히 기술하도록 한다.

본 명세서에서 방법은 클라이언트 디바이스 또는 웹 기반의 스토리지 시스템과 관련된 서버 또는 서버에 포함된 하나 이상의 프로세서(Processor) 상에서 컴퓨터 소프트웨어, 프로그램 코드 또는 명령어를 실행하는 수단을 통해 부분적 또는 전체적으로 사용될 수 있다. 여기서 프로세서는 서버, 클라이언트, 네트워크 인프라 구조, 모바일 컴퓨팅 플랫폼, 고정 컴퓨팅 플랫폼 등과 같은 컴퓨팅 플랫폼 중 일부일 수 있으며, 구체적으로 프로그램 명령어, 코드 등을 실행할 수 있는 컴퓨터 또는 프로세싱 디바이스의 한 종류일 수 있다. 또한, 프로세서는 방법, 명령어, 코드 및 프로그램을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있으며, 메모리를 포함하지 않는 경우 별도의 인터페이스를 통해 제안된 발명에 따른 방법, 명령어, 코드 및 프로그램이 저장된 CD-ROM, DVD, 메모리, 하드 디스크, 플래시 드라이브, RAM, ROM, 캐시 등과 같은 스토리지 디바이스에 접근(Access)할 수도 있다.

또한, 본 명세서에서 기술한 시스템과 방법은 서버, 클라이언트, 게이트웨이, 허브, 라우터 또는 네트워크 하드웨어 상의 컴퓨터 소프트웨어를 실행하는 장치를 통해 부분적 또는 전체적으로 사용될 수 있다. 여기서 소프트웨어는 파일 서버, 프린트 서버, 도메인 서버, 인터넷 서버, 인트라넷 서버, 호스트 서버, 분산 서버 등과같이 다양한 종류의 서버에서 실행될 수 있으며, 상기 언급한 서버들은 메모리, 프로세서, 컴퓨터에서 판독 가능한 저장매체, 스토리지 매체, 통신 디바이스, 포트, 클라이언트 그리고 다른 서버들을 유/무선 네트워크를 통해 접근할 수 있는 인터페이스를 더 포함할 수 있다.

또한, 제안된 발명에 따른 방법, 명령어, 코드 등 역시 서버에 의해 실행될 수 있으며, 방법을 실행하기 위해 필요한 다른 디바이스들은 서버와 연관된 계층구조의 일 부분으로 구현될 수 있다.

아울러, 서버는 클라이언트, 다른 서버, 프린터, 정보베이스 서버, 프린트 서버, 파일 서버, 통신 서버, 분산 서버 등을 제한 없이 포함하는 다른 디바이스에게 인터페이스를 제공할 수 있으며, 인터페이스를 통한 연결은 유/무선 네트워크를 통해 프로그램의 원격 실행을 용이하게 할 수 있다.

또한, 인터페이스를 통해 서버에 연결된 디바이스 중 어느 것이라도 방법, 명령어, 코드 등을 저장할 수 있는 적어도 하나의 스토리지 디바이스를 더 포함할 수 있으며, 서버의 중앙 프로세서는 상이한 디바이스 상에서 실행될 명령어, 코드 등을 디바이스에 제공하여 스토리지 디바이스에 저장되게 할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 방법은 네트워크 인프라구조를 통해 부분적 또는 전체적으로 사용될 수 있다. 여기서 네트워크 인프라구조는 컴퓨팅 디바이스, 서버, 라우터, 허브, 방화벽, 클라이언트, 개인용 컴퓨터, 통신 디바이스, 라우팅 디바이스 등과 같은 디바이스와 각각의 기능을 실행할 수 있는 별도의 모듈 등을 모두 포함할 수 있으며, 상기 언급한 디바이스와 모듈 외에 스토리 플래시 메모리, 버퍼, 스택, RAM, ROM 등과 같은 스토리지 매체를 더 포함할 수 있다. 또한, 방법, 명령어, 코드 등 역시 네트워크 인프라구조가 포함하는 디바이스, 모듈, 스토리지 매체 중 어느 하나에 의해 실행 및 저장될 수 있으며, 방법을 실행하기 위해 필요한 다른 디바이스 역시 네트워크 인프라구조의 일 부분으로 구현될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 기술한 시스템과 방법은 하드웨어 또는 특정 애플리케이션(Application)에 적합한 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 여기서 하드웨어는 개인용 컴퓨터, 이동통신 단말기 등과 같은 범용 컴퓨터 디바이스와 기업형 특정 컴퓨터 디바이스를 모두 포함하며, 컴퓨터 디바이스는 메모리, 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러, 디지털 신호 프로세서, 애플리케이션 집적 회로, 프로그래머블 게이트 어레이, 프로그래머블 어레이 조직 등을 포함하는 디바이스 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.

이상에서 기술한 컴퓨터 소프트웨어, 명령어, 코드 등은 판독 가능한 디바이스에 의해 저장 또는 접근될 수 있으며, 여기서 판독 가능한 디바이스는 일정 시간 간격 동안 컴퓨팅하는데 사용되는 디지털 정보를 구비하는 컴퓨터 컴포넌트, RAM 또는 ROM과 같은 반도체 스토리지, 광디스크와 같은 영구적인 스토리지, 하드 디스크, 테이프, 드럼 등과 같은 대용량 스토리지, CD 또는 DVD와 같은 광 스토리지, 플래시 메모리, 플로피 디스크, 자기 테이프, 페이퍼 테이프, 독립형 RAM 디스크, 컴퓨터로부터 착탈 가능한 대용량 스토리지와 동적 메모리, 정적 메모리, 가변 스토리지, 클라우드와 같은 네트워크 접속형 스토리지 등과 같은 메모리를 포함할 수 있다. 한편, 여기서 명령어와 코드 등은 SQL, dBase 등과 같은 정보 지향 언어, C, Objective C, C++, 어셈블리 등과 같은 시스템 언어, Java, NET 등과 같은 아키텍처 언어, PHP, Ruby, Perl, Python 등과 같은 애플리케이션 언어 등과 같은 언어들을 모두 포함하지만, 이에 한정되지는 않고 제안된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 언어들을 모두 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 기술한 "컴퓨터에서 판독 가능한 매체"는 프로그램 실행을 위해 명령어를 프로세서로 제공하는데 기여하는 모든 매체를 포함한다. 구체적으로 정보 스토리지 디바이스, 광디스크, 자기 디스크 등과 같은 비휘발성 매체, 동적 메모리 등과 같은 휘발성 매체와 정보를 전송하는 동축 케이블, 구리 와이어, 광섬유 등과 같은 전송 매체를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.

한편, 본 명세서에 첨부된 도면에 도시된 블록도와 순서도에 포함된 제안된 발명의 기술적 특징을 실행하는 구성들은 상기 구성들 사이의 논리적인 경계를 의미한다.

그러나 소프트웨어나 하드웨어의 실시 예에 따르면, 도시된 구성들과 그 기능들은 독립형 소프트웨어 모듈, 모놀리식 소프트웨어 구조, 코드, 서비스 및 이들을 조합한 형태로 실행되며, 저장된 프로그램 코드, 명령어 등을 실행할 수 있는 프로세서를 구비한 컴퓨터에서 실행 가능한 매체에 저장되어 그 기능들이 구현될 수 있으므로 이러한 모든 실시 예 역시 제안된 발명의 권리범위 내에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

따라서, 첨부된 도면과 그에 대한 기술은 제안된 발명의 기술적 특징을 설명하기는 하나, 이러한 기술적 특징을 구현하기 위한 소프트웨어의 특정 배열이 분명하게 언급되지 않는 한, 단순히 추론되어서는 안된다. 즉, 이상에서 기술한 다양한 실시 예들이 존재할 수 있으며, 그러한 실시 예들이 제안된 발명과 동일한 기술적 특징을 보유하면서 일부 변형될 수 있으므로, 이 역시 제안된 발명의 권리범위 내에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

또한, 순서도의 경우 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 가장 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 것으로서, 도시된 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 반드시 실행되어야 한다거나 모든 도시된 동작들이 반드시 실행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티 태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 이상에서 기술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

이와 같이, 본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 제안된 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시 예를 참조하여 제안된 발명을 상세하게 설명하였지만, 제안된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 제안된 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 실시 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

제안된 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 제안된 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

3: 방사선 치료 장치
11: 사각빔
12: 오링
13: 베어링
14: 원형 갠트리 모듈
15: 선형 가속기 모듈 프레임
16: 선형 가속기 모듈
17: 납차폐
18: 납차폐 프레임
20: 다엽 콜리메이터
24: 촬영 모듈
25: 촬영 모듈 프레임
30: 디텍터 모듈
31: 디텍터 모듈 프레임
32: 디텍터 모듈 가이드부
41: 카우치
43: 환자
50: 지지 프레임 모듈
51: 기어부 접촉부
52: 베어링 접촉부
60: 릴
61: 케이블
62: 릴 접촉부
63: 릴 지지부
70: 모터 모듈
71: 피니언 기어
72: 기어부
100: 제어 장치
110: 4D 콘빔 CT 영상 수집부
120: 카우치 이동부
130: 호흡 위상 결정부
140: 선형 가속기 모듈 제어부
200: 관심 영역
300: 관심 영역
S610: 4D 콘빔 CT 영상 수집 단계
S620: 카우치 이동 단계
S630: 호흡 위상 결정 단계
S640: 선형 가속기 모듈 제어 단계

Claims (8)

1. 체결 수단에 의해 결합되는 복수의 모듈을 포함하되,
   상기 복수의 모듈은,
   방사선을 조사하는 선형 가속기 모듈,
   투영 영상을 조사하는 촬영 모듈,
   상기 선형 가속기 모듈 및 상기 촬영 모듈을 내부에 수용하는 원형 갠트리 모듈,
   상기 원형 갠트리 모듈과 결합하며, 상기 원형 갠트리 모듈을 지지하는 지지 프레임 모듈, 그리고
   전원 공급용 케이블 또는 데이터 전송용 케이블이 감기고, 상기 원형 갠트리 모듈의 회전에 따라 동일한 속도와 방향으로 회전하는 릴
   을 포함하는 방사선 치료 장치.
2. 제1항에서,
   상기 선형 가속기 모듈은 X 밴드 대역에서 입자를 가속시키는 방사선 치료 장치.
3. 제1항에서,
   상기 원형 갠트리 모듈은 가장자리에 랙이 형성되어 있는 기어부를 포함하는 방사선 치료 장치.
4. 제3항에서,
   상기 복수의 모듈은,
   상기 랙에 맞물려 결합되는 피니언 기어, 그리고 상기 피니언 기어에 회전 구동력을 제공하는 모터 모듈을 더 포함하는
   방사선 치료 장치.
5. 제4항에서,
   상기 모터 모듈은 상기 원형 갠트리 모듈의 중공 외측에 위치하는 방사선 치료 장치.
6. 삭제
7. 제1항에서,
   상기 릴은 상기 원형 갠트리 모듈에 연결되어 있는 릴 접촉부를 통하여 상기 원형 갠트리 모듈에 연결되며, 상기 원형 갠트리 모듈 외부에 배치되는 방사선 치료 장치.
8. 제1항에서,
   상기 방사선 치료 장치의 가로 길이, 세로 길이 및 높이 중 적어도 하나는 2.5m 내지 2.8m인 방사선 치료 장치.

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