KR102057042B1 - 방사선 치료용 복부 압박기 - Google Patents

방사선 치료용 복부 압박기 Download PDF

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연세대학교 산학협력단
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Abstract

방사선 치료용 복부 압박기가 개시된다. 본 발명의 방사선 치료용 복부 압박기는, 양단부가 카우치에 결합되는 브리지; 브리지에 위치조절 가능하게 결합되는 몸체; 몸체에 높이조절 가능하게 결합되는 조절바; 및 조절바가 누르는 힘을 복부에 전달하는 압박유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 위치를 쉽게 조정할 수 있고, 환자의 몸무게나 체격 변화를 즉각적으로 반영하여 복부를 압박할 수 있으며, 압박유닛의 각도가 복부의 반력분포 변화에 민감하게 조정되도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기를 제공할 수 있게 된다.

Description

방사선 치료용 복부 압박기{BODY COMPRESSOR FOR RADIOTHERAPY}
본 발명은 방사선 치료용 복부 압박기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전신정위적 방사선 치료시 복부를 압박하여 호흡에 의한 장기의 이동을 억제하도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기에 관한 것이다.
방사선 치료시 방사선 조사범위와 방사선 조사선량이 부적절하거나 폐나 심장과 같은 주변 정상조직에 과도한 방사선이 조사되는 경우 방사선치료에 따른 후유증이 발생될 수 있다. 따라서 세심한 방사선치료 기법을 이용하여 합병증을 최소화하는 노력이 필요하다.
방사선 치료는 한번에 끝나는 것이 아니고, 통상 수회에 걸쳐 진행되는 것이므로 정확한 위치에 정확한 에너지의 방사선을 조사하여 종양 주변의 정상부위가 고 에너지의 방사선에 노출되지 않도록 하여야 한다.
이를 위하여 종양의 크기나 위치를 미리 파악하여 정확한 방사선을 처방하기 위한 치료계획이 선행되고, 치료계획 후 환자를 선형가속기의 치료테이블에 위치시켜 종양 부위에 방사선을 조사하여 치료를 수행한다.
그리고 환자가 이전 치료시의 치료위치와 동일한 위치에 놓이도록 하기 위하여 지지대 등이 필요하고, 이러한 목적의 지지대가 전신정위적 방사선 치료(Stereotactic Body Radiotherapy, SBRT)를 위한 도구로서 사용된다.
이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제1415331호에는 방사선 치료용 고정기구가 개시되어 있다. 등록특허공보 제1415331호에는 결합수단을 통해 치료테이블에 결합되는 복부압박부를 개시한다. 복부압박부는, 연결부, 이음부 및 압박판을 포함하여 이루어진다.
연결부 부분은 결합플레이트와 이어지는 부분이며, 결합플레이트 상측으로 길게 형성된다. 이음부는, 좌우에 각각 형성된 연결부 상단에서 일체로 형성되어 서로 이으며, 압박판을 지지한다.
이음부에는 조절로드가 나사결합될 수 있으며, 사용자는 조절로드를 회전시킴으로써 조절로드 하단에 결합된 압박판의 상하높이를 조절할 수 있다.
압박판은 편평한 판과 같은 형태로 형성되어 환자의 복부를 누르게 되며, 방사선 치료시 호흡으로 인한 장기(臟器)의 이동을 줄여, 방사선이 조직의 일정한 부분에 조사되도록 한다.
그러나 등록특허공보 제1415331호는, 압박판의 위치를 조정할 수 없어서 몸이 불편한 환자를 압박판 아래에 정확하게 위치시켜야 하는 단점이 있었다. 치료테이블 위에서 거동이 불편한 환자를 이동시키는 과정은 의료진은 물론이고 환자에게 큰 불편함을 준다.
또한, 등록특허공보 제1415331호의 방사선 치료용 고정기구 사용시, 전신정위적 방사선 치료시마다 환자의 몸무게나 체격 등을 검사하는 것은 환자에게 큰 불편함을 줄 수 있기 때문에, 환자의 몸무게나 체격이 크게 변화하지 않는다는 가정하에 압박판의 높이가 일정한 상태에서 전신정위적 방사선 치료를 수회 진행하였으나, 환자의 몸무게나 체격에 변화가 있는 경우 복부를 제대로 압박하지 못하거나 과도하게 압박하는 문제가 있었다.
호흡시 압박판에 가해지는 복부의 반력은 압박판과 복부의 접촉면에서 불균일하게 분포하며 지속적으로 변화한다. 그러나 등록특허공보 제1415331호의 방사선 치료용 고정기구는, 압박판의 각도가 복부의 반력분포 변화에 민감하게 조정되지 않아 전신정위적 방사선 치료시 환자가 복부에 큰 통증을 느끼는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제1415331호 (등록일: 2014.06.27)
본 발명의 목적은, 위치를 쉽게 조정할 수 있고, 환자의 몸무게나 체격 변화를 즉각적으로 반영하여 복부를 압박할 수 있으며, 압박유닛의 각도가 복부의 반력분포 변화에 민감하게 조정되도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 양단부가 카우치에 결합되는 브리지; 상기 브리지에 위치조절 가능하게 결합되는 몸체; 상기 몸체에 높이조절 가능하게 결합되는 조절바; 및 상기 조절바가 누르는 힘을 복부에 전달하는 압박유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 복부 압박기에 의하여 달성된다.
상기 브리지에는 레일부가 형성되고, 상기 몸체는 상기 레일부에 슬라이드이동 가능하게 장착되도록 이루어질 수 있다.
상기 압박유닛은, 상기 조절바와 상기 복부 사이에 개재되고, 압력센서가 설치된 바디; 및 상기 조절바에 의해 눌리면, 상기 압력센서를 누르는 누름부재를 포함하고, 상기 브리지에는 상기 압력센서의 출력값을 표시하는 표시장치가 형성되도록 이루어질 수 있다.
상기 조절바의 하단부에는 구체가 형성되고, 상기 누름부재에는 상기 구체와 접촉면을 형성하는 곡면체가 구비되며, 상기 바디는 상기 복부의 반작용에 의해 상기 구체를 중심으로 회전하고, 상기 조절바가 누르는 힘은 상기 접촉면의 법선방향으로 상기 누름부재에 전달되도록 이루어질 수 있다.
상기 바디에는 상기 누름부재를 상기 압력센서와 반대쪽으로 미는 탄성부재가 설치되도록 이루어질 수 있다.
상기 압박유닛은, 상기 바디에 선택적으로 결합되어 상기 바디와 상기 복부 사이에 개재되는 연장부재를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 몸체가 브리지에 위치조절 가능하게 결합됨으로써, 위치를 쉽게 조정할 수 있도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기를 제공할 수 있게 된다.
또한, 브리지에 압력센서의 출력값을 표시하는 표시장치가 형성됨으로써, 환자의 몸무게나 체격 변화를 즉각적으로 반영하여 복부를 압박할 수 있도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기를 제공할 수 있게 된다.
아울러, 조절바가 누르는 힘이 구체와 곡면체 간 접촉면의 법선방향으로 누름부재에 전달됨으로써, 압박유닛의 각도가 복부의 반력분포 변화에 민감하게 조정되도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료용 복부 압박기가 카우치에 설치된 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 방사선 치료용 복부 압박기의 부분단면도.
도 3 및 도 4는 도 1의 방사선 치료용 복부 압박기의 사용상태를 나타내는 부분단면도.
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 방사선 치료용 복부 압박기는, 위치를 쉽게 조정할 수 있고, 환자의 몸무게나 체격 변화를 즉각적으로 반영하여 복부를 압박할 수 있으며, 압박유닛의 각도가 복부의 반력분포 변화에 민감하게 조정되도록 이루어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료용 복부 압박기가 카우치에 설치된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 방사선 치료용 복부 압박기의 부분단면도이고, 도 3 및 도 4는 도 1의 방사선 치료용 복부 압박기의 사용상태를 나타내는 부분단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방사선 치료용 복부 압박기(10)는, 전신정위적 방사선 치료시 복부(2)를 압박하여 호흡에 의한 장기의 이동을 억제하도록 이루어지며, 브리지(100), 몸체(200) 및 조절바(300)를 포함하여 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 브리지(100)는 몸체(200)를 카우치(1) 위쪽에 위치시키는 구성으로서, 'C' 또는 'ㄷ' 형태로 제작된 바(bar) 형태를 형성한다.
브리지(100)는 양단부가 카우치(1)에 결합된 상태에서 카우치(1)의 위쪽을 가로지르는 다리 형태를 형성한다. 브리지(100)의 양단부에는 카우치(1)에 볼트로 체결되는 결합부(130)가 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체(200)는 브리지(100)에 위치조절 가능하게 결합되는 구성으로서, 브리지(100)의 하면과 양쪽 측면을 감싸는 형태를 형성한다. 브리지(100)에는 길이방향을 따라 레일부(110)가 형성되고, 몸체(200)에는 슬라이더(210)가 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레일부(110)는 'T'자 형태의 홈으로 형성되고, 슬라이더(210)는 레일부(110)에 삽입되는 'T'자 형태로 형성될 수 있다. 의료진은, 슬라이더(210)가 레일부(110)에 삽입된 상태에서 몸체(200)를 브리지(100)의 길이방향으로 밀어 슬라이드 이동시킬 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 조절바(300)는 압박유닛(400)의 높이를 조절하는 구성으로서, 몸체(200)에 높이조절 가능하게 결합된다.
조절바(300)는 세로방향으로 긴 스크류로 형성되고, 몸체에는 암나사 가공된 홀이 형성되어 몸체(200)에 나사 조립될 수 있다. 조절바(300)의 상단부에는 손잡이(320)가 형성된다. 의료진은 손잡이(320)를 양방향으로 돌려 조절바(300)의 높이를 변화시킬 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 조절바(300)의 하단부에는 구체(310)가 형성된다. 구체(310)는 복부(2)를 향하는 방향으로 곡면체(421)를 누르는 구성으로서, 구형(球形)으로 형성된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 압박유닛(400)은 조절바(300)가 누르는 힘을 복부(2)에 전달하는 구성으로서, 바디(410), 누름부재(420) 및 연장부재(430)를 포함하여 구성된다. 연장부재(430)는 도 1에만 도시되어 있다.
바디(410)는 조절바(300)와 복부(2) 사이에 개재된다. 바디(410)는 내부에 설치공간(414)을 형성한다. 바디(410)의 상단부에는 관통홀(413)이 형성된다. 관통홀(413)은 구체(310)보다 작은 지름으로 형성된다.
복부 압박기(10) 제조시 구체(310)는 설치공간(414) 내에 삽입된다. 구체(310)는 복부 압박기(10) 사용시 관통홀(413)에 걸려 외부로 인출되지 않는다.
설치공간(414) 내부에서 바디(410)의 하면에는 복수의 압력센서(411)가 설치된다. 압력센서(411)는 복수의 반력을 측정하기 위한 구성으로서, 로드셀(load cell)로 구비된다. 압력센서(411)는 빔형 로드셀 또는 원주형 로드셀로 구비될 수 있다.
로드셀은 힘을 측정할 수 있는 센서이다. 로드셀에 힘이 가해지면 그 힘만큼 전기신호가 발생하게 된다. 도시되지는 않았으나, 바디(410)에는 마이크로컨트롤러가 설치된다.
마이크로컨트롤러는 로드셀의 전기신호를 수신하여 해석한다. 해석된 압력센서(411)의 출력값은 표시장치(120)를 통해 표시된다. 압력센서(411)의 출력값은 kgf 또는 N 단위로서 표시장치(120)를 통해 표시될 수 있다.
표시장치(120)는 브리지(100)에 형성된다. 도면에는 압력센서(411), 표시장치(120)의 전원이나 통신장치가 도시되지 않았으나, 충전식 배터리(rechargeable battery), 와이파이(Wireless Fidelity) 등 공지된 기술이 적용될 수 있다.
도 3은 압박유닛(400)이 복부(2)를 압박하고 있지 않은 상태(이하 '미압박상태')를 나타내고, 도 4는 압박유닛(400)이 복부(2)를 압박하고 있는 상태(이하 '압박상태')를 나타낸다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 누름부재(420)는 압력센서(411)를 누르는 구성으로서, 곡면체(421) 및 누름판(422)을 포함하여 구성된다.
곡면체(421)는 구체(310)와 접촉면을 형성하는 구성으로서, 구형(球形)이나 구형의 일부 형태로 형성된다. 곡면체(421)는 누름판(422)의 상단으로부터 위쪽으로 돌출된다. 구체(310)와 곡면체(421)는 구형(球形)을 형성하므로 이들의 접촉면은 이들의 지름에 비해 수십~수백배 작은 면적을 형성한다.
누름판(422)은 압력센서(411)와 접촉면을 형성하는 구성으로서, 저면에 평면을 형성하여 압박상태에서 복수의 압력센서(411)를 동시에 누르게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연장부재(430)는 바디(410)와 복부(2) 사이에 개재되어 바디(410) 대신 복부(2)와 접촉하는 구성으로서, 바디(410)의 하부에 선택적으로 결합된다.
연장부재(430)는 볼트(미도시)에 의해 바디(410)에 결합될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 용이한 이해를 위해 연장부재(430)가 바디(410)의 하부에 결합되지 않은 상태를 기준으로 설명하고자 한다.
환자마다 몸무게와 체격에 차이가 있으므로, 환자의 복부(2)와 브리지(100) 간 간격은 환자마다 다르다. 몸무게와 체격이 작은 환자에 대한 전신정위적 방사선 치료시 바디(410)의 하부에 연장부재(430)를 결합하면, 조절바(300)를 과도하게 하강시키지 않아도 복부(2)를 압박할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바디(410)에는 탄성 회복력에 의해 누름부재(420)를 압력센서(411)와 반대쪽으로 미는 탄성부재(412)가 설치된다. 탄성부재(412)는 미압박상태에서 압력센서(411)로부터 누름판(422)을 이격시킨다. 따라서, 미압박상태에서 표시장치(120)에서 출력되는 압력센서(411)의 출력값은 0kgf이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 곡면체(421)는 탄성부재(412)의 탄성 회복력에 의해 구체(310)쪽으로 밀려 압박유닛(400)의 복부(2)압박 여부에 관계없이 구체(310)와 접촉된 상태를 유지한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 미압박상태에서 구체(310)는 압박유닛(400)의 하중에 의해 관통홀(413)과 최대로 가까운 상태에서 바디(410)의 내면에 밀착된다. 관통홀(413) 주위에서 바디(410)의 내면은 구체(310)의 유동이 최소화되도록 오목한 형태를 형성한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 압박상태에서 구체(310)는 누름판(422)의 하강에 의해 관통홀(413)과 이격된다. 압박상태에서 구체(310)는 바디(410)의 내면과 작은 거리로 이격된다. 따라서, 압박상태에서 바디(410)의 수평방향 유동이 최소화된다.
신체의 복부(2)는 곡면을 형성한다. 따라서, 미압박상태에서 압박상태로의 전환시 즉, 조절바(300)의 하강조작시, 바디(410)는 그 하부가 복부(2)에 접촉되면서 그 저면이 복부(2)에 최대한 밀착될 때까지 복부(2)의 반작용에 의해 회전하게 된다.
곡면체(421)는 구체(310)와 접촉된 상태를 유지하므로, 누름부재(420)는 구체(310)의 중심을 중심으로 회전하게 된다. 이때, 조절바(300)가 누르는 힘은 구체(310)와 곡면체(421)의 접촉면의 법선 방향으로 누름부재(420)에 전달된다. 또한, 조절바(300)가 완전히 하강한 상태에서 복부(2)의 반력은 구체(310)와 곡면체(421)의 접촉면의 법선 방향으로 구체(310)에 전달된다.
따라서, 환자의 호흡에 의한 복부(2)의 반복적인 팽창수축시 압박유닛(400)의 각도가 복부(2)의 반력분포 변화에 민감하게 조정되어, 압박유닛(400)과 바디(410)의 접촉면에 일정한 반력 분포를 형성함으로써, 전신정위적 방사선 치료시 환자가 복부(2)에 느끼는 통증이나 불편함이 최소화되는 이점이 있다.
본 발명에 의하면, 몸체가 브리지에 위치조절 가능하게 결합됨으로써, 위치를 쉽게 조정할 수 있도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기를 제공할 수 있게 된다.
또한, 브리지에 압력센서의 출력값을 표시하는 표시장치가 형성됨으로써, 환자의 몸무게나 체격 변화를 즉각적으로 반영하여 복부를 압박할 수 있도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기를 제공할 수 있게 된다.
아울러, 조절바가 누르는 힘이 구체와 곡면체 간 접촉면의 법선방향으로 누름부재에 전달됨으로써, 압박유닛의 각도가 복부의 반력분포 변화에 민감하게 조정되도록 이루어지는 방사선 치료용 복부 압박기를 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.
10 : 복부압박기
100 : 브리지 400 : 압박유닛
110 : 레일부 410 : 바디
120 : 표시장치 411 : 압력센서
130 : 결합부 412 : 탄성부재
200 : 몸체 413 : 관통홀
210 : 슬라이더 414 : 설치공간
300 : 조절바 420 : 누름부재
310 : 구체 421 : 곡면체
320 : 손잡이 422 : 누름판
1 : 카우치 430 : 연장부재
2 : 복부

Claims (6)

  1. 양단부가 카우치에 결합되는 브리지;
    상기 브리지에 위치조절 가능하게 결합되는 몸체;
    상기 몸체에 높이조절 가능하게 결합되는 조절바; 및
    상기 조절바가 누르는 힘을 복부에 전달하는 압박유닛을 포함하고,
    상기 압박유닛은,
    상기 조절바와 상기 복부 사이에 개재되고, 압력센서가 설치된 바디; 및 상기 조절바에 의해 눌리면, 상기 압력센서를 누르는 누름부재를 포함하고,
    상기 브리지에는 상기 압력센서의 출력값을 표시하는 표시장치가 형성되고,
    상기 조절바의 하단부에는 구체가 형성되고,
    상기 누름부재에는 상기 구체와 접촉면을 형성하는 곡면체가 누름판의 상단으로부터 위쪽으로 돌출된 구형이나 구형의 일부 형태로 형성되고,
    상기 바디는 상기 복부의 반작용에 의해 상기 구체를 중심으로 회전하고,
    상기 조절바가 누르는 힘은 상기 접촉면의 법선방향으로 상기 누름부재에 전달되고,
    상기 바디에는 상기 누름부재를 상기 압력센서와 반대쪽으로 미는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 복부 압박기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브리지에는 레일부가 형성되고,
    상기 몸체는 상기 레일부에 슬라이드이동 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 복부 압박기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 압박유닛은, 상기 바디에 선택적으로 결합되어 상기 바디와 상기 복부 사이에 개재되는 연장부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 복부 압박기.
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