KR102109838B1 - 도관 장치 및 근접 방사선 치료 시스템 - Google Patents

Abstract

도관 장치(1)는 하나의 관상 구조(11); 및 다수개의 유체 유동관 구조(14a, 14b)를 포함한다. 유체 유동관 구조(14a, 14b)는 각각 하나의 근단(17) 및 하나의 원단(18)을 가지고 있고, 관상 구조(11)의 하나의 제1 축방향을 따라 관상 구조(11)의 외주면에 설치된다. 다수개 유체 유동관 구조(14a, 14b)는 원단(18)에 각각 독립된 하나의 위치고정 구조(15a, 15b)가 설치된다.

Description

도관 장치 및 근접 방사선 치료 시스템 {CONDUIT DEVICE}

본 출원은 2014년 12월 19일에 출원되고 발명의 명칭이 “도관 장치”인 중국 특허 출원 번호 201410798226.0을 우선권으로 주장하며, 상기 출원의 전문은 인용 방식으로 본 출원에 병합하였다.

본 발명은 도관 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 체강 내에 사용하는 도관 장치에 관한 것이다.

방사선 치료 기술은 빛 파동, 고속입자의 형태로 방사선을 전송하는 것으로서, 비교적 높은 에너지의 방사선으로 암세포를 파괴하고 그 생장을 억제하는 치료 방식을 이용해 암 치료의 목적을 달성한다. 이는 통상적으로 수술을 견딜 수 없는 환자나 수술 후 재발한 경우를 치료하는 데 사용된다.

방사선 치료 기술은 크게 원격 치료와 근접 치료(brachytherapy)의 2가지로 나뉜다. 원격 치료는 체외 조사이며, 방사선원을 체외에 두고 여기에서 발생하는 방사선이 체외에서 신체를 관통하여 치료가 필요한 범위를 조사한다. 근접 치료는 도관을 체강에 삽입하여 종양 조직 지점 또는 종양 조직에 가까운 주위에 위치시키고, 도관 내의 방사선원이 방출하는 방사선을 이용해 직접적으로 체내에 방사선을 만들어 근거리에서 종양 부위를 조사함으로써 치료의 효과를 낸다.

근접 치료는 체강 내에 생장하는 종양에 사용하는데, 자궁경부암에 광범위하게 사용되며 자궁내막암, 비인두암, 전립선암 및 기타 도관을 설치할 수 있는 종양에도 자주 사용된다.

방사선원 강도는 거리에 따라 역제곱으로 감소하기 때문에, 근접 치료의 경우 방사선원에서 비교적 멀리 있는 정상 조직 또는 기관은 방사선원 중심 구역보다 훨씬 적은 방사선량을 받는다. 이러한 차이는 정상 조직의 방사선 손상을 감소시키기 때문에 방사선 치료 중 발생하는 부작용 또는 방사선 치료 후의 후유증의 발생률이 모두 낮아질 수 있다.

종래에 국내에서 사용되는 근접 치료기기는 고선량률 근접 치료 위주로 선량률이 12Gy/h를 넘어서야 한다. 유럽과 미국에서 비교적 광범위하게 사용하는 것은 저선량률 근접 치료로 선량률이 2Gy보다 낮다. 저선량률 근접 치료는 고선량률 근접 치료보다 우수한 생물 특성을 가지는데, 저선량률 근접 치료를 사용하면 정상 세포가 방사선 손상을 회복할 기회가 비교적 많고, 이로 인해 후유증의 발생률이 이론적으로 후자보다 낮다.

그러나 저선량률 근접 치료에 비해 고선량률 근접 치료는 다음과 같은 많은 장점을 가지고 있다. (1) 비용이 비교적 저렴하며 환자는 외래 치료가 가능하기 때문에 오래 입원할 필요가 없다. (2) 치료 시간이 짧아 환자를 비교적 편안하게 해 줄 수 있다. (3) 치료 시간이 짧아 환자 체내에 잠시 조사하는 방사선원 위치의 안정성이 비교적 높다. (4) 방사선 치료업 종사자가 이유 없이 방사선량에 노출될 염려가 없다.

근접 치료 사용 시 종양 주위의 조사된 정상 조직이 손상되어 방사선 치료의 부작용이 발생할 수도 있는데, 이는 방서선 조사 부위 및 방사선량과 관계가 있기 때문에 정상 조직이 방사선원에 가까울수록 정상 조직이 흡수하는 방사선량이 높아져 부작용도 더욱 커질 수 있다.

일반적인 방사선 치료의 부작용은 피로해지고 조사 부위 피부가 붉어지며 약해지는 것이다. 겨드랑이, 샅 등과 같이 피부가 자주 마찰되는 부위에는 염증이 생기고 껍질이 벗겨지기 쉽다. 복부에 방사선 치료를 받으면 설사를 하는 부작용이 자주 생긴다. 두경부 방사선 치료는 타액이 끈적끈적해지고 타액이 감소하며 미각이 변하고 구강 점막이 붉게 부어오르며 입이 마르고 삼킬 때 통증이 느껴질 수 있으며 심지어 식욕을 잃는 등의 상황이 나타날 수 있다.

또한, 도관은 체강을 삽입하는 방식으로 도관 주변 종앙 조직에 대해 방사선 치료를 진행하는데, Elekta의 Bonvoisin-Gerard Esophageal Applicator 제품과 같은 종래의 도관은 체강에 진입한 후 전체 구간의 도관에 공기를 충전하는 방식으로 체강을 벌려 방사선원을 조사하기 쉽게 만든다. 그러나 전체 구간의 도관에 공기를 충전해 체강을 벌리는 방식은 환자에게 치료 과정에서 불편함을 줄 수 있다.

따라서 환자가 방사선 치료 시 받을 수 있는 불편함, 및 환자의 정상 조직이 방사선에 노출되는 범위를 줄여 치료의 부작용을 경감시키는 장치를 어떻게 설계하느냐는 현재 시급히 해결해야 할 과제로 남아 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 도관 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서 제공하는 도관 장치는 하나의 관상 구조; 및 다수개의 유체 유동관 구조를 포함하고, 각각 하나의 근단 및 하나의 원단을 가지고 있고, 상기 관상 구조의 하나의 제1 축방향을 따라 상기 관상 구조의 외주면에 설치되고; 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 상기 원단에 각각 독립된 하나의 위치고정 구조가 설치된다.

상기 구상을 기반으로, 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 각각 상기 근단에서 하나의 독립된 제어 유닛을 더 가지며, 상기 제어 유닛은 상기 유체 유동관 구조를 통해 상기 위치고정 구조와 연결된다.

상기 구상을 기반으로, 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 각각 하나의 밸브 장치를 더 가진다.

상기 구상을 기반으로, 여기에서 적어도 2개의 상기 다수개 유체 유동관 구조의 길이는 서로 다르며, 상기 다수개 유체 유동관 구조 각각과 연통하는 상기 위치고정 구조가 상기 관상 구조의 상기 제1 축방향을 따라 전후 배열되도록 만든다.

상기 구상을 기반으로, 여기에서 상기 관상 구조와 상기 다수개 유체 유동관 구조 외부에는 하나의 외관 구조가 더 있다.

상기 구상을 기반으로, 여기에서 상기 외관 구조에는 하나의 내관벽 표면과 하나의 외관벽 표면이 있고; 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 상기 외관 구조의 상기 내관벽 표면에서 상기 외관 구조를 관통하여 상기 외관벽 표면까지 간 후 상기 각각 설치된 독립적인 위치고정 구조와 연통한다.

상기 구상을 기반으로, 여기에서 상기 외관 구조는 상기 원단에서 폐쇄된 데드 엔드(dead end)이다.

상기 구상을 기반으로, 상기 제어 유닛은 이와 연통하는 상기 위치고정 구조의 크기를 조절할 수 있다.

상기 구상을 기반으로, 여기에서 상기 위치고정 구조는 상기 관상 구조를 감싸는 하나의 원주상 구조이다.

상기 구상을 기반으로, 여기에서 상기 위치고정 구조는 하나의 수축팽창 구조이다.

본 발명에서 제공하는 또 다른 도관 장치는 하나의 관상 구조; 및 다수개의 유체 유동관 구조를 포함하고, 각각 하나의 근단 및 하나의 원단을 가지고 있고, 상기 관상 구조의 하나의 제1 축방향을 따라 설치되고; 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 상기 원단에 각각 독립된 하나의 위치고정 구조가 설치된다.

본 발명에서 제공하는 또 다른 도관 장치는 하나의 관상 구조; 및 다수개의 유체 유동관 구조를 포함하고, 각각 하나의 근단 및 하나의 원단을 가지고 있고, 상기 관상 구조의 하나의 제1 축방향을 따라 상기 관상 구조의 외부에 설치되고; 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 상기 원단에 각각 독립된 하나의 위치고정 구조가 설치된다.
본 발명은, 체강에 진입한 후 종양 조직의 형상에 따라 상기 위치고정 구조는 서로 다른 크기로 팽창되고, 상기 위치고정 구조는 종양 조직이 존재하는 부위에서의 팽창 크기가 정상 조직이 존재하는 부위에서의 팽창 크기보다 작게 팽창되면서 체강 내에서 위치가 고정되며, 상기 위치고정 구조에 의한 체강 내에서의 위치가 고정되면 상기 방사선원에서 종양조직에 방사선을 조사한다.
본 발명의 근접 방사선 치료 시스템은, 근접치료기와; 상기 근접치료기와 연결되는 제 1항의 상기 도관 장치;를 포함하여 이루어지되, 상기 근접치료기에 의하여 상기 방사선원에서 방출되는 방사선은 상기 도관 장치의 상기 관상 구조를 통해 상기 도관 장치의 외부로 방출되는 것을 특징으로 한다.
다수개의 상기 위치고정 구조는 팽창 정도가 상이하게 되어, 도관 장치가 체강으로 진입할 때 한층 더 순조롭고, 방사선 치료시 주변 정상 조직에 대한 방사선 조사 범위를 감소시킬 수 있다.

본 발명은 다수개 유체 유동관에 각각 독립된 위치고정 구조를 두어 도관 장치를 체강 내에 설치함으로써 조직과 체강 형상에 더욱 순응하도록 하여 환자 부위가 벌려질 때의 불편함을 더욱 감소시키고 이를 통하여 부작용을 더욱 경감시켜 준다.

도 1은 본 발명 도관 장치에 있어서 한 실시예의 구조 전체도이고;
도 2는 본 발명 도관 장치에 있어서 한 실시예의 단면도이고;
도 3은 종양 조직과 체강 설명도이고;
도 4는 본 발명 도관 장치가 체강에 진입하여 종양 조직을 치료하는 설명도이고; 및
도 5는 본 발명의 특징을 갖추지 않은 도관의 체강 진입 치료 시의 비교도이다.

추가적인 정의가 없는 한, 본 발명의 설명에 사용한 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속한 기술분야의 당업자가 이해하고 있는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 발명에서 ‘도관 장치’는 이하에서 예시적인 실시형태들을 도면을 통해 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 실시는 아래 실시예로 그 실시형태가 제한되지 않는다.

본 발명 실시예에서 제공하는 도관 장치는 하나의 관상 구조, 및 다수개의 유체 유동관 구조를 포함하고, 각각 하나의 근단 및 하나의 원단을 가지고 있고, 상기 관상 구조의 하나의 제1 축방향을 따라 상기 관상 구조의 외주면에 설치된다. 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 상기 원단에 각각 독립된 하나의 위치고정 구조가 설치되고; 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 각각 상기 근단에서 하나의 독립된 제어 유닛을 가지며, 상기 제어 유닛은 상기 유체 유동관을 통해 상기 위치고정 구조와 연결된다.

본 발명 실시예에서 제공하는 또 다른 도관 장치는 하나의 관상 구조, 및 다수개의 유체 유동관 구조를 포함하고, 각각 하나의 근단 및 하나의 원단을 가지고 있고, 상기 관상 구조의 하나의 제1 축방향을 따라 설치된다. 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 상기 원단에 각각 독립된 하나의 위치고정 구조가 설치된다. 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 각각 상기 근단에서 하나의 독립된 제어 유닛을 가지며, 상기 제어 유닛은 상기 유체 유동관을 통해 상기 위치고정 구조와 연결된다.

본 발명 실시예에서 제공하는 또 다른 도관 장치는 하나의 관상 구조, 및 다수개의 유체 유동관 구조를 포함하고, 각각 하나의 근단 및 하나의 원단을 가지고 있고, 상기 관상 구조의 하나의 제1 축방향을 따라 상기 관상 구조의 외부에 설치된다. 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 상기 원단에 각각 독립된 하나의 위치고정 구조가 설치된다. 여기에서 상기 다수개 유체 유동관 구조는 각각 상기 근단에서 하나의 독립된 제어 유닛을 가지며, 상기 제어 유닛은 상기 유체 유동관을 통해 상기 위치고정 구조와 연결된다.

본 발명 실시예에서 사용하는 ‘유체 유동관’이라 함은, 그 근단에서 공기와 같은 유체를 주입하고 이를 유체 유동관을 통해 원단의 위치고정 구조까지 도달하게 만들 수 있는 관을 말한다.

본 발명 실시예에서 사용하는 ‘위치고정 구조’라 함은, 체강 내에 도달하여 도관 장치의 위치를 고정시키는 효과를 낼 수 있는 구조를 말하며, 에어백 구조가 비교적 바람직하다.

본 발명 실시예에서 사용하는 ‘제1 축방향’이라 함은, 도관 장치의 긴 면을 축으로 하는 방향을 말한다.

본 발명 실시예에서 사용하는 ‘제어 유닛’이라 함은, 하나의 유체 유동관의 근단에 설치되어 상기 유체 유동관의 원단에 있는 위치고정 구조의 크기를 조절함으로써 위치고정 구조가 도관의 위치를 고정시킬 수 있도록 만드는 유닛을 말한다.

본 발명 실시예에 있어서, 상기 도관 장치는 하나의 외관 구조를 더 포함한다. 도 1에서 도시하는 바와 같이, 도 1의 도관 장치(1)는 관상 구조(11); 외관 구조(19); 유체 유동관(14a, 14b); 제어 유닛(13a, 13b); 및 위치고정 구조(15a, 15b)를 포함한다. 여기에서 관상 구조(11)는 방사선원(12)을 놓는 데 사용하고; 제어 유닛(13a)은 근단(17) 제어 유체(도면에서 도시하지 않음)에서 유체 유동관(14a)으로 진입한 후, 원단(18)의 위치고정 구조(15a)를 팽창시킨다. 위치고정 구조(15b)와 연통하는 유체 유동관(14b)과 제어 유닛(13b)은 위치고정 구조(15a)와 연통하는 유체 유동관(14a) 및 제어 유닛(13a)과 각각 독립적이기 때문에, 위치고정 구조(15a)와 위치고정 구조(15b)는 수요에 따라 각각 다른 팽창 정도에 이를 수 있고, 이는 위치고정 구조(15a)와 위치고정 구조(15b) 크기를 각각 조절할 수 있는 결과를 가져온다.

도 2는 도관 장치 실시예의 단면도를 도시한 것이다. 여기에서 유체 유동관(21)은 외관 구조(24)의 내관벽 표면에서 관통하여 외관벽 표면까지 도달한 후 독립적인 위치고정 구조(23)와 연통한다. 기타 유체 유동관(22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f 및 22g)은 서로 길이가 다르기 때문에 기타 단면 위치에서 외관 구조(24)를 관통하여 각자의 위치고정 구조와 연통한다.

도 3은 종양 조직(31)과 체강(32)의 설명도를 도시한 것이다. 도 3에서 도시하는 바와 같이, 체강(32)의 공간은 종양 조직(31)의 출현으로 인해 불규칙한 형상 변화가 나타나고, 이는 상기 체강 내에서 의료기재를 사용할 필요가 있을 때 순조로운 사용이 어렵게 만들거나 주변 조직 등을 손상시키는 위험을 가져온다.

도 4에서 도시하는 바와 같이, 여기에서 도관 장치(4) 내에는 유체 유동관(도면에서 도시하지 않음)과 위치고정 구조(41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f 및 41g)가 있으며, 본 발명 실시예의 도관 장치(4)가 체강(32)에 진입한 후, 본 발명 실시예의 도관 장치(4)의 위치고정 구조(41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f 및 41g)는 다른 팽창 정도에 도달할 수 있기 때문에, 도관 장치(4)는 종양 조직(31)의 형상에 순응하며 체강(32) 내에서 위치가 고정된다. 여기에서 도 4의 점선은 방사선 조사 범위(47)를 의미하고; 방사선 조사 범위(47)에는 종양 조직(31), 및 조사된 주변 정상 조직(48)이 포함된다. 도 5에서 도시한 종래의 도관 장치(5)와 비교할 때, 종래의 도관 장치(5)는 본 발명 실시예의 특징을 갖추고 있지 않기 때문에 위치고정 구조(51a, 51b, 51c, 51d 및 51e)의 팽창 정도를 각각 제어할 수 없으며, 이로 인해 위치고정 구조(51a, 51b, 51c, 51d 및 51e)의 팽창 정도가 동일하게 된다. 그 방사선 조사 범위(57)는 종양 조직(31)을 완전히 뒤덮어 조사된 주변 정상 조직(58)의 범위가 도 4의 조사된 주변 정상 조직(48)보다 커지게 된다. 상기 비교를 통해 본 발명 실시예의 도관 장치(4)가 조사한 주변 정상 조직(48)이 비교적 작고, 유발되는 부작용 상황도 감소하게 된다는 것을 알 수 있다. 또한 종래의 도관 장치(5)는 종양 조직(31)의 형상에 순응하여 체강(32)을 벌리는 것이 비교적 어렵기 때문에 환자에게 불편함을 줄 수 있는데, 비교를 통해 본 발명 실시예의 특징을 가진 도관 장치는 선행 기술에 존재하는 문제를 해결하는 데 도움이 된다는 것을 알 수 있다.

본 발명 실시예에서는 환자의 불편함을 덜어주고 방사선 치료 시 주변 정상 조직의 조사되는 범위를 줄여주는 도관을 제공하며, 종양의 방사선원 치료를 통해 본 발명 도관 장치의 실시예를 설명하였다.

본 발명은 사용 측면에 있어서 종양 조직 치료에만 제한되지 않으며, 체강을 벌려야 하는 모든 도관 치료에 본 발명의 기술특징을 사용함으로써, 도관의 체강 진입 시 형상 변화에 순응하여 사용자의 불편함을 덜어주어 더욱 우수한 효과를 내도록 만들 수 있다.

Claims (15)

1. 하나의 관상 구조와;
   상기 관상 구조의 내부에 배치되는 방사선원과;
   일측에 근단이 형성되고 타측에 원단이 형성되며, 상기 관상 구조의 길이방향인 제1축방향을 따라 상기 관상 구조의 둘레에 배치되는 다수개의 유체 유동관 구조와;
   다수개로 이루어져 각각의 상기 유체 유동관 구조의 근단에 독립적으로 연결되는 제어 유닛과;
   다수개로 이루어져 각각의 상기 유체 유동관 구조의 원단에 독립적으로 설치되고, 수축 팽창되는 구조로 이루어진 위치고정 구조와;
   상기 관상 구조와 상기 유체 유동관 구조 외부에 설치되는 외관 구조;를 포함하여 이루어지되,
   상기 제어 유닛은 상기 유체 유동관 구조를 통해 상기 위치고정 구조와 연결되어, 상기 제어 유닛에 의해 상기 위치고정 구조의 크기가 조절되며,
   상기 위치고정 구조는 상기 관상 구조를 감싸는 원주상 구조로 이루어지고,
   적어도 2개의 상기 유체 유동관 구조가 상기 위치고정 구조에 연통되는 길이는 서로 다르며, 상기 유체 유동관 구조 각각과 연통하는 상기 위치고정 구조가 상기 관상 구조의 제1 축방향을 따라 전후 배열되며,
   상기 방사선원은 상기 유체 유동관 구조 및 위치고정 구조의 안쪽에 배치되는 상기 관상구조의 내부에 배치되고,
   상기 외관 구조는 상기 유동관 구조의 원단에서 폐쇄된 데드 엔드(dead end)형상으로 이루어지며,
   체강에 진입한 후 종양 조직의 형상에 따라 상기 위치고정 구조는 서로 다른 크기로 팽창되고,
   상기 위치고정 구조는 종양 조직이 존재하는 부위에서의 팽창 크기가 정상 조직이 존재하는 부위에서의 팽창 크기보다 작게 팽창되면서 체강 내에서 위치가 고정되며,
   상기 위치고정 구조에 의한 체강 내에서의 위치가 고정되면 상기 관상구조의 내부에 배치된 상기 방사선원에서 종양조직에 방사선을 조사하는 것을 특징으로 하는 도관 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 유체 유동관 구조는 각각 하나의 밸브 장치를 더 가지는 것을 특징으로 하는 도관 장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 외관 구조는 일체형으로 형성되고, 내부는 상기 관상 구조 및 상기 유체 유동관 구조를 수용하도록 공간이 구비되고, 상기 관상 구조가 상기 외관 구조 및 상기 위치고정 구조의 정중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 도관 장치
6. 제 1항에 있어서,
   상기 외관 구조에는 하나의 내관벽 표면과 하나의 외관벽 표면이 있고; 여기에서 상기 유체 유동관 구조는 상기 외관 구조의 상기 내관벽 표면에서 상기 외관 구조를 관통하여 상기 외관벽 표면까지 간 후 상기 각각 설치된 독립적인 위치고정 구조와 연통하는 것을 특징으로 하는 도관 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 근접치료기와;
    상기 근접치료기와 연결되는 제 1항의 상기 도관 장치;를 포함하여 이루어지되,
    상기 근접치료기에 의하여 상기 방사선원에서 방출되는 방사선은 상기 도관 장치의 상기 관상 구조를 통해 상기 도관 장치의 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 근접 방사선 치료 시스템.
14. 삭제
15. 제 13항에 있어서,
    다수개의 상기 위치고정 구조는 팽창 정도가 상이하게 되어, 도관 장치가 체강으로 진입할 때 한층 더 순조롭고, 방사선 치료시 주변 정상 조직에 대한 방사선 조사 범위를 감소시키는 것을 특징으로 하는 근접 방사선 치료 시스템.

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