KR102274044B1 - Collimator for Considering the patient positioning - Google Patents

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Abstract

본 발명은 환자 치료위치를 고려한 감속집합체에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 감속집합체의 전면부위를 개선하여 환자 치료시 중성자가 방출되는 빔포트(Beam port)에 환자의 치료부위가 최대한 밀착될 수 있도록 함으로써 치료효과를 높일 수 있도록 하고, 환자가 치료과정에서 편안함을 느낄 수 있도록 자세유지가 가능한 기술이다.
즉, 본 발명은 붕소 중성자 포획방식의 암치료에 사용되는 감속집합체에 있어서, 상기 감속집합체는; 함체형태의 외부형상을 이루며, 치료용 중성자 빔이 방출되는 빔포트의 하부에는 일정깊이의 치료자세 공간부가 내측으로 형성되어, 환자의 무릎이 위치할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a reduction assembly in consideration of the patient's treatment position, and more specifically, by improving the front portion of the reduction assembly so that the treatment portion of the patient can be in close contact with the beam port from which neutrons are emitted during patient treatment as much as possible. It is a technology that can enhance the treatment effect and maintain posture so that the patient can feel comfortable during the treatment process.
That is, in the present invention, in the deceleration assembly used for cancer treatment of the boron neutron capture method, the deceleration assembly; It forms an external shape of the enclosure, and a treatment posture space of a certain depth is formed inside the lower portion of the beam port from which the neutron beam for treatment is emitted, so that the patient's knee can be positioned.

Description

환자 치료위치를 고려한 감속집합체{Collimator for Considering the patient positioning}Collimator for Considering the patient positioning

본 발명은 환자 치료위치를 고려한 감속집합체에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 감속집합체의 전면부위를 개선하여 환자 치료시 중성자가 방출되는 빔포트(Beam port)에 환자의 치료부위가 최대한 밀착될 수 있도록 함으로써 치료효과를 높일 수 있도록 하고, 환자가 치료과정에서 편안함을 느낄 수 있도록 자세유지가 가능한 기술이다.The present invention relates to a reduction assembly in consideration of the patient's treatment location, and more specifically, by improving the front portion of the reduction assembly so that the treatment area of the patient can be as closely as possible to the beam port from which neutrons are emitted during patient treatment. It is a technology that can enhance the treatment effect and maintain posture so that the patient can feel comfortable during the treatment process.

붕소 중성자 포획방식의 암치료(BNCT : Boron Neutron Capture Therapy)란 암환자의 체내에 붕소(Boron)가 함유된 약물을 사전에 주입하게 되면 암세포 내에 붕소가 축적되게 되는데, 이때 중성자를 조사하여 암세포와 중성자의 핵반응을 유도하게 된다. 이렇게 조사된 중성자는 암세포의 붕소와 반응하여 두 개의 입자로 나뉘어지며 발생하는 높은 에너지에 의해 암세포핵 내의 DNA가 파괴되어 효과적으로 암세포만을 사멸시키는 세포선택적 입자방사선치료법이다. Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is when a drug containing boron is injected into the body of a cancer patient in advance, boron accumulates in the cancer cells. It induces a nuclear reaction of neutrons. The irradiated neutron reacts with the boron of the cancer cell and divides it into two particles. The high energy generated destroys the DNA in the cancer cell nucleus and effectively kills only the cancer cells.

이러한 붕소 중성자 포획방식에 사용되는 장치는 크게 입사기, 양성자 가속기, 중성자 발생장치, 치료시설로 구분되어 있다. The devices used for this boron neutron capture method are largely divided into an incident device, a proton accelerator, a neutron generator, and a treatment facility.

① 입사기는 이온원과 빔수송계로 구성되며 대전류 양성자 생산에 적합한 듀오플라즈마트론으로 사용하여 첨두전류 50mA의 양성자를 50kV로 인출하여 빔수송계로 보내고 빔수송계에서는 양성자 가속기에서 적합한 입사조건으로 양성자 빔을 집속성형하게 하여 제공한다.① The incident device is composed of an ion source and a beam transport system, and is used as a duoplasmatron suitable for high current proton production to draw protons with a peak current of 50 mA at 50 kV and send them to the beam transport system. In the beam transport system, the proton beam is focused by the proton accelerator under suitable incident conditions. Provided by molding.

② 양성자 가속기는 입사기로부터 전달받은 양성자빔을 가속하여 에너지를 10MeV까지 만드는 장치로서, 다양한 원리의 양성자 가속기가 사용되고 있다.② The proton accelerator is a device that accelerates the proton beam received from the incident device to generate energy up to 10 MeV, and proton accelerators of various principles are used.

③ 중성자 발생장치(감속집합체)는 빔라인, 베릴륨표적, 감속장치로 이루어지며 10MeV 정도로 가속된 양성자빔을 제공받아 베릴륨(Be) 표적에 조사하면 (p,n)핵반응에 의해 고속중성자빔으로 변환하게 되고, 고속중성자빔은 감속집합체를 통해 환자의 치료에 적합한 열외중성자로 감속하게 된다.③ The neutron generator (deceleration assembly) consists of a beam line, a beryllium target, and a speed reducer. When a proton beam accelerated to about 10 MeV is provided and irradiated to a beryllium (Be) target, it is converted into a high-speed neutron beam by a (p,n) nuclear reaction. and the high-speed neutron beam is decelerated into an extra-thermal neutron suitable for patient treatment through the deceleration assembly.

④ 치료시설은 환자를 고정하는 치료대, 조사위치 정렬장치로 구성되어 중성자 발생장치의 열외중성자를 암 환자의 환부에 조사하여 치료가 이루어지는 것이다.④ The treatment facility consists of a treatment table that fixes the patient and an irradiation position alignment device, and treatment is performed by irradiating extrathermal neutrons from the neutron generator to the affected area of the cancer patient.

감속집합체는 중앙에 형성된 빔포트(Beam Port)를 통해 환자에게 중성자를 조사하는 중성자 발생장치에 해당한다. 따라서, 환자는 침대(bed) 형태의 치료대에 누워서 편안한 자세로 치료가 이루어지는 것이 일반적이지만, 환자의 치료부위가 머리 정면에 위치할 경우, 침대에 눕는자세의 치료가 불가능하다.The deceleration assembly corresponds to a neutron generator that irradiates neutrons to the patient through a beam port formed in the center. Accordingly, the patient is generally treated in a comfortable position while lying on a bed-type treatment table, but when the treatment site of the patient is located in front of the head, treatment in the lying position on the bed is impossible.

이를 해결하기 위해서는 다양한 환자체위가 필요하며, 앉은 자세가 요구된다. 환자의 치료부위가 빔포트에 좀 더 근접하며 환자의 머리부분이 전방을 향하도록 구부린 자세를 유지할 수 있어야 한다. 그러나 치료시간이 1시간 정도 소요될 수 있어, 환자가 불편한 자세로 오래 유지하기는 어렵다. 또한, 자세가 불편하여 치료 위치에서 움직일 경우 치료효과가 떨어질 수 있는 문제점이 발생한다.To solve this problem, various patient positions are required, and a sitting position is required. The treatment site of the patient should be closer to the beamport and the patient's head should be able to maintain a bent position toward the front. However, since the treatment time may take about an hour, it is difficult for the patient to maintain an uncomfortable position for a long time. In addition, there is a problem that the treatment effect may be lowered when moving from the treatment position due to the uncomfortable posture.

관련 선행기술로서, 등록특허 제10-1441522호(중성자 포착요법용 콜리메이터 및 중성자 포착요법장치)에는 피조사체에 있어서의 조사 목표에 맞추어 중성자선의 조사 범위를 설정하는 중성자 포착요법용 콜리메이터로서, 중성자선의 조사 방향과 직교하는 제1 방향으로 중첩된 복수의 리프판을 구비하고, 복수의 상기 리프판 중 적어도 일부의 리프판은, 상기 조사 방향에 직교하고 또한 상기 제1 방향에 직교하는 제 2 방향을 따라 슬라이드 가능함과 함께, 상기 조사 방향으로 슬라이드 가능한 것을 특징으로 하는 기술이 개시되어 있다.As a related prior art, registered patent No. 10-1441522 (collimator for neutron capture therapy and neutron capture therapy device) has a collimator for neutron capture therapy that sets the irradiation range of neutron beams according to the irradiation target in the object to be irradiated. a plurality of leaf plates overlapping in a first direction perpendicular to an irradiation direction, wherein at least some of the plurality of leaf plates have a second direction perpendicular to the irradiation direction and orthogonal to the first direction A technique characterized in that it is slidable along with slidable in the irradiation direction is disclosed.

상기 선행기술은 환자의 치료자세를 개선하기 위한 감속집합체의 구조에 관한 기술사상이 전혀 나와 있지 않으며, 환자가 앉거나 누울 수 있도록 조절하는 이동대만 포함하고 있다. 그러나 감속집합체의 구조상 환자가 앉아서 치료를 받을 경우 전방으로 머리와 상체를 구부려서 빔포트에 근접해야되므로 하체를 잡기 위한 함입 공간구조가 필요하나 전혀 반영되어 있지 않은 문제점이 있다.The prior art does not have any technical ideas regarding the structure of the reduction assembly for improving the patient's treatment posture, and includes only a moving table that controls the patient to sit or lie down. However, due to the structure of the deceleration assembly, when a patient sits and receives treatment, it is necessary to bend the head and upper body forward to approach the beam port, so there is a problem that a depression space structure is required to hold the lower body, but it is not reflected at all.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 환자의 치료부위가 머리의 정면에 위치할 경우에 앉은 자세로 치료가 이루어질 때 환자의 신체 일부가 감속집합체 안쪽으로 위치하도록 구조를 개선함으로써, 치료과정에서 환자가 편안한 상태를 유지할 수 있고, 치료부위가 빔포트에 최대한 근접되도록 하여 치료효과를 높일 수 있는 환자 치료위치를 고려한 감속집합체를 제공함에 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and by improving the structure so that a part of the patient's body is located inside the reduction assembly when the treatment is performed in a sitting position when the treatment part of the patient is located in front of the head, An object of the present invention is to provide a deceleration assembly in consideration of the patient's treatment position that can maintain a comfortable state for the patient during the treatment process and increase the treatment effect by making the treatment site as close to the beam port as possible.

본 발명은 붕소 중성자 포획방식의 암치료에 사용되는 감속집합체에 있어서, 상기 감속집합체는; 함체형태의 외부형상을 이루며, 치료용 중성자 빔이 방출되는 빔포트의 하부에는 일정깊이의 치료자세 공간부가 내측으로 형성되어, 환자의 무릎이 위치할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The present invention provides a deceleration assembly used for cancer treatment of a boron neutron capture method, the deceleration assembly comprising; It forms an external shape of the enclosure, and a treatment posture space of a certain depth is formed inside the lower portion of the beam port through which the neutron beam for treatment is emitted, so that the patient's knee can be positioned.

또한 상기 감속집합체;는 가속된 양성자빔을 제공받아 (p,n)핵반응에 의해 고속중성자빔으로 변환하는 Be표적부 및 감속재들로 구성되어 열외중성자로 감속하는 중성자감속부와, 상기 중성자감속부의 후단부에 설치되어 감속된 중성자빔을 빔포트의 크기에 맞게 조사범위를 조절하는 콜리메이터부와, 상기 중성자감속부와 콜리메이터부의 하단부를 지지하는 형태로 설치되고, 중앙에 형성된 공간홈에 의해 콜리메이터부와 결합시 치료자세 공간부가 형성되는 하단지지체;로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the deceleration assembly; is provided with an accelerated proton beam and is composed of a Be target portion and moderators that convert it into a high-speed neutron beam by a (p, n) nuclear reaction, and a neutron deceleration unit that decelerates to an extra-thermal neutron; The collimator part is installed at the rear end to adjust the irradiation range of the decelerated neutron beam according to the size of the beam port, and the neutron deceleration part and the collimator part are installed in a form to support the lower end of the collimator part, and the collimator part is formed by a space groove formed in the center. It is characterized in that it is composed of; and a lower support in which the treatment posture space is formed when combined.

또한 상기 하단지지체는 지지면적이 중성자감속부와 콜리메이터부의 설치면적에 대응되는 크기로 형성되어 함께 지지되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower support body is characterized in that the support area is formed in a size corresponding to the installation area of the neutron deceleration part and the collimator part is supported together.

또한 상기 콜리메이터부는; 다수의 납차폐판이 빔의 진행방향으로 적층된 형태로 결합되고 중앙에 관통 형성된 가이드구멍이 점차 좁아지는 형태로 형성되는 제1차폐부와, 상기 제1차폐부의 외측에 결합되고 빔의 진행방향으로 복수의 PE판이 적층된 형태로 결합되는 제2차폐부와, 상기 제2차폐부의 외측에 복수의 납차폐판이 적층되어 있는 제3차폐부와, 상기 제2차폐부 및 제3차폐부를 감싸는 형태로 결합되어 외형을 이루는 커버로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the collimator unit; A plurality of lead shielding plates are combined in a stacked form in the beam traveling direction, and a first shielding portion formed in a form in which a guide hole formed through the center gradually narrows, and the first shielding portion is coupled to the outside of the first shielding portion and coupled to the beam traveling direction A second shielding part coupled to a plurality of PE plates in a stacked form, a third shielding part having a plurality of lead shielding plates stacked on the outside of the second shielding part, and the second shielding part and the third shielding part are wrapped around the second shielding part It is characterized in that it is composed of a cover forming an external shape.

본 발명은 감속집합체에 치료자세 공간부를 형성하여, 환자가 앉아있는 상태로 무릎이 위치할 수 있도록 하여, 치료과정 동안 환자가 편안한 자세를 유지할 수 있도록 하고, 환자의 불필요한 움직임을 막아주기 때문에 치료효과를 더욱 높일 수 있다.The present invention forms a treatment posture space in the reduction assembly, so that the knee can be positioned while the patient is seated, so that the patient can maintain a comfortable posture during the treatment process, and prevent unnecessary movement of the patient. can be further increased.

그리고 본 발명은 감속집합체 내부로 환자의 무릎이 위치하는 형태로 치료가 이루어지기 때문에, 무릎 부분이 들어간 만큼 치료부위가 빔포트에 근접할 수 있으며, 그로 인해 치료효과를 더욱 높일 수 있다.And, since the present invention is treated in the form that the patient's knee is positioned inside the reduction assembly, the treatment site can be close to the beam port as much as the knee is inserted, thereby further enhancing the therapeutic effect.

도 1은 본 발명의 환자 치료위치를 고려한 감속집합체를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 환자 치료위치를 고려한 감속집합체의 각 구성을 분해한 상태를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 환자 치료위치를 고려한 감속집합체의 내부 구성을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 환자 치료위치를 고려한 감속집합체를 구성하는 콜리메이터부를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 환자 치료위치를 고려한 감속집합체를 구성하는 콜리메이터부의 내부구조를 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 환자 치료위치를 고려한 감속집합체를 구성하는 콜리메이터부의 각 구성을 분해한 상태를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 콜리메이터부에서 제1차폐부와 제2차폐부를 나타낸 사시도1 is a perspective view showing a reduction assembly in consideration of the patient treatment position of the present invention;
Figure 2 is a view showing an exploded state of each configuration of the reduction assembly considering the patient treatment position of the present invention;
3 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the reduction assembly in consideration of the patient treatment position of the present invention;
4 is a perspective view showing a collimator unit constituting a reduction assembly in consideration of a patient treatment position of the present invention;
5 is a cross-sectional view showing the internal structure of the collimator unit constituting the reduction assembly in consideration of the patient treatment position of the present invention;
6 is a view showing an exploded state of each configuration of the collimator unit constituting the reduction assembly in consideration of the patient treatment position of the present invention;
7 is a perspective view showing a first shielding part and a second shielding part in the collimator part of the present invention;

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 붕소 중성자 포획방식의 암치료에 사용되는 감속집합체(10)에 관한 것으로서, 중성자빔을 환자의 치료부위에 조사하여 환자의 암세포가 사멸되도록 한 기술이다. The present invention relates to a deceleration assembly (10) used for cancer treatment of a boron neutron capture method, and is a technology in which a neutron beam is irradiated to a treatment site of a patient so that the cancer cells of the patient are killed.

본 발명의 감속집합체(10)는 도 1에 도시한 바와 같이 함체형태의 외부형상을 이루며, 치료용 중성자 빔이 방출되는 빔포트(20)의 하부에는 일정깊이의 치료자세 공간부(A)가 내측으로 형성되어, 환자의 무릎이 위치할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The deceleration assembly 10 of the present invention has an outer shape of a housing as shown in FIG. 1 , and a treatment posture space portion A of a certain depth is provided in the lower portion of the beam port 20 from which the neutron beam for treatment is emitted. It is formed inwardly, and it is characterized in that the knee of the patient can be positioned.

즉, 본 발명의 감속집합체(10)는 환자의 치료부위가 머리의 정면에 위치할 경우, 감속집합체(10)에 형성된 치료자세 공간부(A)에 환자가 앉아있는 상태로 무릎이 위치할 수 있도록 하여, 치료과정동안 환자가 편안한 자세를 유지할 수 있도록 하면서, 치료부위가 빔포트(20)에 최대한 근접한 상태가 되도록 한 것이다.That is, in the reduction assembly 10 of the present invention, when the treatment part of the patient is located in front of the head, the knee can be positioned in a state where the patient is sitting in the treatment posture space A formed in the reduction assembly 10 . This allows the patient to maintain a comfortable posture during the treatment process, while allowing the treatment site to be as close to the beam port 20 as possible.

본 발명의 감속집합체(10)는 도 1 내지 2에 도시한 바와 같이 가속된 양성자빔을 제공받아 (p,n)핵반응에 의해 고속중성자빔으로 변환하는 Be표적부(110) 및 감속재(120)들로 구성되어 열외중성자로 감속하는 중성자감속부(100)와, 상기 중성자감속부(100)의 후단부에 설치되어 감속된 중성자빔을 빔포트(20)의 크기에 맞게 조사범위를 조절하는 콜리메이터부(200)와, 상기 중성자감속부(100)와 콜리메이터부(200)의 하단부를 지지하는 형태로 설치되고, 중앙에 형성된 공간홈(310)에 의해 콜리메이터부(200)와 결합시 치료자세 공간부(A)가 형성되는 하단지지체(300);로 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the deceleration assembly 10 of the present invention receives an accelerated proton beam and converts it into a high-speed neutron beam by a (p,n) nuclear reaction. A Be target unit 110 and a moderator 120. A neutron decelerating unit 100 for decelerating to an extra-thermal neutron composed of a collimator that is installed at the rear end of the neutron deceleration unit 100 and adjusts the irradiation range of the decelerated neutron beam to the size of the beam port 20 The unit 200 and the neutron deceleration unit 100 and the collimator unit 200 are installed in a form to support the lower end, and when combined with the collimator unit 200 by the space groove 310 formed in the center, the treatment posture space It consists of; the lower support body 300 on which the part (A) is formed.

즉, 본 발명의 감속집합체(10)는 도 3에 도시한 바와 같이 중성자감속부(100), 콜리메이터부(200), 하단지지체(300)가 일체로 결합된 장치이다.That is, the deceleration assembly 10 of the present invention is a device in which the neutron reduction unit 100 , the collimator unit 200 , and the lower support body 300 are integrally combined as shown in FIG. 3 .

상기 중성자감속부(100)는 이전 단계에서 가속된 양성자빔을 제공받아서 Be표적부(110)에 조사하게 되면, (p,n)핵반응에 의해 고속중성자빔으로 변환하게 된다. 이때 Be표적부(110)의 후단부에 형성된 감속재(120)를 통해 환자 치료에 적합한 중성자빔으로 감속하게 되는 것이다. 그리고 도 2에서와 같이, 상기 감속재(120)의 주변으로는 중성자반사체(130)가 배치되며, 상기 중성자감속부(100)를 이루는 Be표적부(110), 감속재(120), 중성자반사체(130)가 단일의 함체에 수용되는 구조로 되어 있다.When the neutron deceleration unit 100 receives the proton beam accelerated in the previous step and irradiates it to the Be target unit 110 , it is converted into a high-speed neutron beam by a (p,n) nuclear reaction. At this time, through the moderator 120 formed at the rear end of the Be target unit 110, it is decelerated to a neutron beam suitable for patient treatment. And as shown in FIG. 2 , a neutron reflector 130 is disposed around the moderator 120 , and a Be target part 110 , a moderator 120 , and a neutron reflector 130 constituting the neutron reduction part 100 . ) has a structure that is accommodated in a single enclosure.

상기 콜리메이터부(200)는 중성자감속부(100)의 후단부에 설치되는 것으로서, 감속된 중성자빔을 빔포트(20)의 크기에 맞게 조사범위를 조절하여 치료부위에 정확히 조사될 수 있도록 한 구성이다.The collimator unit 200 is installed at the rear end of the neutron deceleration unit 100, and is configured so that the decelerated neutron beam can be accurately irradiated to the treatment site by adjusting the irradiation range according to the size of the beam port 20. to be.

또한 상기 하단지지체(300)는 중성자감속부(100)와 콜리메이터부(200)의 하단부를 지지하는 형태로 설치된다. 그리고 중앙에 개방된 형태의 공간홈(310)이 형성되어 있으며, 상부에 결합되는 콜리메이터부(200)에 의해 치료자세 공간부(A)가 형성되는 것이다. In addition, the lower support body 300 is installed to support the lower ends of the neutron reduction unit 100 and the collimator unit 200 . And a space groove 310 of an open shape is formed in the center, and the treatment posture space part A is formed by the collimator part 200 coupled to the upper part.

상기 하단지지체(300)는 지지면적이 중성자감속부(100)와 콜리메이터부(200)의 설치면적에 대응되는 크기로 형성되어 중성자감속부(100)와 콜리메이터부(200)가 함께 지지되는 구조로 이루어진다. The lower support body 300 has a support area of a size corresponding to the installation area of the neutron reduction unit 100 and the collimator unit 200, so that the neutron reduction unit 100 and the collimator unit 200 are supported together. is done

그리고 상기 하단지지체(300)의 내부에는 중성자감속부(100) 및 콜리메이터부(200)에서 발생되는 유해방사선을 막아주도록 한 차폐제(320)가 내장되어 치료과정에서 환자의 무릎부분으로 유해방사선이 전달되는 것을 차단하는 구조로 되어 있다. 상기 차폐제(320)의 바람직한 재질은 콘크리트로 적용되어 내부 전체에 채워지는 형태로 구성되는 것이며, 콘크리트 구조물로 구성될 경우 방사선 차폐뿐만 아니라 하단지지체(300)의 강도를 보강하여, 중성자감속부(100) 및 콜리메이터부(200)의 하중에 잘 견딜 수 있도록 한 구조가 된다.And a shielding agent 320 to block harmful radiation generated from the neutron deceleration unit 100 and the collimator unit 200 is embedded in the lower support 300, and the harmful radiation is delivered to the patient's knee during the treatment process. It is structured to block it from happening. A preferred material of the shielding agent 320 is to be applied to concrete and filled in the entire interior, and when it is composed of a concrete structure, it not only shields radiation but also reinforces the strength of the lower support 300, so that the neutron deceleration part 100 ) and a structure that can withstand the load of the collimator unit 200 well.

본 발명의 콜리메이터부(200)는 도 4 내지 6에 도시한 바와 같이 다수의 납차폐판이 빔의 진행방향으로 적층된 형태로 결합되고 중앙에 관통 형성된 가이드구멍(211)이 점차 좁아지는 형태로 형성되는 제1차폐부(210)와, 상기 제1차폐부(210)의 외측에 결합되고 빔의 진행방향으로 복수의 PE판이 적층된 형태로 결합되는 제2차폐부(220)와, 상기 제2차폐부(220)의 외측에 복수의 납차폐판이 적층되어 있는 제3차폐부(230)와, 상기 제2차폐부(220) 및 제3차폐부(230)를 감싸는 형태로 결합되어 외형을 이루는 커버(240)로 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in Figs. 4 to 6, the collimator unit 200 of the present invention is formed in a form in which a plurality of lead shielding plates are stacked in a beam traveling direction, and the guide hole 211 formed through the center is gradually narrowed. a first shielding part 210 to be used, a second shielding part 220 coupled to the outside of the first shielding part 210 and coupled to a stacked form of a plurality of PE plates in a beam traveling direction, and the second The third shielding part 230 in which a plurality of lead shielding plates are stacked on the outside of the shielding part 220 and the second shielding part 220 and the third shielding part 230 are combined to form an outer shape. It is characterized in that it is composed of a cover (240).

본 발명의 콜리메이터부(200)는 감속된 중성자빔이 빔포트(20)로 방출될 때 빔포트(20)를 제외한 나머지 부분으로 중성자빔과 방사선이 방출되지 않도록 제1차폐부(210), 제2차폐부(220), 제3차폐부(230)를 거쳐 차폐되는 구조로 되어 있다.The collimator unit 200 of the present invention includes a first shielding unit 210, a first shielding unit 210, so that the neutron beam and radiation are not emitted to the remaining parts except for the beam port 20 when the decelerated neutron beam is emitted to the beam port 20. It has a structure that is shielded through the second shielding part 220 and the third shielding part 230 .

상기 제1차폐부(210)는 다수의 납차폐판이 중성자빔의 진행방향으로 적층된 형태로 되어 있으며, 납(Pb)의 경우 중성자빔 생성과정에서 발생한 감마선을 차폐하는 기능을 갖고 있다. 그리고 상기 납차폐판에는 각각 사각형의 가이드구멍(211)이 형성되어 있는데 가이드구멍(211)의 형태는 적층방향으로 진행될수록 계단형태로 점차 좁아지는 구조로 되어 있다.The first shielding part 210 has a form in which a plurality of lead shielding plates are stacked in the neutron beam traveling direction, and in the case of lead (Pb), has a function of shielding gamma rays generated during the neutron beam generation process. In addition, a rectangular guide hole 211 is formed in each of the lead shielding plates, and the shape of the guide hole 211 is gradually narrowed in a step shape as it progresses in the stacking direction.

상기 제1차폐부(210)의 외부 역시 계단형태로 점차 좁아지는 형태로 이루어져 제2차폐부(220)에 결합되는 구조로 되어 있다. 상기 제2차폐부(220) 역시 제1차폐부(210)의 외부 형상에 맞게 내측으로 좁아지는 형태의 결합공간을 형성하고 있으며, 제2차폐부(220)가 결합되었을 때 제1차폐부(210)를 외부에서 감싸는 구조가 되는 것이다.The outside of the first shielding part 210 is also formed in a gradually narrowing shape in a step shape and has a structure coupled to the second shielding part 220 . The second shielding part 220 also forms a coupling space narrowing inward to match the external shape of the first shielding part 210, and when the second shielding part 220 is coupled, the first shielding part ( 210) will be a structure that surrounds the outside.

상기 제2차폐부(220)는 납차폐판보다 두껍게 형성된 PE판이 적층된 구조로 되어 있으며, PE: polyethylene 재질은 중성자 에너지를 저감 및 차폐하는 기능을 수행한다. The second shielding part 220 has a structure in which PE plates formed thicker than the lead shielding plate are stacked, and the PE: polyethylene material performs a function of reducing and shielding neutron energy.

그리고 상기 제2차폐부(220)의 외측(후단부)에는 복수의 납차폐판으로 이루어지는 제3차폐부(230)가 결합되는데, 그리고 제2차폐부(220)와 제3차폐부(230)를 감싸는 형태로 스틸 재질의 커버(240)가 결합되어 단일 함체 형상을 이루며, 이와 같은 함체형상을 통해 도3에서와 같이 중성자감속부(100)의 함체 형상과 결합된다. 그리고 최종적으로 커버(240)의 전면부에는 중성자빔이 방출되도록 한 빔포트(20)가 결합된다.And a third shielding part 230 made of a plurality of lead shielding plates is coupled to the outside (rear end) of the second shielding part 220, and the second shielding part 220 and the third shielding part 230 are coupled. The cover 240 made of a steel material is combined to form a single housing shape, and is combined with the housing shape of the neutron deceleration unit 100 as shown in FIG. 3 through the housing shape. And finally, a beam port 20 for emitting a neutron beam is coupled to the front portion of the cover 240 .

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with reference to the above embodiments, it goes without saying that various modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention.

10 : 감속집합체 20 : 빔포트
A : 치료자세 공간부 100 : 중성자감속부
110 : Be표적부 120 : 감속재
130 : 중성자반사체 200 : 콜리메이터부
210 : 제1차폐부 211 : 가이드구멍
220 : 제2차폐부 230 : 제3차폐부
240 : 커버 300 : 하단지지체
310 : 공간홈 320 : 차폐제10: reduction assembly 20: beam port
A: treatment posture space part 100: neutron reduction part
110: Be target part 120: moderator
130: neutron reflector 200: collimator part
210: first shield 211: guide hole
220: second shielding part 230: third shielding part
240: cover 300: bottom support
310: space groove 320: shielding agent

Claims (4)

붕소 중성자 포획방식의 암치료에 사용되는 감속집합체(10)에 있어서,
상기 감속집합체(10)는;
함체형태의 외부형상을 이루며, 치료용 중성자 빔이 방출되는 빔포트(20)의 하부에는 일정깊이의 치료자세 공간부(A)가 내측으로 형성되어, 환자의 무릎이 위치할 수 있도록 하되,
가속된 양성자빔을 제공받아 (p,n)핵반응에 의해 고속중성자빔으로 변환하는 Be표적부(110) 및 감속재(120)들로 구성되어 열외중성자로 감속하는 중성자감속부(100)와, 상기 중성자감속부(100)의 후단부에 설치되어 감속된 중성자빔을 빔포트(20)의 크기에 맞게 조사범위를 조절하는 콜리메이터부(200)와, 상기 중성자감속부(100)와 콜리메이터부(200)의 하단부를 지지하는 형태로 설치되고, 중앙에 형성된 공간홈(310)에 의해 콜리메이터부(200)와 결합시 치료자세 공간부(A)가 형성되는 하단지지체(300);로 이루어지고,
상기 중성자감속부(100)의 감속재(120)의 주변으로는 중성자반사체(130)가 배치되며, 상기 중성자감속부(100)를 이루는 Be표적부(110), 감속재(120), 중성자반사체(130)가 단일의 함체에 수용되는 구조로 되어 있으며,
상기 하단지지체(300)의 내부에는 중성자감속부(100) 및 콜리메이터부(200)에서 발생되는 유해방사선을 막아주는 차폐제(320)가 내장되고,
상기 콜리메이터부(200)는;
다수의 납차폐판이 빔의 진행방향으로 적층된 형태로 결합되고 중앙에 관통 형성된 가이드구멍(211)이 적층방향으로 진행될수록 계단형태로 점차 좁아지고, 외부 역시 계단형태로 점차 좁아지는 형태로 형성되는 제1차폐부(210)와, 상기 제1차폐부(210)의 외측에 결합되고 빔의 진행방향으로 복수의 PE판이 적층된 형태로 결합되는 제2차폐부(220)와, 상기 제2차폐부(220)의 외측에 복수의 납차폐판이 적층되어 있는 제3차폐부(230)와, 상기 제2차폐부(220) 및 제3차폐부(230)를 감싸는 형태로 결합되어 함체 형상의 외형을 이루어 중성자감속부(100)의 함체형상과 결합되는 커버(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 환자 치료위치를 고려한 감속집합체
In the deceleration assembly (10) used for cancer treatment of the boron neutron capture method,
The reduction assembly 10 is;
A treatment posture space portion (A) of a certain depth is formed inside the lower portion of the beam port 20, which forms an external shape of the enclosure and from which the neutron beam for treatment is emitted, so that the patient's knee can be located,
A neutron deceleration unit 100 that receives an accelerated proton beam and converts it into a high-speed neutron beam by a (p, n) nuclear reaction, which is composed of a Be target unit 110 and a moderator 120 to decelerate to a thermal extraneutron beam; A collimator unit 200 installed at the rear end of the neutron deceleration unit 100 to adjust the irradiation range of the decelerated neutron beam to the size of the beam port 20, and the neutron deceleration unit 100 and the collimator unit 200 ) is installed to support the lower end of the lower end support 300, the treatment posture space portion (A) is formed when combined with the collimator unit 200 by the space groove 310 formed in the center;
A neutron reflector 130 is disposed around the moderator 120 of the neutron reduction unit 100 , the Be target portion 110 , the moderator 120 , and the neutron reflector 130 constituting the neutron reduction portion 100 . ) has a structure that is accommodated in a single enclosure,
A shielding agent 320 that blocks harmful radiation generated from the neutron deceleration unit 100 and the collimator unit 200 is embedded in the lower support unit 300 ,
The collimator unit 200;
A plurality of lead shielding plates are combined in a laminated form in the direction of the beam, and the guide hole 211 formed through the center is gradually narrowed in the form of a step as it progresses in the direction of lamination, and the outside is also formed in a form that is gradually narrowed in a step form A first shielding part 210, a second shielding part 220 coupled to the outside of the first shielding part 210 and coupled to a stacked form of a plurality of PE plates in a beam traveling direction, and the second shielding part The third shielding part 230 in which a plurality of lead shielding plates are stacked on the outside of the part 220, and the second shielding part 220 and the third shielding part 230 are combined to surround the outer shape of the enclosure A reduction assembly in consideration of the patient treatment position, characterized in that it consists of a cover 240 coupled to the housing shape of the neutron reduction unit 100 by forming
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 하단지지체(300)는 지지면적이 중성자감속부(100)와 콜리메이터부(200)의 설치면적에 대응되는 크기로 형성되어 함께 지지되는 것을 특징으로 하는 환자 치료위치를 고려한 감속집합체

The method of claim 1,
The lower support 300 is a reduction assembly in consideration of the patient treatment position, characterized in that the support area is formed in a size corresponding to the installation area of the neutron reduction unit 100 and the collimator unit 200 and supported together.

 삭제delete
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