KR102587822B1 - Magnetic field generating apparatus and control method thereof - Google Patents

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KR102587822B1 KR1020220073279A KR20220073279A KR102587822B1 KR 102587822 B1 KR102587822 B1 KR 102587822B1 KR 1020220073279 A KR1020220073279 A KR 1020220073279A KR 20220073279 A KR20220073279 A KR 20220073279A KR 102587822 B1 KR102587822 B1 KR 102587822B1
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Abstract

자기장 생성 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광자빔 방사선을 이용하여 피조사체의 환부 조직을 치료하는 방사선 치료 장치와 연동되는 자기장 생성 장치는, 상기 피조사체의 내부에 자기장을 형성하는 자기장 발생부; 및 상기 광자빔 방사선에 대응하는 방사선 펄스와 상기 자기장에 대응하는 자기장 펄스를 동기화시키는 동기화 제어부를 포함할 수 있다.A magnetic field generating device is provided. According to an embodiment of the present invention, a magnetic field generating device linked to a radiation therapy device that treats the affected tissue of an irradiated object using photon beam radiation includes: a magnetic field generator that forms a magnetic field inside the irradiated object; and a synchronization control unit that synchronizes a radiation pulse corresponding to the photon beam radiation and a magnetic field pulse corresponding to the magnetic field.

Description

자기장 생성 장치 및 그의 제어 방법{MAGNETIC FIELD GENERATING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}Magnetic field generating device and control method thereof {MAGNETIC FIELD GENERATING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 자기장 생성 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 방사선 펄스와 자기장 펄스를 동기화시킴으로써 자기장 발생부의 가동량을 낮출 수 있는 자기장 생성 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic field generating device and a control method thereof, and more specifically, to a magnetic field generating device and a control method thereof that can reduce the amount of operation of the magnetic field generator by synchronizing radiation pulses and magnetic field pulses.

최근 고령화 시대의 도래와 더불어 국민 생활수준이 향상됨에 따라 건강한 삶을 영위하기 위한 질병의 조기 진단과 치료에 대한 관심이 점점 높아지고 있는 추세에 있다. 특히, 방사선 치료 장치는 질병의 치료에 방사선을 사용하는 의료 장비로서, X선, 감마선과 같은 광자 또는 양성자선 등의 방사선을 이용하여 암과 같은 악성 종양 조직의 성장을 지연시키거나 파괴하는 치료 장치이다.Recently, with the advent of the aging age and the improvement of people's living standards, interest in early diagnosis and treatment of diseases to lead a healthy life is increasing. In particular, a radiation therapy device is a medical device that uses radiation to treat diseases. It is a treatment device that delays or destroys the growth of malignant tumor tissue such as cancer by using radiation such as photons such as X-rays or gamma rays or proton rays. .

그런데, 인체의 정상 조직에 고 에너지를 갖고 있는 방사선량이 과다하게 조사되는 경우, 정상 조직 세포가 사멸하거나, 유전적인 결함을 초래하기도 하고, 암을 발생시키기도 한다. 정상 조직과 종양 조직이 근접해 있을 경우, 방사선 부작용으로 인하여 방사선 치료 선량을 충분히 조사하지 못하는 경우가 발생한다. 예로, 인체내의 점막 조직은 방사선에 가장 민감한 부위 중 하나로서, 점막 구조에 일정 방사선량 이상이 전달될 때 부작용이 발생하게 된다. 따라서, 방사선 치료 시, 파괴할 종양이 충분한 방사선을 받도록 하고, 종양을 둘러싸고 있는 정상 조직에 대한 손상을 최소화하도록 조절되어야 한다. However, when an excessive amount of high-energy radiation is irradiated to normal tissues of the human body, normal tissue cells may die, genetic defects may occur, or cancer may occur. When normal tissue and tumor tissue are close to each other, there are cases where sufficient radiation treatment dose cannot be administered due to radiation side effects. For example, mucosal tissue in the human body is one of the most sensitive areas to radiation, and side effects occur when more than a certain amount of radiation is delivered to the mucosal structure. Therefore, during radiation treatment, it must be controlled to ensure that the tumor to be destroyed receives sufficient radiation and to minimize damage to normal tissue surrounding the tumor.

이에 대하여, 대한민국 등록특허 제10-1689130호에서는 자기장을 이용한 체내 점막조직 선량 제어 광자빔 방사선 치료장치를 개시하고 있으나, 자기장 발생부의 사이즈가 비대하여 상용화에 제약이 있었다. 예를 들어, 기존에 방사선을 환자의 종양 부위에 조사하는 동안 자기장 발생부에서도 동일하게 지속적으로 자기장을 생성한 결과, 자기장 발생부의 가동 시간이 늘어날 수 밖에 없었고, 이는 자기장을 발생시키는 전자석의 발열량 및 전압 소모량의 증가로 이어졌다. 따라서, 발열 억제 및 충분한 전압 공급을 위해 자기장 발생부에 적용되는 냉각장치와 전원 공급장치의 사이즈를 크게 제작함에 따라 환자가 위치하는 치료 공간을 제한하여 환자의 원활한 치료까지 제약하는 문제점이 있었다.In relation to this, Republic of Korea Patent No. 10-1689130 discloses a photon beam radiation therapy device that controls the dose to mucosal tissues in the body using a magnetic field, but commercialization was limited due to the large size of the magnetic field generator. For example, as a result of continuously generating magnetic fields in the magnetic field generator while irradiating radiation to the patient's tumor area, the operating time of the magnetic field generator had to increase, which resulted in the heating value of the electromagnet generating the magnetic field and This led to an increase in voltage consumption. Accordingly, in order to suppress fever and supply sufficient voltage, the size of the cooling device and power supply device applied to the magnetic field generator was manufactured to be large, thereby limiting the treatment space where the patient is located, thereby limiting smooth treatment of the patient.

한편, 자기장 발생부에서 자기장이 빈번하게 발생할 경우, 외부 누설 자기장으로 인한 방사선 치료 장치의 오작동 뿐만 아니라 방사선 치료 장치를 구성하는 선형 가속기 내의 전자빔에 영향을 주면서 방사선 선량에 변화를 초래하거나 종양 조직에 정확한 빔 타겟팅을 방해하여 정확한 방사선 치료를 어렵게 하는 문제점도 있었다.On the other hand, when magnetic fields are frequently generated in the magnetic field generator, it not only causes malfunction of the radiation treatment device due to external leakage magnetic fields, but also affects the electron beam within the linear accelerator that constitutes the radiation treatment device, resulting in a change in radiation dose or an accurate effect on tumor tissue. There was also a problem that interfered with beam targeting, making accurate radiation treatment difficult.

KR 10-1689130KR 10-1689130 US 9530605US 9530605 KR 10-1617773KR 10-1617773

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자기장 발생부의 가동율(duty factor), 발열량 및 자기장의 외부 누설량을 낮추면서 사이즈가 소형화된 자기장 생성 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic field generator with a miniaturized size while lowering the duty factor of the magnetic field generator, the amount of heat generated, and the amount of external leakage of the magnetic field.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자기장 발생부를 자기장 차폐부 내부 영역에 배치하여 선형 가속기, 전자총, 다엽 콜리메이터 등에 대한 자기장의 영향을 효과적으로 억제할 수 있는 자기장 생성 장치를 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic field generating device that can effectively suppress the influence of magnetic fields on linear accelerators, electron guns, multi-leaf collimators, etc. by placing the magnetic field generator in the inner area of the magnetic field shield.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위한 광자빔 방사선을 이용하여 피조사체의 환부 조직을 치료하는 방사선 치료 장치와 연동되는 자기장 생성 장치는, 상기 피조사체의 내부에 자기장을 형성하는 자기장 발생부; 및 상기 광자빔 방사선에 대응하는 방사선 펄스와 상기 자기장에 대응하는 자기장 펄스를 동기화시키는 동기화 제어부;를 포함할 수 있다.A magnetic field generating device linked to a radiation therapy device that treats the affected tissue of an irradiated object using photon beam radiation to solve the above-mentioned problems includes: a magnetic field generator that forms a magnetic field inside the irradiated object; and a synchronization control unit that synchronizes a radiation pulse corresponding to the photon beam radiation and a magnetic field pulse corresponding to the magnetic field.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.According to the present invention as described above, it has various effects as follows.

본 발명에 따르면, 자기장 발생부에 이용되는 전력이 감소하여 열 발생을 줄일 수 있고, 이에 따라 냉각 장치 등의 내부 구성이 제외되거나 줄어들 수 있다.According to the present invention, the power used in the magnetic field generator can be reduced to reduce heat generation, and accordingly, internal components such as a cooling device can be excluded or reduced.

또한, 본 발명에 따르면, 방사선 펄스와 자기장 펄스를 동기화시킴으로써 자기장 발생부의 가동율(duty factor), 발열량 및 자기장의 외부 누설량을 낮출 수 있으며 자기장 생성 장치를 소형화할 수 있다.In addition, according to the present invention, by synchronizing the radiation pulse and the magnetic field pulse, the duty factor, heat generation amount, and external leakage of the magnetic field of the magnetic field generator can be lowered, and the magnetic field generating device can be miniaturized.

또한, 본 발명에 따르면, 자기장 차폐부 내부 영역에 자기장 발생부를 배치하여 자기장 생성 장치에서 자기장에 민감한 부품들에 대한 자기장 영향을 최소화할 수 있으며 외부 누설 자기장을 내부로 집속함으로써 중심 자기장을 높일 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, by placing a magnetic field generator in the inner area of the magnetic field shield, the magnetic field effect on parts sensitive to magnetic fields in the magnetic field generating device can be minimized, and the central magnetic field can be increased by focusing the external leakage magnetic field inside. do.

또한, 본 발명에 따르면, 환자의 환부 조직(예: 종양 부위)에 광자빔 방사선을 조사함과 동시에, 환자의 체내에 자기장 영역을 형성하고, 자기장 영역에서의 자기장의 방향, 세기 및 위상을 조절함으로써, 정상 조직에 전달되는 방사선량을 최적화하여, 방사선의 부작용을 최소화하여 치료부위에 전달되는 방사선량의 제약을 제거함으로 광자빔 방사선에 의한 치료 효과를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, photon beam radiation is irradiated to the patient's affected tissue (e.g., tumor site), and at the same time, a magnetic field region is formed in the patient's body, and the direction, intensity, and phase of the magnetic field in the magnetic field region are controlled. By doing so, the radiation dose delivered to normal tissue can be optimized, side effects of radiation can be minimized, and restrictions on the radiation dose delivered to the treatment area can be eliminated, thereby improving the treatment effect by photon beam radiation.

또한, 방사선 빔 방향과 평행한 자기장을 형성시킴으로써, 방사선 산란 하전입자의 발산을 막고 산란 하전입자를 집중하여, 치료목표의 종양표면에 전달되는 방사선량을 강화하여 방사선 치료 효과를 향상시킴과 동시에 부가적인 방사선 사용과 산란 하전입자의 발산으로 인한 주변 정상조직의 손상을 감소하여 방사선 부작용을 줄일 수 있다.In addition, by forming a magnetic field parallel to the direction of the radiation beam, it prevents the divergence of radiation scattering charged particles and focuses the scattered charged particles, thereby enhancing the radiation dose delivered to the tumor surface of the treatment target, thereby improving the radiation treatment effect and adding additional Radiation side effects can be reduced by reducing damage to surrounding normal tissues caused by the use of radiation and the emission of scattered charged particles.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 방사선 치료 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자기장 생성 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자기장 생성 장치의 자기장 분포를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4a 내지 도 4e의 자기장을 이용한 방사선 치료 장치에서 방사선 조사에 따른 하전 입자(예: 전자)와 자기장의 작용 관계를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자기장 생성 장치의 자기장 분포를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6a 내지 도 6d의 자기장을 이용한 방사선 치료 장치에서 방사선 조사에 따른 하전 입자(예: 전자)와 자기장의 작용 관계를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자기장 차폐부의 구성을 설명하는 도면이다.
도 9과 도 10는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 방사선 치료 장치의 구성도이다.
도 11과 도 12은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 방사선 치료 장치의 외부 영역에서의 자기장 분포를 설명하는 도면이다.
도 13는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 방사선 치료 장치의 내부 영역에서의 자기장 분포를 설명하는 도면이다.
도 14은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 방사선 치료 장치의 자기장 차폐부의 구성을 설명하는 도면이다.
도 15와 도 16는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 방사선 치료 장치의 자기장 차폐부의 종류에 따른 자기장 분포를 설명하는 도면이다.
1 and 2 are conceptual diagrams schematically showing a radiation treatment device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view schematically showing a magnetic field generating device according to an embodiment of the present invention.
4A to 4E are cross-sectional views schematically showing the magnetic field distribution of a magnetic field generating device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic conceptual diagram illustrating the relationship between charged particles (eg, electrons) and magnetic fields resulting from radiation irradiation in the radiation therapy device using the magnetic field of FIGS. 4A to 4E .
6A to 6D are cross-sectional views schematically showing the magnetic field distribution of a magnetic field generating device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic conceptual diagram illustrating the relationship between charged particles (eg, electrons) and magnetic fields resulting from radiation irradiation in the radiation therapy device using the magnetic field of FIGS. 6A to 6D .
8A to 8C are diagrams explaining the configuration of a magnetic field shield according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are configuration diagrams of a radiation therapy device according to another embodiment of the present invention.
11 and 12 are diagrams illustrating magnetic field distribution in the external area of a radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
Figure 13 is a diagram explaining the magnetic field distribution in the internal area of a radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
Figure 14 is a diagram explaining the configuration of a magnetic field shielding unit of a radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
Figures 15 and 16 are diagrams illustrating magnetic field distribution according to the type of magnetic field shield of a radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide a general understanding of the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the skilled person of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for describing embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the mentioned elements. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the referenced elements. Although “first”, “second”, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may also be a second component within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms such as “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc. are used as a single term as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation between a component and other components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of components during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if a component shown in a drawing is flipped over, a component described as “below” or “beneath” another component will be placed “above” the other component. You can. Accordingly, the illustrative term “down” may include both downward and upward directions. Components can also be oriented in other directions, so spatially relative terms can be interpreted according to orientation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 방사선 치료 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 1 and 2 are conceptual diagrams schematically showing a radiation treatment device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 치료 장치(10)는 자기장 생성 장치를 포함할 수 있다. 자기장 생성 장치는 자기장 발생부(200) 및 동기화 제어부(700)를 포함할 수 있다. 즉, 방사선 치료 장치(10)는 방사선 발생부(100)와 방사선량 제어부(500)를 기본 구성으로 하면서 자기장 생성 장치를 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 하기에서 방사선 치료 장치(10)와 자기장 생성 장치가 서로 연동된다고 설명하는 것은 방사선 치료 장치(10)에 자기장 생성 장치가 추가로 포함된 구성을 설명하는 것으로 이해하면 된다.Referring to FIG. 1, a radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention may include a magnetic field generating device. The magnetic field generating device may include a magnetic field generating unit 200 and a synchronization control unit 700. That is, the radiation treatment apparatus 10 may have a basic configuration of a radiation generator 100 and a radiation dose control unit 500 and may additionally include a magnetic field generating device. Therefore, the explanation below that the radiation treatment device 10 and the magnetic field generating device are interconnected can be understood as explaining a configuration in which the radiation treatment device 10 additionally includes a magnetic field generating device.

일 실시 예에서, 방사선 치료 장치(10)와 자기장 생성 장치는 서로 연동될 수 있다. 연동 방식은 통신 네트워크를 이용하거나 광자빔 방사선을 검출하여 연동하거나 서로 연동되도록 미리 자기장이나 광자빔 발생 주기가 설정될 수 있다.In one embodiment, the radiation treatment device 10 and the magnetic field generating device may be interconnected. The interlocking method may use a communication network, detect photon beam radiation, or set a magnetic field or photon beam generation period in advance to interlock with each other.

일 실시 예에서, 환자(B)의 내부에는 종양(T), 정상 조직(N) 및 저밀도 공간(L)이 위치하며, 저밀도 공간(L)은 종양(T) 또는 정상 조직(N) 중 적어도 하나와 인접할 수 있다. 체내 저밀도 공간(L)은 구강, 비강, 기도, 폐와 같이 정상적으로 존재하는 공간일 수 있고, 공기 삽입, 풍선 삽입, 발포제 주입 등을 통해 형성된 인공적인 공간일 수 있다. 또한, 저밀도 공간(L)은 광자빔 방사선으로부터 발생한 2차전자가 투과하는 공간일 수 있다. 또한, 저밀도 공간(L)은 체내의 빈 공간, 체강(body cavity)를 포함할 수 있다.In one embodiment, a tumor (T), a normal tissue (N), and a low-density space (L) are located inside the patient (B), and the low-density space (L) is at least one of the tumor (T) or the normal tissue (N). It can be adjacent to one. The low-density space (L) in the body may be a normally existing space such as the oral cavity, nasal cavity, airway, and lungs, or it may be an artificial space formed through air insertion, balloon insertion, foaming agent injection, etc. Additionally, the low-density space (L) may be a space through which secondary electrons generated from photon beam radiation penetrate. Additionally, the low-density space L may include an empty space in the body, a body cavity.

일 실시 예에서, 방사선 치료 장치(10)의 방사선 발생부(100)는 피조사체(예: 환자, B)의 환부 조직(예: 종양, T)으로 광자빔 방사선을 조사할 수 있다. In one embodiment, the radiation generator 100 of the radiation treatment device 10 may irradiate photon beam radiation to the affected tissue (eg, tumor, T) of the subject (eg, patient, B).

일 실시 예에서, 방사선 치료 장치(10)의 방사선량 제어부(500)는 자기장의 세기, 방향 및 위상을 조절하여 전자를 체내 저밀도 공간(L)에서 회절시켜 환자(B)의 종양(T) 및 종양(T)에 인접한 정상 조직(N)에 흡수되는 방사선량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 방사선 치료 장치(10)와 자기장 생성 장치가 연동되어 방사선량 제어부(500)가 자기장 발생부(200)를 제어함으로써 자기장의 세기 방향 및 위상을 조절할 수 있다. 이러한 경우에도 자기장 펄스의 생성 시간 범위는 동기화 제어부(700)가 제어할 수 있다.In one embodiment, the radiation dose control unit 500 of the radiation treatment device 10 adjusts the intensity, direction, and phase of the magnetic field to diffract electrons in the low-density space (L) of the body to treat the tumor (T) of the patient (B) and The amount of radiation absorbed by normal tissue (N) adjacent to the tumor (T) can be controlled. For example, the radiation treatment device 10 and the magnetic field generator are linked so that the radiation dose control unit 500 controls the magnetic field generator 200 to adjust the intensity direction and phase of the magnetic field. Even in this case, the synchronization control unit 700 can control the generation time range of the magnetic field pulse.

일 실시 예에서, 자기장 생성 장치의 자기장 발생부(200)는 환자(B)의 내부에 자기장을 형성할 수 있다. 예를 들어, 자기장 발생부(200)는 저밀도 공간(L)에 자기장을 형성할 수 있다. In one embodiment, the magnetic field generator 200 of the magnetic field generating device may form a magnetic field inside the patient B. For example, the magnetic field generator 200 may form a magnetic field in the low-density space (L).

일 실시 예에서, 자기장 생성 장치의 동기화 제어부(700)는 광자빔 방사선에 대응하는 방사선 펄스와 자기장에 대응하는 자기장 펄스를 동기화시킬 수 있다. 여기서 펄스의 동기화란 서로 펄스의 발생이 시간적으로 중첩되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 동기화 제어부(700)는 광자빔 방사선 펄스와 자기장 펄스의 발생 시기를 일치시킬 수 있다.In one embodiment, the synchronization control unit 700 of the magnetic field generating device may synchronize the radiation pulse corresponding to the photon beam radiation and the magnetic field pulse corresponding to the magnetic field. Here, synchronization of pulses may mean that the generation of pulses overlaps each other in time. For example, the synchronization control unit 700 may match the generation times of the photon beam radiation pulse and the magnetic field pulse.

일 실시 예에서, 자기장 생성 장치의 동기화 제어부(700)는 방사선 치료 장치의 방사선량 제어부(500)와 연동될 수 있다. 동기화 제어부(700)는 방사선량 제어부(500)로부터 광자빔 방사선의 출력 주기를 수신하고, 광자빔 방사선의 출력 주기와 자기장의 출력 주기를 동기화시킬 수 있다.In one embodiment, the synchronization control unit 700 of the magnetic field generating device may be linked to the radiation dose control unit 500 of the radiation treatment device. The synchronization control unit 700 may receive the output period of the photon beam radiation from the radiation dose control unit 500 and synchronize the output period of the photon beam radiation and the output period of the magnetic field.

일 실시 예에서, 자기장 생성 장치는 광자빔 방사선을 검출하는 펄스 검출부(800)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 펄스 검출부(800)는 자기장 펄스와 방사선 펄스를 검출할 수 있다. 펄스 검출부(800)는 자기장 발생부(200)와 방사선 발생부(100)로부터 각각 자기장 펄스와 방사선 펄스를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 수신하여 자기장 펄스와 방사선 펄스를 검출할 수 있다. 또한, 펄스 검출부(800)는 외부에서 획득한 방사선과 자기장을 분석하여 자기장 펄스와 방사선 펄스를 검출할 수 있다. 이를 위해, 펄스 검출부(800)는 방사선 검출 센서(미도시)와 자기장 센서(미도시)를 구비할 수 있다.In one embodiment, the magnetic field generating device may further include a pulse detection unit 800 that detects photon beam radiation. For example, the pulse detector 800 can detect magnetic field pulses and radiation pulses. The pulse detection unit 800 may receive the magnetic field pulse and radiation pulse from the magnetic field generator 200 and the radiation generator 100, respectively, through a wired or wireless network and detect the magnetic field pulse and the radiation pulse. Additionally, the pulse detection unit 800 can detect magnetic field pulses and radiation pulses by analyzing externally acquired radiation and magnetic fields. For this purpose, the pulse detection unit 800 may be equipped with a radiation detection sensor (not shown) and a magnetic field sensor (not shown).

일 실시 예에서, 자기장 생성 장치의 동기화 제어부(700)는 펄스 검출부(800)에서 검출한 광자빔 방사선을 분석하여 광자빔 방사선의 출력 주기를 획득할 수 있다.In one embodiment, the synchronization control unit 700 of the magnetic field generating device may acquire the output period of the photon beam radiation by analyzing the photon beam radiation detected by the pulse detection unit 800.

일 실시 예에서, 자기장 생성 장치의 동기화 제어부는 자기장이 목표 값에 도달한 이후에 광자빔 방사선 조사로 인하여 발생하는 2차전자 생성 구간이 자기장 생성 시간 범위에 포함되도록 자기장 생성 범위를 설정할 수 있다. 이에 따라, 광자빔 방사선이 인체 물질(예를 들어, 방사선이 종양을 향해 진행하는 경로 상에 위치하는 정상조직)과 반응하여 발생하는 2차 전자가 자기장 생성 시간에 생성될 수 있다.In one embodiment, the synchronization control unit of the magnetic field generation device may set the magnetic field generation range so that the secondary electron generation section generated due to photon beam radiation after the magnetic field reaches the target value is included in the magnetic field generation time range. Accordingly, secondary electrons generated when photon beam radiation reacts with human body material (eg, normal tissue located on the path of radiation toward the tumor) may be generated at the time of magnetic field generation.

일 실시 예에서, 자기장 생성 장치의 동기화 제어부(700)는 자기장이 목표 값에 도달할 때까지 소요되는 딜레이 시간을 고려하여 자기장 생성 시간 범위를 설정할 수 있다. 이에 따라, 광자빔 방사선이 인체 물질 (예를 들어, 방사선이 종양을 향해 진행하는 경로 상에 위치하는 정상조직)과 반응하여 발생하는 2차 전자가 딜레이 시간까지 고려하여 자기장 생성 시간에 생성될 수 있다.In one embodiment, the synchronization control unit 700 of the magnetic field generating device may set the magnetic field generation time range by considering the delay time required for the magnetic field to reach the target value. Accordingly, secondary electrons generated when photon beam radiation reacts with human body material (e.g., normal tissue located on the path of radiation toward the tumor) can be generated at the magnetic field generation time, taking into account the delay time. there is.

일 실시 예에서, 동기화 제어부(700)는 광자빔 방사선 펄스를 매번 인지한 이후 곧바로 자기장 펄스를 발생시키거나 혹은 반대로 동작할 수 있다. 예를 들어, 동기화 제어부(700)는 방사선 펄스의 검출에 응답하여 자기장 펄스를 발생시키거나, 자기장 펄스의 검출에 응답하여 상기 방사선 펄스를 발생시킬 수 있다. 또한, 동기화 제어부(700)는 방사선 펄스의 규칙성을 학습하여 자기장의 펄스를 발생시키거나 혹은 반대로 동작할 수 있다. 예를 들어, 동기화 제어부(700)는 검출한 방사선 펄스를 분석하여 획득한 방사선 펄스 주기에 기반하여 자기장 펄스를 발생시키거나, 검출한 자기장 펄스를 분석하여 획득한 자기장 펄스 주기에 기반하여 방사선 펄스를 발생시킬 수 있다. 물론 이외에도 미리 설정된 방사선 펄스 주기와 자기장 펄스 주기가 존재할 경우, 동기화 제어부(700)는 이를 일치시킴으로써 방사선 펄스와 자기장 펄스를 동기화시킬 수 있다.In one embodiment, the synchronization control unit 700 may generate a magnetic field pulse immediately after each recognition of the photon beam radiation pulse or operate conversely. For example, the synchronization control unit 700 may generate a magnetic field pulse in response to detection of a radiation pulse, or may generate the radiation pulse in response to detection of a magnetic field pulse. Additionally, the synchronization control unit 700 can learn the regularity of radiation pulses to generate magnetic field pulses or operate in the opposite direction. For example, the synchronization control unit 700 generates a magnetic field pulse based on the radiation pulse period obtained by analyzing the detected radiation pulse, or generates a radiation pulse based on the magnetic field pulse period obtained by analyzing the detected magnetic field pulse. It can occur. Of course, if there is a preset radiation pulse period and a magnetic field pulse period, the synchronization control unit 700 can synchronize the radiation pulse and the magnetic field pulse by matching them.

이와 같이 동기화 제어부(700)가 방사선 펄스와 자기장 펄스의 발생 시기를 일치시킴에 따라 자기장 발생부(200)는 광자빔 방사선이 조사되는 동안 지속적으로 자기장을 생성할 필요가 없으며 가동율(duty factor)를 크게 낮출 수 있다. 또한, 자기장 발생부(200)의 가동율이 낮아질수록 자기장 발생부(200)는 그만큼 구동하지 않아도 되므로 자기장 발생부(200)의 발열량도 낮아질 수 있고, 자기장의 외부 누설량도 전체적으로 낮아지게 된다. 결과적으로 자기장 발생부(200)에서 발생하는 발열을 제어하는 냉각 장치와 전원을 공급하는 전원 공급 장치의 크기를 소형화시킬 수 있으며 이는 방사선 치료 장치(10)의 소형화로 이어질 수 있다.As the synchronization control unit 700 matches the generation time of the radiation pulse and the magnetic field pulse, the magnetic field generator 200 does not need to continuously generate a magnetic field while the photon beam radiation is irradiated and reduces the duty factor. It can be significantly lowered. In addition, as the operation rate of the magnetic field generator 200 decreases, the magnetic field generator 200 does not need to be driven as much, so the heat generation amount of the magnetic field generator 200 can be lowered, and the overall amount of external leakage of the magnetic field is also lowered. As a result, the size of the cooling device that controls the heat generated from the magnetic field generator 200 and the power supply device that supplies power can be miniaturized, which can lead to miniaturization of the radiation treatment device 10.

또한, 동기화 제어부(700)가 방사선 펄스와 자기장 펄스의 발생 시기를 일치시킴에 따라 자기장 발생부(200)에 이용되는 전력이 감소하여 열발생을 줄일 수 있고, 이에 따라 냉각 장치 등의 구성이 제외되거나 줄어들 수 있다.In addition, as the synchronization control unit 700 matches the generation time of the radiation pulse and the magnetic field pulse, the power used by the magnetic field generator 200 is reduced, thereby reducing heat generation, thereby excluding components such as a cooling device. It can increase or decrease.

도 3 내지 도 5를 이용하여 방사선 조사 방향과 자기장 방향이 수직한 경우의 디포커싱 실시 예를 설명하고, 도 6 및 도 7을 이용하여 방사선 조사 방향과 자기장 방향이 수평한 경우의 포커싱 실시 예를 설명한다. 예컨대, 광자빔 방사선 조사 방향과 수직한 방향으로 자기장을 형성하는 것은 체강을 통과한 후에 정상 조직이 더 배치된 이후에 타겟 위치가 있는 경우를 위한 방사선 치료 실시예이다. 또한, 광자빔 방사선 조사 방향과 수평한 방향(나란한 방향)으로 자기장을 형성하는 것은 체강의 표면에 타겟 부위가 있어서 체강을 진행하는 2차전자를 집중해서 타겟 부위에 제공하는 실시 예이다. 여기서 타겟 부위는 환부조직(또는 종양 부위)일 수 있다.3 to 5 will be used to describe an example of defocusing when the radiation irradiation direction and the magnetic field direction are perpendicular, and FIGS. 6 and 7 will be used to explain a focusing example when the radiation irradiation direction and the magnetic field direction are horizontal. Explain. For example, forming a magnetic field in a direction perpendicular to the direction of photon beam radiation is an embodiment of radiation therapy for cases where the target location is after normal tissue is further placed after passing through the body cavity. In addition, forming a magnetic field in a direction parallel to the photon beam radiation direction is an embodiment in which there is a target site on the surface of the body cavity, so secondary electrons traveling through the body cavity are concentrated and provided to the target site. Here, the target area may be a affected tissue (or tumor area).

광자빔 방사선 조사 방향과 수직한 방향으로 자기장을 생성하는 예는 환자의 직장에 인접하게 배치된 전립선 암 치료 시에 직장에 풍선을 집어넣는 방식으로 직장에 공간을 형성하고, 직장 내부 공간에 자기장을 형성함에 따라 직장 표면에 제공되는 2차전자를 분산시키는 실시 예일 수 있다.An example of generating a magnetic field in a direction perpendicular to the direction of photon beam radiation is when treating prostate cancer placed adjacent to the patient's rectum, a space is formed in the rectum by inserting a balloon into the rectum, and a magnetic field is created in the space inside the rectum. This may be an example of dispersing secondary electrons provided to the surface of the rectum as it is formed.

도 3 내지 도 5의 실시 예는 방사선 조사 방향과 수직한 방향으로 자기장이 생성되는 일 예에 관한 것이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자기장 생성 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자기장 생성 장치의 자기장 분포를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 5는 도 4a 내지 도 4e 의 자기장을 이용한 방사선 치료 장치에서 방사선 조사에 따른 하전 입자(예: 전자)와 자기장의 작용 관계를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다. 3 to 5 relate to an example in which a magnetic field is generated in a direction perpendicular to the radiation irradiation direction. Figure 3 is a perspective view schematically showing a magnetic field generating device according to an embodiment of the present invention. 4A to 4E are cross-sectional views schematically showing the magnetic field distribution of a magnetic field generating device according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic conceptual diagram illustrating the relationship between charged particles (eg, electrons) and magnetic fields resulting from radiation irradiation in the radiation therapy device using the magnetic field of FIGS. 4A to 4E .

도 3 및 도 4a 내지 도 4e 를 참조하면, 방사선 치료 장치(10)는 각각의 구성들이 배치될 수 있는 다양한 형상의 하우징(20,30,40)들을 포함할 수 있으며, 누운 환자에게 방사선을 조사하고 자기장을 생성할 수 있도록 하우징의 구조는 다양하게 변형될 수 있다.3 and 4A to 4E, the radiation treatment device 10 may include housings 20, 30, and 40 of various shapes in which the respective components can be placed, and irradiates radiation to a patient lying down. The structure of the housing can be modified in various ways to generate a magnetic field.

방사선 치료 장치(10)의 방사선 발생부(100)는 속이 빈 형상을 갖는 보어(미도시)의 외측에 배치된 차폐 구조물 내에 장착되어, 보어 내에 위치한 환자(B)의 종양(T) 부위를 향해 광자빔 방사선을 조사한다.The radiation generator 100 of the radiation treatment device 10 is mounted within a shielding structure disposed on the outside of a hollow bore (not shown) and is directed toward the tumor (T) of the patient (B) located within the bore. Photon beam radiation is irradiated.

여기서, 방사선 치료 장치(10)의 방사선 발생부(100)는 MV X-ray를 발생시키는 선형가속기(LINAC, Linear Acceleretor)가 바람직하다. 발생되는 MV영역의 X-ray 빔의 특성상 피폭을 당하는 물질의 표면에서 콤프톤(compton) 효과에 의한 반응을 통하여 2차전자(secondary electron, 이하 '전자'라고 칭함)에 운동에너지를 전달하고, 그 전자에 의하여 방사선량을 체내에 전달한다.Here, the radiation generator 100 of the radiation treatment device 10 is preferably a linear accelerator (LINAC) that generates MV X-rays. Due to the characteristics of the generated The radiation dose is delivered to the body by those electrons.

자기장 생성 장치의 자기장 발생부(200)는 보어의 외측에 배치된 또 다른 차폐 구조물 내에 장착되어, 환자(B)의 체내에 자기장 영역을 형성한다. 자기장 발생부(200)는 보어를 사이에 두고 서로 다른 극성을 가지며 대향 배치되는 한 쌍의 전자석 또는 영구 자석으로 이루어진다.The magnetic field generating unit 200 of the magnetic field generating device is mounted within another shielding structure disposed outside the bore, forming a magnetic field area within the body of the patient (B). The magnetic field generator 200 consists of a pair of electromagnets or permanent magnets that have different polarities and are opposed to each other with a bore in between.

여기서, 자기장 생성 장치의 자기장 발생부(200)는 방사선 발생부(100)와 환자(B)의 종양(T) 부위 사이의 환자(B)의 체내 일 영역에, 보다 바람직하게는 체내의 빈 공간, 체강(body cavity)에 자기장 영역을 형성하는 것이 효과적이다. 또한, 자기장 발생부(200)는 전자석이나 영구 자석, 또는 그 복합형을 포함할 수 있다.Here, the magnetic field generating unit 200 of the magnetic field generating device is located in an area of the patient B's body between the radiation generating unit 100 and the tumor T of the patient B, more preferably in an empty space in the body. , it is effective to form a magnetic field area in the body cavity. Additionally, the magnetic field generator 200 may include an electromagnet, a permanent magnet, or a combination thereof.

한편, 자기장의 방향의 자유도를 증대하기 위해, 자기장 발생부(200)로서 한 쌍의 자석이 보어 외측 둘레를 따라 예컨대, 보어 내에 위치한 환자(B) 주위를 따라 회전할 수도 있으나 이에 한정되지 않으며, 자기장 발생부(200)는 복수의 자석이 보어 외측 둘레를 따라, 예컨대 환자(B) 주위를 따라 고정 배치되어, 방사선량 제어부(400)의 제어를 통해 복수의 자석 중 선택된 자석에 의해 자기장 영역을 형성할 수도 있다.Meanwhile, in order to increase the degree of freedom in the direction of the magnetic field, a pair of magnets as the magnetic field generator 200 may rotate along the outer circumference of the bore, for example, around the patient B located within the bore, but is not limited to this. In the magnetic field generator 200, a plurality of magnets are fixedly arranged along the outer circumference of the bore, for example, around the patient B, and the magnetic field area is generated by a magnet selected from among the plurality of magnets through control of the radiation dose control unit 400. It can also be formed.

일 실시 예에서, 앞서 설명한 바와 달리 자기장 생성 장치는 자기장 발생부(200)가 배치되는 판형 프레임(900)을 더 포함할 수 있다. 판형 프레임(900)은 환자가 안착되며 자기장 생성 물질이 배치될 수 있다. 예를 들어, 판형 프레임(900)은 자기장 생성 물질이 이동하는 공간(910)을 구비할 수 있고, 자기장 생성 물질은 공간(910)에 배치될 수 있다. 예컨대, 공간(910)은 자기장 생성 물질이 이동할 수 있도록 도 3과 같이 판형 프레임(900)의 길이방향으로 길게 형성될 수 있다. 공간(910)의 길이는 도 3에서 예시적으로 도시한 것이고, 판형 프레임(900)의 양끝단까지 길게 형성될 수도 있다.In one embodiment, unlike what was described above, the magnetic field generating device may further include a plate-shaped frame 900 on which the magnetic field generating unit 200 is disposed. In the plate-shaped frame 900, a patient can be seated and a magnetic field generating material can be placed. For example, the plate-shaped frame 900 may have a space 910 in which the magnetic field generating material moves, and the magnetic field generating material may be disposed in the space 910. For example, the space 910 may be formed long in the longitudinal direction of the plate-shaped frame 900 as shown in FIG. 3 to allow the magnetic field generating material to move. The length of the space 910 is shown as an example in FIG. 3, and may be formed to be long up to both ends of the plate-shaped frame 900.

일 실시 예에서, 자기장 생성 물질은 이동 봉(230)에 연결될 수 있고, 별도의 구동부(미도시)를 통해 이동 봉(230)이 공간(910)에서 판형 프레임(900)의 길이 방향을 따라 움직일 수 있다. 따라서, 환자(B)의 위치에 따라 자기장 생성 물질을 이동시킴에 따라 환자 체내의 자기장 생성 영역을 용이하게 변경할 수 있다.In one embodiment, the magnetic field generating material may be connected to the moving rod 230, and the moving rod 230 may be moved along the longitudinal direction of the plate-shaped frame 900 in the space 910 through a separate driving unit (not shown). You can. Therefore, by moving the magnetic field generating material according to the position of the patient B, the magnetic field generating area within the patient's body can be easily changed.

일 실시 예에서, 자기장 발생부(200)는 광자빔 방사선이 조사되는 축을 기준으로 좌우 대칭 구조를 이루어 배치되는 복수의 전자석, 영구 자석 또는 그 복합형(이하 통칭하여 자기장 생성 물질)을 포함할 수 있고, 도 4와 같이 자기장(MT)을 생성할 수 있다. In one embodiment, the magnetic field generator 200 may include a plurality of electromagnets, permanent magnets, or a combination thereof (hereinafter collectively referred to as magnetic field generating material) arranged in a left-right symmetrical structure with respect to the axis along which photon beam radiation is irradiated. And, a magnetic field (MT) can be generated as shown in FIG. 4.

예컨대, 도 4a에서 N극의 전자석(210)과 S극의 전자석(220)이 배치되어 자기장 발생부(200)는 방사선 조사 방향(R)과 수직한 방향의 자기장(MT)을 생성할 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220)의 길이 방향을 따라 도 4a와 같이 유효 영역을 판형 프레임(900) 위에 형성할 수 있다. 또한, 일실시예로, 자기장 발생부(200) 아래에 자기장 차폐부가 포함될 수 있고, 이에 의해 판형 프레임 하부에는 자기장이 형성되지 않을 수 있다. 즉, 환자에 대한 방사선 치료에 영향을 미치지 않는 판형 프레임 하부에 자기장이 형성될 필요가 없으며 방사선 치료장치 등의 장치에 자기장 영향이 미치는 것을 방지할 필요가 있으므로, 판형 프레임 내의 자기장 발생부(200) 아래에 자기장 차폐부가 포함될 수 있다.For example, in Figure 4a, the N-pole electromagnet 210 and the S-pole electromagnet 220 are arranged so that the magnetic field generator 200 can generate a magnetic field (MT) in a direction perpendicular to the radiation direction (R). . Here, the magnetic field generator 200 may form an effective area on the plate-shaped frame 900 along the longitudinal direction of the electromagnets 210 and 220, as shown in FIG. 4A. Additionally, in one embodiment, a magnetic field shield may be included below the magnetic field generator 200, and thereby a magnetic field may not be formed in the lower part of the plate-shaped frame. That is, there is no need for a magnetic field to be formed in the lower part of the plate-shaped frame, which does not affect radiation treatment for the patient, and it is necessary to prevent the magnetic field from affecting devices such as radiation therapy devices, so the magnetic field generator 200 within the plate-shaped frame A magnetic field shield may be included below.

또한, 예를 들어 도 4b에 도시된 바와 같이, N극의 전자석(210)과 S극의 전자석(220)이 배치되어 자기장 발생부(200)는 방사선 조사 방향(R)과 수직한 방향의 자기장(MT)을 생성할 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220)이 배치된 면적보다 좁으면서 도 4b와 같이 유효 영역을 판형 프레임(900) 위와 아래에 형성할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 4b, the N-pole electromagnet 210 and the S-pole electromagnet 220 are arranged so that the magnetic field generator 200 generates a magnetic field perpendicular to the radiation direction (R). (MT) can be created. Here, the magnetic field generator 200 may form an effective area above and below the plate-shaped frame 900, as shown in FIG. 4B, while being narrower than the area where the electromagnets 210 and 220 are disposed.

또한, 예를 들어 도 4c에 도시된 바와 같이, N극의 전자석(210)과 S극의 전자석(220)이 배치되어 자기장 발생부(200)는 방사선 조사 방향(R)과 수직한 방향의 자기장(MT)을 생성할 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220)이 배치된 면적보다 크면서 도 4c와 같이 유효 영역을 판형 프레임(900) 위와 아래에 형성할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 4C, the N-pole electromagnet 210 and the S-pole electromagnet 220 are arranged so that the magnetic field generator 200 generates a magnetic field perpendicular to the radiation direction (R). (MT) can be created. Here, the magnetic field generator 200 may form an effective area above and below the plate-shaped frame 900, as shown in FIG. 4C, while being larger than the area where the electromagnets 210 and 220 are disposed.

또한, 예를 들어 도 4d에 도시된 바와 같이, N극의 전자석(210)과 S극의 전자석(220)이 하단의 판형 프레임(920) 배치되고 N극의 전자석(240)과 S극의 전자석(250)이 상단의 판형 프레임(920) 배치되어 자기장 발생부(200)는 방사선 조사 방향(R)과 수직한 방향의 자기장(MT)을 2개 생성할 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220,240,250)이 배치된 면적보다 좁으면서 도 4d와 같이 유효 영역을 상단과 하단 판형 프레임(920) 각각의 위와 아래에 형성할 수 있다. 이 경우 판형 프레임(920)들 사이에 자기장의 세기가 더 강해질 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 4D, the N-pole electromagnet 210 and the S-pole electromagnet 220 are arranged in the plate-shaped frame 920 at the bottom, and the N-pole electromagnet 240 and the S-pole electromagnet (250) is disposed on the upper plate-shaped frame 920, so that the magnetic field generator 200 can generate two magnetic fields (MT) in a direction perpendicular to the radiation direction (R). Here, the magnetic field generator 200 is narrower than the area where the electromagnets 210, 220, 240, and 250 are disposed, and can form an effective area above and below the upper and lower plate-shaped frames 920, respectively, as shown in FIG. 4D. In this case, the strength of the magnetic field between the plate-shaped frames 920 may become stronger.

또한, 예를 들어 도 4e에 도시된 바와 같이, N극의 전자석(210)과 S극의 전자석(220)이 하단의 판형 프레임(920) 배치되고 N극의 전자석(240)과 S극의 전자석(250)이 상단의 판형 프레임(920) 배치되어 자기장 발생부(200)는 방사선 조사 방향(R)과 수직한 방향의 자기장(MT)을 2개 생성할 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220,240,250)이 배치된 면적보다 좁으면서 도 4e와 같이 유효 영역을 판형 프레임(920)사이에만 형성할 수 있다.In addition, for example, as shown in Figure 4e, the N-pole electromagnet 210 and the S-pole electromagnet 220 are arranged in the plate-shaped frame 920 at the bottom, and the N-pole electromagnet 240 and the S-pole electromagnet (250) is disposed on the upper plate-shaped frame 920, so that the magnetic field generator 200 can generate two magnetic fields (MT) in a direction perpendicular to the radiation direction (R). Here, the magnetic field generator 200 is narrower than the area where the electromagnets 210, 220, 240, and 250 are disposed, and the effective area can be formed only between the plate-shaped frames 920, as shown in FIG. 4E.

일 실시 예에서, 방사선 치료 장치의 방사선량 제어부(500)는 자기장 발생부(200)의 자기장의 방향, 세기 및 위상을 조절하여, 방사선 발생부(100)로부터 환자(B)의 종양(T) 부위에 전달되는 방사선량을 제어한다. 예를 들어, 자기장이 사인파 형태의 펄스파일 경우, 방사선량 제어부(500)는 자기장의 위상을 변경할 수 있고, 사인파형에서 원하는 기준 세기 이상이 되는 구간과 광자빔 방사선이 발생시키는 2차전자의 생성 구간을 서로 일치시킬 수 있다.In one embodiment, the radiation dose control unit 500 of the radiation treatment device adjusts the direction, intensity, and phase of the magnetic field of the magnetic field generator 200 to detect the tumor T of the patient B from the radiation generator 100. Controls the amount of radiation delivered to the area. For example, if the magnetic field is a pulse wave in the form of a sinusoidal wave, the radiation dose control unit 500 can change the phase of the magnetic field, and determine the section where the intensity is higher than the desired reference intensity in the sinusoidal waveform and the generation of secondary electrons generated by the photon beam radiation. Sections can be matched to each other.

일 실시 예에서, 방사선량 제어부(500)는 방사선 발생부(100)의 작동을 제어하며, 종양(T)에 전달되는 방사선량을 연산하는 연산부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the radiation dose control unit 500 controls the operation of the radiation generator 100 and may further include a calculation unit (not shown) that calculates the radiation dose delivered to the tumor T.

일 실시 예에서, 연산부는 다음의 〈수학식1〉을 사용하여 환자(B)의 종양(T)에 전달되는 방사선량을 연산할 수 있다.In one embodiment, the calculation unit may calculate the radiation dose delivered to the tumor (T) of the patient (B) using the following <Equation 1>.

〈수학식1〉〈Equation 1〉

여기서, D(x,y,z)는 특정 위치 (x,y,z) 에서 흡수된 방사선량 값을 의미하고, TERMA(x', y', z')은 미소 체적 dx'dy'dz' 에서 감쇄되어 입사한 방사선 빔의 총 에너지를 의미하며, Kernel(x,x',y,y',z,z')은 미소 체적 dx'dy'dz' 에서 감쇄된 단위 에너지가 특정 위치(x,y,z)에서 흡수된 선량 비율을 의미한다. 이 때, 자기장 발생부(200)에 의하여 형성된 자기장이 고려된 Kernel이 사용된다.Here, D(x,y,z) means the absorbed radiation dose at a specific location (x,y,z), and TERMA(x', y', z') is the microscopic volume dx'dy'dz'. Kernel(x,x',y,y',z,z') refers to the total energy of the radiation beam attenuated and incident, and Kernel(x,x',y,y',z,z') is the unit energy attenuated in the tiny volume dx'dy'dz' at a specific location (x It means the absorbed dose ratio in ,y,z). At this time, a kernel that takes into account the magnetic field formed by the magnetic field generator 200 is used.

따라서, TERMA값과 Kernel값을 전체 체적에 대하여 콘볼루션(convolution)시키면, 특정 위치 (x,y,z) 에서 흡수된 방사선량값을 연산할 수 있게 된다.Therefore, by convolving the TERMA value and the Kernel value with respect to the entire volume, the absorbed radiation dose value at a specific location (x, y, z) can be calculated.

한편, TERMA값은 전하를 가지지 않는 x-ray의 감쇄된 총 에너지를 나타내므로 자기장과 관련이 없다. Meanwhile, the TERMA value represents the total attenuated energy of x-rays that do not have an electric charge, so it is not related to the magnetic field.

또한, Kernel값은 주로 감쇄과정에서 발생된 전자에 의한 공간적인 선량 분포를 나타내므로 자기장에 절대적으로 영향을 받는다. 일반적으로 Kernel을 구할 때 전산모사를 통하여 구하며, 공간적으로 일정한 자기장을 전산 모사 프로그램에서 구현하여 새로운 Kernel을 구하고, 이에 다음과 같이 Kernel Deform map을 구성한다. 이를 다음의 〈수학식2〉와 같이 모델링하여 적용한다.In addition, the kernel value mainly represents the spatial dose distribution caused by electrons generated during the attenuation process, so it is absolutely affected by the magnetic field. Generally, when obtaining a kernel, it is obtained through computer simulation. A spatially constant magnetic field is implemented in a computer simulation program to obtain a new kernel, and a Kernel Deform map is constructed as follows. This is modeled and applied as shown in Equation 2 below.

〈수학식2〉〈Equation 2〉

이로써, 연산부는 방사선량 분포의 최적화를 위한 자기장의 세기, 방향 위상, 크기를 연산하게 된다. Accordingly, the calculation unit calculates the strength, direction phase, and size of the magnetic field for optimization of radiation dose distribution.

한편, 연산부는 다른 실시예로서, 풀 몬테카를로 시뮬레이션 기법(Full Monte Carlo Simulation Method)에 의해 연산할 수도 있다.Meanwhile, as another embodiment, the calculation unit may perform calculations using the Full Monte Carlo Simulation Method.

즉, 자기장을 시뮬레이션할 수 있는 툴 킷(toolkit)을 이용하며, 각각의 입자 한 개에 대한 확률적인 몬테카를로 기법을 사용하여 히스토리를 구성하고, 히스토리들의 각각의 선량에 대한 공간적인 영향을 더하여 전체적인 선량분포를 계산하여, 특정 위치에서 흡수된 방사선량값을 연산할 수 있다.In other words, a toolkit that can simulate magnetic fields is used, the history is constructed using a probabilistic Monte Carlo technique for each particle, and the spatial influence of each dose in the history is added to obtain the overall dose. By calculating the distribution, the radiation dose absorbed at a specific location can be calculated.

도 5를 참조하면, 도3 및 도 4a 내지 도 4e에서 설명한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 자기장을 이용한 체내 선량 제어 방사선 치료장치(10)를 이용하여 환자(B)의 종양 (T)를 방사선 치료하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 5, according to the configuration described in FIGS. 3 and 4A to 4E, the tumor (T) of the patient (B) is treated with radiation using the body dose-controlled radiation therapy device (10) using a magnetic field according to the present invention. The treatment process is explained as follows.

설명에 앞서, 이하에서는 일 실시예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 도 5의 좌측의 방사선 발생부(100)에서 우측의 종양(T)으로 광자빔 방사선이 조사되고, 자기장이 지면의 들어가는 방향으로 작용하며, 방사선 발생부(100)와 종양(T) 사이에는 속이 빈 소화기관(위, 소장, 대장 등)과 같은 장기가 배치된 경우, 종양 (T)를 치료하는 것에 대해 설명한다. Prior to explanation, hereinafter, as shown in FIG. 5 as an example, photon beam radiation is irradiated from the radiation generator 100 on the left side of FIG. 5 to the tumor T on the right side, and the magnetic field enters the ground direction. This explains how to treat a tumor (T) when an organ such as a hollow digestive organ (stomach, small intestine, large intestine, etc.) is placed between the radiation generating unit 100 and the tumor (T).

먼저, 치료하고자 하는 종양(T)을 갖고 있는 환자(B)가 판형 프레임(900) 내에 누운 상태에서, 방사선량 제어부(500)의 제어를 통해 환자(B)의 체내에 자기장 영역을 형성하도록 자기장 발생부(200)를 작동시킨다.First, while the patient (B) with the tumor (T) to be treated is lying down in the plate-shaped frame (900), the magnetic field is controlled to form a magnetic field area in the body of the patient (B) through the control of the radiation dose control unit (500). The generator 200 is operated.

다음, 방사선량 제어부(500)의 제어를 통해 환자(B)의 종양(T)을 향해 광자빔 방사선을 조사하도록 방사선 발생부(100)를 작동시킨다.Next, the radiation generator 100 is operated to irradiate photon beam radiation toward the tumor (T) of the patient (B) through the control of the radiation dose control unit (500).

이 때, 방사선 발생부(100)로부터 발생한 광자빔 방사선이 환자(B)의 체내를 통과하면서, 전하를 가진 입자 즉, 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 광자빔 방사선의 고 에너지를 전달하는 역할을 한다.At this time, as the photon beam radiation generated from the radiation generator 100 passes through the body of the patient (B), charged particles, that is, electrons, are emitted. The emitted electrons serve to transmit the high energy of the photon beam radiation.

한편, 방출된 전자들은 자기장 발생부(200)에 의해 체내에 형성된 자기장 영역을 통과하게 되고, 이 때 방출된 전자들은 자기장에 의한 힘 예컨대, 로렌츠의 힘(Lorentz's Force)을 받아, 자기장 영역 내에서 편향하거나 분산이 발생하게 된다. Meanwhile, the emitted electrons pass through the magnetic field area formed in the body by the magnetic field generator 200, and at this time, the emitted electrons receive a force due to the magnetic field, such as Lorentz's Force, and move within the magnetic field area. Bias or dispersion may occur.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌측에 위치한 방사선 발생부(100)로부터 우측의 종양(T)으로 광자빔 방사선이 조사되고, 자기장이 지면의 들어가는 방향으로 작용한다고 할 때, 좌측에 위치한 방사선 발생부(100)로부터 발생한 광자(photon)가 환자(B)의 체내를 통과하면서 전자가 방출되며, 방출된 전자들은 광자와 함께 광자빔 방사선의 조사 방향을 따라 자기장 영역을 거쳐 타겟인 종양(T)으로 이동하게 된다.That is, as shown in FIG. 5, when photon beam radiation is irradiated from the radiation generator 100 located on the left to the tumor T on the right, and the magnetic field acts in the direction of entering the ground, the radiation located on the left As the photon generated from the generator 100 passes through the body of the patient (B), electrons are emitted, and the emitted electrons pass through the magnetic field area along the direction of irradiation of the photon beam radiation along with the photon to the target tumor (T ) will move to.

이 때, 방출된 전자들이 자기장 영역을 통과하는 도중에, 연산부의 연산에 따른 방사선량 제어부(500)의 제어에 의해 자기장 발생부(200)의 자기장 방향, 세기 및 위상을 예를 들어, 자기장이 사인파 형태의 펄스파일 경우, 방사선량 제어부(500)는 자기장의 위상을 변경할 수 있고, 사인파형에서 원하는 기준 세기 이상이 되는 구간과 광자빔 방사선이 발생시키는 2차전자의 생성 구간을 서로 일치시킬 수 있다. 조절함으로써, 이에 일부 전자들은 로렌츠의 힘에 의해 일측으로 편향되어, 적절한 방사선량에 대응하는 양의 전자가 점막(M)을 거쳐 타겟인 종양(T)에 전달되어, 종양(T)에는 적절한 방사선량이 조사된다.At this time, while the emitted electrons are passing through the magnetic field area, the magnetic field direction, intensity, and phase of the magnetic field generator 200 are controlled by the radiation dose control unit 500 according to the calculation of the calculation unit, for example, the magnetic field is sine wave. In the case of a pulse wave, the radiation dose control unit 500 can change the phase of the magnetic field and match the section where the desired intensity is higher than the desired standard intensity in the sine wave form and the section where secondary electrons generated by the photon beam radiation are generated. . By adjusting this, some electrons are deflected to one side by Lorentz force, and an amount of electrons corresponding to the appropriate radiation dose is delivered to the target tumor (T) through the mucous membrane (M), and the tumor (T) receives appropriate radiation. The amount is investigated.

즉, 연산부의 연산을 거쳐 방사선량 제어부(500)를 통해 자기장 발생부(200)에서의 자기장의 방향, 세기 및 위상을 조절함에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 광자빔 방사선에 의해 방출된 전자들의 일부를 장기 내부의 빈 공간 영역 예컨대, 체강 등으로 편향시키거나 분산시키면, 종양(T)의 전방에 위치한 장기의 점막으로는 최소한의 전자들이 전달된다.That is, as the direction, intensity, and phase of the magnetic field in the magnetic field generator 200 are adjusted through the radiation dose control unit 500 through the calculation of the calculation unit, the electrons emitted by the photon beam radiation as shown in FIG. If some of the electrons are deflected or dispersed into empty space areas inside the organ, such as the body cavity, a minimum amount of electrons are transmitted to the mucous membrane of the organ located in front of the tumor (T).

이로써, 정상 조직에 전달되는 방사선량을 최소화하며, 적절한 방사선량을 환자(B)의 종양(T)에 전달하게 되어, 방사선의 부작용을 줄이며 치료 효과를 향상시킬 수 있다.As a result, the radiation dose delivered to normal tissue is minimized and an appropriate radiation dose is delivered to the tumor (T) of the patient (B), thereby reducing the side effects of radiation and improving the treatment effect.

한편, 자기장 영역과 점막을 거쳐 타겟인 종양(T)에 도달한 전자들은 종양(T)의 종양 세포들을 교란시키고, 이에 종양 세포들의 성장을 저해하거나 종양 세포들을 괴사시킴으로써, 종양(T)을 치료하게 된다.Meanwhile, electrons that reach the target tumor (T) through the magnetic field area and mucous membrane disturb the tumor cells of the tumor (T), thereby inhibiting the growth of tumor cells or causing necrosis, thereby treating the tumor (T). I do it.

도 6a 내지 도 6d 및 도 7의 실시 예는 방사선 조사 방향과 수평한 방향으로 자기장이 생성되는 일 예에 관한 것이다. 도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자기장 생성 장치의 자기장 분포를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 7은 도 6a 내지 도 6d의 자기장을 이용한 방사선 치료 장치에서 방사선 조사에 따른 하전 입자(예: 전자)와 자기장의 작용 관계를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다. 도 3 및 도 4와 중복되는 설명은 생략한다.The embodiment of FIGS. 6A to 6D and FIG. 7 relates to an example in which a magnetic field is generated in a direction parallel to the radiation irradiation direction. 6A to 6D are cross-sectional views schematically showing the magnetic field distribution of a magnetic field generating device according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic conceptual diagram illustrating the relationship between charged particles (eg, electrons) and magnetic fields resulting from radiation irradiation in the radiation therapy device using the magnetic field of FIGS. 6A to 6D . Descriptions overlapping with FIGS. 3 and 4 will be omitted.

한편, 광자빔 방사선 조사 방향과 수평한 방향으로 자기장을 생성하는 예는 폐, 구강, 비강, 기도와 같은 저밀도 공간 내부에 위치한 종양의 치료 시에 저밀도 공간 내부에서 자기장을 형성함에 따라 저밀도 공간에서의 2차전자 분산을 억제하여 종양에 제공되는 2차전자를 증가시키고, 주변 정상조직에 도달하는 2차전자를 감소시키는 실시 예일 수 있다.Meanwhile, an example of generating a magnetic field in a direction parallel to the direction of photon beam radiation is when treating a tumor located inside a low-density space such as the lung, oral cavity, nasal cavity, or airway. As a magnetic field is formed inside the low-density space, This may be an example of suppressing secondary electron dispersion to increase the secondary electrons provided to the tumor and to reduce the secondary electrons reaching the surrounding normal tissues.

도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 방사선 치료 장치의 방사선 발생부(100)는 속이 빈 형상을 갖는 보어(미도시)의 외측에 배치된 구조물 내에 장착되어, 보어 내에 위치한 환자(B)의 종양(T) 부위를 향해 광자빔 방사선을 조사한다.Referring to FIGS. 6A to 6D, the radiation generating unit 100 of the radiation treatment device is mounted within a structure disposed on the outside of a hollow bore (not shown), and the tumor of the patient B located within the bore ( T) Radiate photon beam radiation toward the area.

여기서, 방사선 치료 장치의 방사선 발생부(100)는 MV X-ray를 발생시키는 선형가속기(LINAC, Linear Acceleretor) 외에도 하전입자 자체나 하전입자에 관련된 모든 방사선(전자, 양성자, 중성자, 중입자, 등)에 해당된다. 특히, 발생되는 MV영역의 X-ray 빔의 특성상 피폭을 당하는 물질의 표면에서 콤프톤(compton) 효과에 의한 반응을 통하여 2차전자(secondary electron, 이하 '전자'라고 칭함)에 운동에너지를 전달하고, 그 전자에 의하여 방사선량을 체내에 전달한다.Here, the radiation generator 100 of the radiation therapy device is a linear accelerator (LINAC) that generates MV It applies to In particular, due to the nature of the And the radiation dose is delivered to the body by the electrons.

자기장 생성 장치의 자기장 발생부(200)는 보어의 외측에 배치된 또 다른 차폐 구조물 내에 장착되어, 환자(B)의 체내에 자기장 영역을 형성한다. 자기장 발생부(200)는 보어를 사이에 두고 대향 배치되며, 방사선 발생부(100)와 환자(B)의 종양(T) 부위 사이에 위치하여, 종양(T) 부위를 향해 조사되는 방사선 빔과 평행한 자기장을 형성한다.The magnetic field generating unit 200 of the magnetic field generating device is mounted within another shielding structure disposed outside the bore, forming a magnetic field area within the body of the patient (B). The magnetic field generator 200 is disposed oppositely with the bore in between, and is located between the radiation generator 100 and the tumor (T) site of the patient (B), and provides a radiation beam irradiated toward the tumor (T) site and Forms a parallel magnetic field.

한편, 자기장 생성 장치의 자기장 발생부(200)는 환자(B)의 종양(T) 부위로 조사되는 방사선 빔과 평행한 자기장을 발생하도록, 복수의 자석이 동일 극성끼리 마주하도록 방사선 빔의 둘레에 상호 대향하게 배치되며, 자석은 일정 길이로 일정 길이를 가질 수 있다. Meanwhile, the magnetic field generator 200 of the magnetic field generating device is positioned around the radiation beam so that a plurality of magnets of the same polarity face each other to generate a magnetic field parallel to the radiation beam irradiated to the tumor (T) area of the patient (B). They are arranged to face each other, and the magnets may have a certain length.

또한, 자기장 발생부(200)는 다른 실시예로서 환자(B)의 종양(T) 부위로 조사되는 방사선 빔과 평행한 자기장을 발생하도록, 복수의 자석이 동일 극성끼리 마주하도록 방사선 빔의 둘레에 상호 대향하게 배치되며, 자석의 길이는 종양(T) 표면까지 연장되게 마련될 수 있다. 자기장 발생부(200)의 복수의 자석이 동일 극성끼리 마주하도록 방사선 빔의 둘레에 상호 대향하게 배치되는 경우, 다양한 길이를 갖는 자석이 마련될 수 있다.In addition, in another embodiment, the magnetic field generator 200 is positioned around the radiation beam so that a plurality of magnets of the same polarity face each other to generate a magnetic field parallel to the radiation beam irradiated to the tumor (T) area of the patient (B). They are arranged to face each other, and the length of the magnets may be extended to the surface of the tumor (T). When a plurality of magnets of the magnetic field generator 200 are arranged to face each other around the radiation beam so that their polarities face each other, magnets having various lengths may be provided.

또한, 자기장 발생부(200)는 또 다른 실시예로서 헬름홀츠 코일(Helmholtz coil)의 형태로 환자(B)의 종양(T) 부위로 조사되는 방사선 빔과 평행한 자기장을 발생하도록, 코일이 권취된 복수의 자석이 반대 극성끼리 마주하도록 방사선 빔의 둘레를 감싸며, 방사선 빔의 조사방향으로 따라 간격을 두고 배치될 수 있다.In addition, the magnetic field generator 200, as another embodiment, is a Helmholtz coil in the form of a coil wound so as to generate a magnetic field parallel to the radiation beam irradiated to the tumor (T) area of the patient (B). A plurality of magnets surround the circumference of the radiation beam so that opposite polarities face each other, and may be arranged at intervals along the irradiation direction of the radiation beam.

또한, 자기장 발생부(200)는 또 다른 실시예로서 앙페르의 오른나사 법칙(Ampere's law)에 따라 환자(B)의 종양(T) 부위로 조사되는 방사선 빔과 평행한 자기장을 발생하도록, 복수의 메인 자석이 동일 극성끼리 마주하도록 방사선 빔의 둘레에 상호 대향하게 배치되고, 메인 자석의 일측에는 자기장이 방사선 빔의 조사 방향의 외측으로 자기장이 형성되도록 보조 자석을 배치하고, 메인 자석의 타측에는 자기장이 방사선 빔의 조사 방향의 내측으로 자기장이 형성되도록 보조 자석을 배치될 수 있다.In addition, as another embodiment, the magnetic field generator 200 is configured to generate a magnetic field parallel to the radiation beam irradiated to the tumor (T) area of the patient (B) according to Ampere's law. The main magnets are arranged to face each other around the radiation beam so that the same polarities face each other, and an auxiliary magnet is placed on one side of the main magnet so that a magnetic field is formed outside the direction of radiation beam irradiation, and on the other side of the main magnet. The auxiliary magnet may be arranged so that the magnetic field is formed inside the irradiation direction of the radiation beam.

상기 설명과 같이 자기장 발생부(200)의 자석을 배치함에 따라, 방출된 전자들은 자기장 영역을 통과하는 도중에 방사선 빔과 평행하게 형성된 자기장에 의해 나선 운동(helical motion)을 하며, 편향하거나 분산하지 않으며 방사선 빔과 함께 이동하게 된다.As the magnet of the magnetic field generator 200 is arranged as described above, the emitted electrons make a helical motion due to the magnetic field formed parallel to the radiation beam while passing through the magnetic field area, and are not deflected or dispersed. It moves along with the radiation beam.

여기서, 자기장 발생부(200)는 방사선 발생부(100)와 환자(B)의 종양(T) 부위 사이의 환자(B)의 체내 일 영역에, 보다 바람직하게는 체내의 빈 공간(body cavity)이나 밀도가 작은 부위(폐)에 자기장 영역을 형성하는 것이 효과적이다. 또한, 자기장 발생부(200)는 방사선 빔 궤적의 전체 또는 부분적으로 균질 또는 비균질의 자기장 영역을 형성할 수 있다. 그리고, 자기장 발생부(200)는 전자석이나 영구 자석, 또는 그 복합형을 포함할 수 있다.Here, the magnetic field generator 200 is located in an area of the patient B's body between the radiation generator 100 and the tumor T of the patient B, more preferably in a body cavity. It is effective to form a magnetic field area in an area with low density (lungs). Additionally, the magnetic field generator 200 may form a homogeneous or non-homogeneous magnetic field area in whole or in part of the radiation beam trajectory. Additionally, the magnetic field generator 200 may include an electromagnet, a permanent magnet, or a combination thereof.

한편, 자기장의 방향의 자유도를 증대하기 위해, 자기장 발생부(200)로서 한 쌍의 자석이 보어 외측 둘레를 따라 예컨대, 보어 내에 위치한 환자(B) 주위를 따라 회전하는 것으로 한정되지 않으며, 자기장 발생부(200)는 복수의 자석이 보어 외측 둘레를 따라, 예컨대 환자(B) 주위를 따라 고정 배치되어, 방사선량 제어부(500)의 제어를 통해 복수의 자석 중 선택된 자석에 의해 자기장 영역을 형성할 수도 있다.Meanwhile, in order to increase the degree of freedom in the direction of the magnetic field, the magnetic field generator 200 is not limited to rotating a pair of magnets along the outer circumference of the bore, for example, around the patient B located within the bore, and generates the magnetic field. In the unit 200, a plurality of magnets are fixedly arranged along the outer circumference of the bore, for example, around the patient B, and a magnetic field area is formed by a magnet selected from among the plurality of magnets through control of the radiation dose control unit 500. It may be possible.

자기장 생성 장치는 서로 마주보는 2개의 판형 프레임(920)을 포함할 수 있다. 각각의 판형 프레임(920) 구조는 도 3 및 도 4의 판형 프레임(900)과 동일하므로 설명은 생략한다.The magnetic field generating device may include two plate-shaped frames 920 facing each other. Since the structure of each plate-shaped frame 920 is the same as the plate-shaped frame 900 in FIGS. 3 and 4, description is omitted.

일 실시 예에서, 2개의 판형 프레임(920)이 서로 마주 보도록 배치될 수 있다. 여기서 서로 마주보는 구조는 2개의 판형 프레임(920)을 연결하는 별도의 수직 프레임이 배치될 수 있다. 물론 이외에도 다양하게 변형될 수 있고, 원형의 프레임으로도 구성될 수 있다.In one embodiment, two plate-shaped frames 920 may be arranged to face each other. Here, separate vertical frames connecting the two plate-shaped frames 920 may be placed in the structure facing each other. Of course, it can be modified in various other ways and can also be composed of a circular frame.

일 실시 예에서, 자기장 발생부(200)는 방사선이 조사되는 축을 기준으로 좌우 대칭 구조를 이루어 배치되는 자기장 생성 물질을 포함할 수 있고, 도 6a 내지 도 6d와 같이 자기장(MT)을 생성할 수 있다. In one embodiment, the magnetic field generator 200 may include a magnetic field generating material disposed in a left-right symmetrical structure with respect to the axis along which radiation is irradiated, and may generate a magnetic field MT as shown in FIGS. 6A to 6D. there is.

예컨대, 도 6a에서 N극을 갖는 2개의 전자석(240, 250)이 상부의 판형 프레임(920)에 배치되고 S극을 갖는 2개의 전자석(210, 220)이 하부의 판형 프레임에 배치됨에 따라 자기장 발생부(200)는 서로 마주보게 되어 방사선 조사 방향(R)과 수평한 방향의 자기장(MT)이 생성될 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220,240,250)의 면적과 일치되며 도 6a와 같이 2개의 유효 영역을 상부 및 하부의 판형 프레임(920) 사이에 형성할 수 있다.For example, in FIG. 6A, two electromagnets 240 and 250 with N poles are disposed on the upper plate-shaped frame 920 and two electromagnets 210 and 220 with S poles are disposed on the lower plate-shaped frame, so that the magnetic field The generators 200 may face each other to generate a magnetic field (MT) in a direction parallel to the radiation direction (R). Here, the magnetic field generator 200 matches the area of the electromagnets 210, 220, 240, and 250, and two effective areas can be formed between the upper and lower plate-shaped frames 920, as shown in FIG. 6A.

또한, 예를 들어 도 6b에서 동일한 극성을 갖는 전자석(210,220) 2개가 배치되어 자기장 발생부(200)는 방사선 조사 방향(R)과 수평한 방향의 자기장(MT)을 생성할 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220)이 배치된 면적보다 크면서 도 6b와 같이 2개의 유효 영역을 판형 프레임(920) 위에만 형성할 수 있다.In addition, for example, in FIG. 6B, two electromagnets 210 and 220 having the same polarity are disposed, so that the magnetic field generator 200 can generate a magnetic field (MT) in a direction parallel to the radiation direction (R). Here, the magnetic field generator 200 is larger than the area where the electromagnets 210 and 220 are arranged, and can form two effective areas only on the plate-shaped frame 920, as shown in FIG. 6B.

또한, 예를 들어 도 6c에서 동일한 극성을 갖는 전자석(210,220) 2개가 배치되어 자기장 발생부(200)는 방사선 조사 방향(R)과 수평한 방향의 자기장(MT)을 생성할 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220)이 배치된 면적보다 작으면서 도 6c와 같이 2개의 유효 영역을 판형 프레임(920) 위와 아래에 형성할 수 있다.In addition, for example, in FIG. 6C, two electromagnets 210 and 220 having the same polarity are disposed, so that the magnetic field generator 200 can generate a magnetic field (MT) in a direction parallel to the radiation direction (R). Here, the magnetic field generator 200 is smaller than the area where the electromagnets 210 and 220 are arranged, and can form two effective areas above and below the plate-shaped frame 920, as shown in FIG. 6C.

또한, 예를 들어 도 6d에서 N극을 갖는 2개의 전자석(240, 250)이 상부의 판형 프레임(920)에 배치되고 S극을 갖는 2개의 전자석(210, 220)이 하부의 판형 프레임에 배치됨에 따라 자기장 발생부(200)는 서로 마주보게 되어 방사선 조사 방향(R)과 수평한 방향의 자기장(MT)이 생성될 수 있다. 여기서 자기장 발생부(200)는 전자석들(210,220,240,250)의 면적보다 작으며 도 6d와 같이 2개의 유효 영역을 상부 및 하부의 판형 프레임(920) 사이에 형성할 수 있다.In addition, for example, in FIG. 6D, two electromagnets 240 and 250 with N poles are placed on the upper plate-shaped frame 920, and two electromagnets 210 and 220 with S poles are placed on the lower plate-shaped frame. Accordingly, the magnetic field generators 200 face each other so that a magnetic field (MT) in a direction parallel to the radiation irradiation direction (R) can be generated. Here, the magnetic field generator 200 is smaller than the area of the electromagnets 210, 220, 240, and 250, and two effective areas can be formed between the upper and lower plate-shaped frames 920, as shown in FIG. 6D.

일 실시 예에서, 방사선 치료 장치의 방사선량 제어부(500)는 자기장 발생부(200)의 자기장의 세기, 방향, 위상과 유효 영역을 조절하여, 방사선 발생부(100)로부터 환자(B)의 종양(T) 부위에 전달되는 종양표면선량을 제어하여, 환자(B)의 종양(T) 부위에 종양표면선량이 집중 및 강화되도록 한다. 방사선량 제어부(500)는 자기장 발생부(200)를 환자(B)의 둘레를 따라 원하는 위치로 회전시키면서 자기장의 세기, 방향, 위상과 유효 영역을 조절할 수도 있다.In one embodiment, the radiation dose control unit 500 of the radiation treatment device controls the intensity, direction, phase, and effective area of the magnetic field of the magnetic field generator 200 to detect the tumor of the patient (B) from the radiation generator 100. By controlling the tumor surface dose delivered to the (T) area, the tumor surface dose is concentrated and strengthened at the tumor (T) area of the patient (B). The radiation dose control unit 500 may adjust the strength, direction, phase, and effective area of the magnetic field by rotating the magnetic field generator 200 to a desired position along the circumference of the patient B.

일 실시 예에서, 방사선량 제어부(500)는 방사선 발생부(100)의 작동을 제어하며, 종양(T)에 전달되는 종양표면선량을 연산하는 연산부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the radiation dose control unit 500 controls the operation of the radiation generating unit 100 and may further include a calculation unit (not shown) that calculates the tumor surface dose delivered to the tumor T.

일 실시 예에서, 연산부는 다음의 〈수학식1〉을 사용하여 환자(B)의 종양(T)에 전달되는 종양표면선량을 연산할 수 있다.In one embodiment, the calculation unit may calculate the tumor surface dose delivered to the tumor (T) of the patient (B) using the following <Equation 1>.

〈수학식1〉〈Equation 1〉

여기서, D(x,y,z)는 특정 위치 (x,y,z) 에서 흡수된 종양표면선량 값을 의미하고, TERMA(x', y', z')은 미소 체적 dx'dy'dz' 에서 감쇄되어 입사한 방사선 빔의 총 에너지를 의미하며, Kernel(x,x',y,y',z,z')은 미소 체적 dx'dy'dz' 에서 감쇄된 단위 에너지가 특정 위치(x,y,z)에서 흡수된 선량 비율을 의미한다. 이 때, 자기장 발생부(200)에 의하여 형성된 자기장이 고려된 Kernel이 사용된다.Here, D(x,y,z) means the tumor surface dose value absorbed at a specific location (x,y,z), and TERMA(x', y', z') is the microscopic volume dx'dy'dz. ' It means the total energy of the radiation beam attenuated and incident. Kernel(x,x',y,y',z,z') is the unit energy attenuated in the small volume dx'dy'dz' at a specific location ( It refers to the absorbed dose ratio in x,y,z). At this time, a kernel that takes into account the magnetic field formed by the magnetic field generator 200 is used.

따라서, TERMA값과 Kernel값을 전체 체적에 대하여 콘볼루션(convolution)시키면, 특정 위치 (x,y,z) 에서 흡수된 종양표면선량값을 연산할 수 있게 된다.Therefore, by convolving the TERMA value and the Kernel value with respect to the entire volume, the absorbed tumor surface dose value at a specific location (x, y, z) can be calculated.

한편, TERMA값은 전하를 가지지 않는 x-ray의 감쇄된 총 에너지를 나타내므로 자기장과 관련이 없다. Meanwhile, the TERMA value represents the total attenuated energy of x-rays that do not have an electric charge, so it is not related to the magnetic field.

또한, Kernel값은 주로 감쇄과정에서 발생된 전자에 의한 공간적인 선량 분포를 나타내므로 자기장에 절대적으로 영향을 받는다. 일반적으로 Kernel을 구할 때 전산모사를 통하여 구하며, 공간적으로 일정한 자기장을 전산 모사 프로그램에서 구현하여 새로운 Kernel을 구하고, 이에 다음과 같이 Kernel Deform map을 구성한다. 이를 다음의 〈수학식2〉와 같이 모델링하여 적용한다.In addition, the kernel value mainly represents the spatial dose distribution caused by electrons generated during the attenuation process, so it is absolutely affected by the magnetic field. Generally, when obtaining a kernel, it is obtained through computer simulation. A spatially constant magnetic field is implemented in a computer simulation program to obtain a new kernel, and a Kernel Deform map is constructed as follows. This is modeled and applied as shown in Equation 2 below.

〈수학식2〉〈Equation 2〉

이로써, 연산부는 방사선량 분포의 최적화를 위한 자기장의 세기, 방향, 위상, 크기를 연산하게 된다. Accordingly, the calculation unit calculates the strength, direction, phase, and size of the magnetic field for optimization of radiation dose distribution.

한편, 연산부는 다른 실시예로서, 풀 몬테카를로 시뮬레이션 기법(Full Monte Carlo Simulation Method)에 의해 연산할 수도 있다.Meanwhile, as another embodiment, the calculation unit may perform calculations using the Full Monte Carlo Simulation Method.

즉, 자기장을 시뮬레이션할 수 있는 툴 킷(toolkit)을 이용하며, 각각의 입자 한 개에 대한 확률적인 몬테카를로 기법을 사용하여 히스토리를 구성하고, 히스토리들의 각각의 선량에 대한 공간적인 영향을 더하여 전체적인 선량분포를 계산하여, 특정 위치에서 흡수된 방사선량값을 연산할 수 있다.In other words, a toolkit that can simulate magnetic fields is used, the history is constructed using a probabilistic Monte Carlo technique for each particle, and the spatial influence of each dose in the history is added to obtain the overall dose. By calculating the distribution, the radiation dose absorbed at a specific location can be calculated.

따라서, 방사선량 제어부(500)는 종양표면선량을 계획하여, 연산부를 통해 이에 따른 자기장의 분포와 세기를 계산할 수 있다.Accordingly, the radiation dose control unit 500 can plan the tumor surface dose and calculate the corresponding magnetic field distribution and intensity through the calculation unit.

도 7을 참조하면, 이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 환부조직 치료장치(10)를 이용하여 환자(B)의 종양(T) 부위를 방사선 치료하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 7, according to this configuration, the process of radiation treatment of the tumor (T) area of the patient (B) using the affected tissue treatment device 10 according to the present invention will be described as follows.

설명에 앞서, 이하에서는 일 실시예로서 도 7에 도시된 바와 같이, 도 7의 좌측에서 우측의 종양(T) 부위로 방사선이 조사되고, 자기장이 방사선 빔과 평행한 방향으로 작용하며, 방사선 발생부(100)와 종양(T) 부위 사이에는 내부 밀도가 작은 장기(폐, 구강, 기도 등)가 배치된 경우, 종양(T) 표면부위의 치료를 강화하는 것에 대해 설명한다. Prior to the description, hereinafter, as shown in FIG. 7 as an example, radiation is irradiated from the left to the right side of the tumor (T) in FIG. 7, the magnetic field acts in a direction parallel to the radiation beam, and radiation is generated. This explains how to strengthen the treatment of the surface area of the tumor (T) when an organ (lung, oral cavity, airway, etc.) with low internal density is placed between the part 100 and the tumor (T) area.

먼저, 치료하고자 하는 종양(T) 부위를 갖고 있는 환자(B)가 판형 프레임(920) 내에 누운 상태에서, 방사선량 제어부(500)의 제어를 통해 환자(B)의 체내에 자기장 영역을 형성하도록 자기장 발생부(200)를 작동시킨다.First, with the patient (B) having the tumor (T) area to be treated lying down in the plate-shaped frame 920, a magnetic field area is formed in the body of the patient (B) through control of the radiation dose control unit 500. The magnetic field generator 200 is operated.

다음, 방사선량 제어부(500)의 제어를 통해 환자(B)의 종양(T) 부위를 향해 방사선을 조사하도록 방사선 발생부(100)를 작동시킨다.Next, the radiation generator 100 is operated to irradiate radiation toward the tumor (T) area of the patient (B) through control of the radiation dose control unit (500).

이 때, 방사선 발생부(100)로부터 발생한 방사선이 환자(B)의 체내를 통과하면서, 전하를 가진 입자 즉, 전자들이 방출된다. 방출된 전자들은 방사선의 고 에너지를 전달하는 역할을 한다. 여기서, 자기장 영역 형성과 방사선 조사는 동시에 행해질 수 있다.At this time, as the radiation generated from the radiation generator 100 passes through the body of the patient (B), charged particles, that is, electrons, are emitted. The emitted electrons serve to transmit the high energy of radiation. Here, magnetic field area formation and radiation irradiation can be performed simultaneously.

한편, 방출된 전자들은 자기장 발생부(200)에 의해 체내에 형성된 자기장 영역을 통과하게 되고, 방출된 전자들은 자기장 영역을 통과하는 도중에, 방사선 빔과 평행하게 형성된 자기장에 의해 나선 운동(helical motion)을 하여, 방출된 전자들은 편향하거나 분산하지 않으며, 타겟인 종양(T) 부위로 이동하게 된다.Meanwhile, the emitted electrons pass through the magnetic field area formed in the body by the magnetic field generator 200, and while passing through the magnetic field area, the emitted electrons move in a helical motion due to the magnetic field formed parallel to the radiation beam. As a result, the emitted electrons are not deflected or dispersed and move to the target tumor (T) area.

좀 더 구체적으로 설명하면, 방출된 전자들은 자기장에 의한 힘에 의해 나선 운동을 하면서 방사선 빔의 조사방향을 따라 이동하여, 타겟인 종양(T) 부위로 이동하게 된다.To explain more specifically, the emitted electrons move along the direction of radiation beam while moving in a spiral motion due to the force of the magnetic field, and move to the target tumor (T) area.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 좌측에 위치한 방사선 발생부(100)로부터 우측의 종양(T) 부위로 방사선이 조사되고, 자기장이 방사선 빔의 조사방향을 따라 평행하게 작용한다고 할 때, 좌측에 위치한 방사선 발생부(100)로부터 발생한 방사선 광자(photon)가 환자(B)의 체내를 통과하면서 전자가 방출되며, 방출된 전자들은 광자와 함께 방사선의 조사 방향을 따라 자기장 영역을 거쳐 타겟인 종양(T) 부위로 이동하게 된다.That is, as shown in FIG. 7, when radiation is irradiated from the radiation generator 100 located on the left to the tumor T on the right, and the magnetic field acts in parallel along the irradiation direction of the radiation beam, the left As radiation photons generated from the radiation generator 100 located in pass through the body of the patient (B), electrons are emitted, and the emitted electrons, along with the photons, pass through the magnetic field area along the direction of radiation to the target tumor. It moves to the (T) area.

이 때, 방출된 전자들이 자기장 영역을 통과하는 도중에, 연산부의 연산에 따른 방사선량 제어부(500)의 제어에 의해 자기장 발생부(200)의 자기장의 세기, 위상, 방향과 유효 영역을 조절함으로써, 이에 자기장 영역을 통과한 전자들은 방사선 빔과 함께 이동하여, 적절한 방사선량에 대응하는 양의 전자가 저밀도 공간을 거쳐 타겟인 종양(T) 부위에 전달되어, 종양(T) 표면부위에는 적절한 종양표면선량이 집중되며 조사된다.At this time, while the emitted electrons are passing through the magnetic field area, the strength, phase, direction and effective area of the magnetic field of the magnetic field generator 200 are adjusted by the control of the radiation dose control unit 500 according to the calculation of the calculation unit, Accordingly, the electrons that pass through the magnetic field area move with the radiation beam, and an amount of electrons corresponding to the appropriate radiation dose are delivered to the target tumor (T) area through a low-density space, and the appropriate tumor surface area is provided to the tumor (T) surface area. The dose is concentrated and irradiated.

또한, 연산부의 연산을 거쳐 방사선량 제어부(500)를 통해 자기장 발생부(200)에서의 자기장의 세기, 방향, 위상과 유효 영역을 조절함에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 방사선에 의해 방출된 전자들의 일부가 장기 내부의 빈 공간 영역 등으로 편향되거나 분산되지 않으며, 종양(T) 표면에 최대한의 전자들이 전달된다.In addition, as the strength, direction, phase, and effective area of the magnetic field in the magnetic field generator 200 are adjusted through the radiation dose control unit 500 through the calculation of the calculation unit, the radiation emitted by the radiation as shown in FIG. Some of the electrons are not deflected or dispersed into empty space areas inside the organ, and maximum electrons are transmitted to the surface of the tumor (T).

이로써, 방사선 산란 하전입자의 발산을 막고 산란 하전입자를 집중하여, 치료목표의 종양(T) 부위의 표면에 전달되는 방사선량을 강화하여 방사선 치료 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 부가적인 방사선 사용과 산란 하전입자의 발산으로 인한 주변 정상조직의 손상을 감소하여 방사선 부작용을 줄일 수 있다.As a result, the radiation treatment effect can be improved by preventing the divergence of radiation scattering charged particles, concentrating the scattered charged particles, and enhancing the radiation dose delivered to the surface of the tumor (T) area of the treatment target. Additionally, radiation side effects can be reduced by reducing damage to surrounding normal tissues due to the use of additional radiation and the emission of scattered charged particles.

한편, 외부 누설 자기장은 방사선 치료 장치(10)의 오작동을 일으킬 수 있고 치료에 방해가 되는 요소이므로 앞서 설명한 자기장 펄스와 방사선 펄스를 동기화하여 외부 누설 자기장을 줄이는 방법 이외에 별도의 차폐부를 방사선 치료 장치(10)에 구비하여 외부 누설 자기장을 줄이는 방법을 하기 도 8에 따라 설명하고 또 다른 예를 하기 도 9 내지 도 16을 통해 구체적으로 설명한다.On the other hand, since the external leakage magnetic field can cause malfunction of the radiation treatment device 10 and is a factor that interferes with treatment, in addition to the method of reducing the external leakage magnetic field by synchronizing the magnetic field pulse and the radiation pulse described above, a separate shield must be installed in the radiation treatment device ( 10), a method of reducing an external leakage magnetic field will be described in detail with reference to FIG. 8, and another example will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 16.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자기장 차폐부의 구성을 설명하는 도면이다. 8A to 8C are diagrams explaining the configuration of a magnetic field shield according to an embodiment of the present invention.

도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 자기장 차폐부(50)는 환자 공간 쪽이 아닌 방사선 치료 장치(10)의 head(40)를 감싸는 형태일 수 있다. 예를 들어, 자기장 차폐부(50)는 '손가락 골무'와 같이 방사신 치료 장치(10)의 head(40) 아래와 옆을 감싸는 형태일 수 있다. 또한 자기장 차폐부(50)를 구성하는 차폐물질은 철(iron) 또는 뮤메탈(Mu-metal)일 수 있다.Referring to FIGS. 8A to 8C , the magnetic field shield 50 may be shaped to surround the head 40 of the radiation therapy device 10 rather than the patient space. For example, the magnetic field shield 50 may be shaped like a 'finger thimble' to surround the bottom and sides of the head 40 of the radiation therapy device 10. Additionally, the shielding material constituting the magnetic field shield 50 may be iron or Mu-metal.

한편, 도 9 내지 도 16에서 설명하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)는 도1에서 설명하는 동기화 제어부(700)와 방사선량 제어부(500)의 동작이 당연히 추가될 수 있다.Meanwhile, the radiation treatment apparatus 10 according to another embodiment of the present invention described in FIGS. 9 to 16 may naturally have the operations of the synchronization control unit 700 and the radiation dose control unit 500 described in FIG. 1 added. there is.

최근 방사선 치료 장치(10)에는 정상 조직에 대한 방사선 조사를 최소화하면서도 종양 조직 만을 집중적으로 치료하기 위하여 다엽 콜리메이터(Multi-Leaf Collimator, MLC)를 채택하고 있는데, 이러한 다엽 콜리메이터(MLC)는 모터를 이용하여 구동되는 바 모터의 오동작을 방지하기 위해서는 모터에서의 자기장을 최대 600 가우스(Gauss, G) 이하로 억제할 수 있어야 한다.Recently, the radiation therapy device 10 has adopted a multi-leaf collimator (MLC) to intensively treat only tumor tissue while minimizing radiation irradiation to normal tissue. This multi-leaf collimator (MLC) uses a motor. In order to prevent malfunction of the motor, the magnetic field in the motor must be suppressed to a maximum of 600 Gauss (G) or less.

도 9과 도 10에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)의 구체적인 구성을 예시하고 있다.Figures 9 and 10 illustrate a specific configuration of a radiation treatment device 10 according to another embodiment of the present invention.

이때, 도 9에서는 자기장 발생부(200)로서 전자석(electromagnet)을 사용하는 경우를 예시하고 있고, 도 10에서는 자기장 발생부(200)로서 영구 자석(permanent magnet)을 사용하는 경우를 예시하고 있다.At this time, FIG. 9 illustrates the case of using an electromagnet as the magnetic field generator 200, and FIG. 10 illustrates the case of using a permanent magnet as the magnetic field generator 200.

이하, 도 9와 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)를 각 구성별로 나누어 보다 자세하게 살핀다.Hereinafter, with reference to FIGS. 9 and 10, the radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention will be examined in more detail by dividing it into each component.

먼저, 방사선 발생부(100)에서는 방사선을 피조사체(예: 환자)의 환부 조직(예: 종양 부위)로 조사하게 된다. First, the radiation generation unit 100 irradiates radiation to the affected tissue (eg, tumor site) of the irradiated subject (eg, patient).

보다 구체적으로, 도 9 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 방사선 발생부(100)는, 전자빔을 생성하는 전자총(110), 전자총(110)에서 생성된 전자빔을 가속하는 선형 가속기(120), 가속된 전자빔의 방향을 틀어주는 휨 자석(bending magnet)(130), 전자빔이 충돌하면서 X선 등 방사선을 생성하는 타겟(target)(140) 및 타겟(140)에서 생성된 방사선이 조사되는 영역을 제한하는 다엽 콜리메이터(Multi-Leaf Collimator, MLC)(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)에서는 방사선 발생부(100)에서 생성된 방사선을 환자 등 피조사체의 환부 조직으로 조사하여 치료를 수행할 수 있게 된다.More specifically, as can be seen in FIGS. 9 and 10, the radiation generator 100 includes an electron gun 110 that generates an electron beam, a linear accelerator 120 that accelerates the electron beam generated by the electron gun 110, A bending magnet 130 that changes the direction of the accelerated electron beam, a target 140 that generates radiation such as X-rays when the electron beam collides, and an area to which the radiation generated from the target 140 is irradiated. It may be configured to include a limiting multi-leaf collimator (MLC) 150. Accordingly, the radiation treatment apparatus 10 according to another embodiment of the present invention can perform treatment by irradiating the radiation generated in the radiation generator 100 to the affected tissue of the subject, such as a patient.

그런데, 방사선이 조사되는 궤적에 방사선에 민감한 부위가 있을 경우 일정 방사선량 이상이 전달될 때 부작용이 발생하게 된다. 특히, 방사선에 민감한 정상 조직과 종양 조직이 근접해 있을 경우 종양 조직에 충분한 치료 방사선 선량을 전달 할 수 없어 치료효과가 낮아 질 수 밖에 없다. 따라서, 방사선 치료 시, 파괴할 종양이 충분한 방사선을 받도록 하고, 종양을 둘러싸고 있는 정상 조직에 대한 손상을 최소화하도록 조절되어야 한다. However, if there is a radiation-sensitive area along the radiation trajectory, side effects may occur when more than a certain amount of radiation is delivered. In particular, when radiation-sensitive normal tissue and tumor tissue are close together, a sufficient therapeutic radiation dose cannot be delivered to the tumor tissue, which inevitably lowers the treatment effect. Therefore, during radiation treatment, it must be controlled to ensure that the tumor to be destroyed receives sufficient radiation and to minimize damage to normal tissue surrounding the tumor.

이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)에서는, 도 9와 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장을 환부 조직에 형성하는 자기장 발생부(200)를 구비하고, 자기장 발생부(200)에서 자기장을 방사선이 조사되는 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 형성하도록 함으로써, 방사선 조사에 의해 환부 조직에서 발생할 수 있는 하전 입자(예: 전자)를 제어하여 정상 조직에 대한 방사선 선량의 감소할 수 있다.Accordingly, the radiation treatment apparatus 10 according to another embodiment of the present invention, as can be seen in FIGS. 9 and 10, is provided with a magnetic field generator 200 that generates a magnetic field in the affected tissue, and the magnetic field By forming a magnetic field in the generator 200 in a second direction perpendicular to the first direction in which radiation is irradiated, charged particles (e.g., electrons) that may be generated in affected tissue by radiation are controlled to affect normal tissue. Radiation dose may be reduced.

보다 구체적으로, 도 9 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장 발생부(200)는 방사선이 조사되는 축을 기준으로 좌우 대칭 구조를 이루어 배치되는 복수의 전자석(도 9) 또는 영구 자석(도 10)을 포함하여 구성될 수 있다.More specifically, as can be seen in FIGS. 9 and 10, the magnetic field generator 200 includes a plurality of electromagnets (FIG. 9) or permanent magnets (FIG. 10) arranged in a left-right symmetrical structure with respect to the axis on which radiation is irradiated. ) may be configured to include.

그런데, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)에서 자기장 발생부(200)를 사용하는 경우, 이로 인하여 발생하는 자기장이 방사선 발생부(100) 등에 영향을 주어 오동작 등을 초래하는 문제가 나타날 수 있다.However, when the magnetic field generator 200 is used in the radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention, the resulting magnetic field affects the radiation generator 100, etc., causing malfunction, etc. may appear.

보다 구체적으로, 자기장 발생부(200)의 다엽 콜리메이터(150)에는 모터(151)가 구비되어 방사선이 조사되는 개구의 형태로 다엽(multi-leaf)을 구동하게 되는데, 모터(151)의 경우 외부로 누설되는 자기장에 의하여 오동작 또는 동작 불능이 초래될 수 있으며, 특히 다엽(multi-leaf)이 잘못 구동되어 위치가 틀어질 경우 정상 조직에 다량의 방사선이 조사되는 위험한 상황이 초래될 수 있는 바, 다엽 콜리메이터(150)의 모터(151)의 정상 동작을 보장하기 위하여 외부 자기장이 반드시 600 가우스(Gauss, G) 이하로 조절될 수 있도록 유지하는 것이 바람직하다.More specifically, the multi-leaf collimator 150 of the magnetic field generator 200 is equipped with a motor 151 to drive the multi-leaf in the form of an opening through which radiation is irradiated. In the case of the motor 151, the external Malfunction or inability to operate may be caused by a leaking magnetic field. In particular, if the multi-leaf is driven incorrectly and its position is distorted, a dangerous situation may occur in which a large amount of radiation is irradiated to normal tissue. In order to ensure normal operation of the motor 151 of the multi-leaf collimator 150, it is desirable to keep the external magnetic field controlled to 600 Gauss (G) or less.

또한, 모터(151) 이외에 전자총(110) 및 선형 가속기(120)에서도 외부 자기장에 의하여 전자빔의 경로 등이 틀어지면서 방사선 조사량 등에 차가 발생할 수 있고 나아가 빔 타겟팅(beam targeting)도 어려워지면서 정확한 방사선 조사 및 치료도 힘들어지는 문제가 따르게 된다.In addition, in addition to the motor 151, the path of the electron beam may be distorted in the electron gun 110 and the linear accelerator 120 due to an external magnetic field, resulting in differences in radiation dose, and further making beam targeting difficult. Problems arise that make treatment difficult.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)에서는, 도 9 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장 발생부(200)를 내부 영역에 배치하여 외부 영역으로 누설되는 자기장을 감쇠시키는 자기장 차폐부(300)를 구비하여, 자기장 발생부(200)에서 발생하는 자기장이 방사선 발생부(100) 등에 영향을 주어 나타날 수 있는 오동작 등을 방지하게 된다.Accordingly, in the radiation treatment apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, as can be seen in FIGS. 9 and 10, the magnetic field generator 200 is disposed in the inner area to prevent the magnetic field leaking to the external area. By providing a magnetic field shield 300 to attenuate, the magnetic field generated from the magnetic field generator 200 prevents malfunctions that may occur when the magnetic field affects the radiation generator 100, etc.

이때, 자기장 차폐부(300)는 철(iron) 또는 뮤메탈(Mu-metal) 등의 자상체(magnetic material)로 이루어지는 원통형의 형태로 구성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 자기장 발생부(200)로부터 형성되는 자기장에 대하여 루프(loop) 형상의 자기 회로 구조를 이룸과 동시에, 외부 영역으로 누설되는 자기장을 감쇠시키도록 할 수 있게 된다.At this time, the magnetic field shielding unit 300 is preferably configured in a cylindrical shape made of a magnetic material such as iron or Mu-metal, and accordingly, the magnetic field shielding unit 300 is formed in a cylindrical shape. It is possible to form a loop-shaped magnetic circuit structure for the formed magnetic field and at the same time attenuate the magnetic field leaking to the external area.

이어서, 도 11과 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)의 외부 영역에서의 자기장 분포를 예시하고 있다.Next, Figures 11 and 12 illustrate the magnetic field distribution in the external area of the radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 11에서는 전자석을 사용하는 자기장 발생부(200)를 구비하는 방사선 치료 장치(10)의 외부 영역에서의 자기장 분포를 예시하고 있다.First, FIG. 11 illustrates the magnetic field distribution in the external area of the radiation treatment device 10 including the magnetic field generator 200 using an electromagnet.

이때, 도 11(a)에서는 자기장 차폐부(300)를 구비하지 않는 경우를 예시하고 있는데, 도 11(a)에서 볼 수 있는 바와 같이 모터(151)에서의 외부 자기장 세기가 500 가우스(G)로 모터(151)의 정상 동작 조건(600 가우스(G) 이하)에는 만족하나 경계치에 가까워 오동작이 유발될 가능성을 배제하기 어려운 상황을 나타낸다.At this time, Figure 11(a) illustrates a case where the magnetic field shield 300 is not provided. As can be seen in Figure 11(a), the external magnetic field strength in the motor 151 is 500 Gauss (G). Although the normal operating conditions (less than 600 Gauss (G)) of the furnace motor 151 are satisfied, it is close to the boundary value, indicating a situation in which it is difficult to rule out the possibility of malfunction.

반면, 도 11(b)에서는 자기장 차폐부(300)를 구비하는 경우를 예시하고 있는데, 도 11(b)에서 볼 수 있는 바와 같이 모터(151)에서의 외부 자기장 세기가 70 가우스(G)로 모터(151)의 정상 동작 조건(600 가우스(G) 이하)을 충분히 만족할 수 있음을 확인할 수 있으며, 나아가 환부 조직에 대응하는 중심 영역에서의 자기장도 2320 가우스(G)로 강화된 것을 알 수 있다(도 11(a)에서는 2100 가우스(G)).On the other hand, Figure 11(b) illustrates a case where the magnetic field shield 300 is provided. As can be seen in Figure 11(b), the external magnetic field strength in the motor 151 is 70 Gauss (G). It can be confirmed that the normal operating conditions (less than 600 Gauss (G)) of the motor 151 can be sufficiently satisfied, and furthermore, it can be seen that the magnetic field in the central area corresponding to the affected tissue has been strengthened to 2320 Gauss (G). (2100 Gauss (G) in Figure 11(a)).

또한, 도 11(c)에서는 자기장 차폐부(300)와 함께 자기장 집속부(400)도 구비하는 경우를 예시하고 있다. 도 11(c)에서 볼 수 있는 바와 같이 자기장 집속부(400)를 구비함으로써 환부 조직에 대응하는 중심 영역에서의 자기장을 집속시켜 2670 가우스(G)까지 강화되었으며, 이때 모터(151)에서의 외부 자기장 세기도 200 가우스(G)로 정상 동작 조건을 충분히 만족할 수 있음을 확인할 수 있다.In addition, Figure 11(c) illustrates a case in which a magnetic field focusing unit 400 is provided along with a magnetic field shielding unit 300. As can be seen in Figure 11 (c), by providing a magnetic field focusing unit 400, the magnetic field in the central area corresponding to the affected tissue is focused and strengthened to 2670 Gauss (G), and at this time, the external force from the motor 151 It can be confirmed that the magnetic field strength is 200 Gauss (G), which sufficiently satisfies normal operating conditions.

또한, 도 12에서는 영구 자석을 사용하는 자기장 발생부(200)를 구비하는 방사선 치료 장치(10)의 외부 영역에서의 자기장 분포를 예시하고 있다.Additionally, FIG. 12 illustrates the magnetic field distribution in the external area of the radiation treatment device 10 including the magnetic field generator 200 using a permanent magnet.

먼저, 도 12(a)에서는 자기장 차폐부(300)를 구비하지 않는 경우를 예시하고 있는데, 도 12(a)에서 볼 수 있는 바와 같이 모터(151)에서의 외부 자기장 세기가 1000 가우스(G)로 모터(151)의 정상 동작 조건(600 가우스(G) 이하)을 벗어나고 있어 오동작이 유발될 가능성을 매우 높은 상황임을 알 수 있다.First, Figure 12(a) illustrates a case where the magnetic field shield 300 is not provided. As can be seen in Figure 12(a), the external magnetic field strength in the motor 151 is 1000 Gauss (G). It can be seen that the normal operating conditions (less than 600 Gauss (G)) of the furnace motor 151 are exceeded, so the possibility of causing a malfunction is very high.

반면, 도 12(b)에서는 자기장 차폐부(300)를 구비하는 경우를 예시하고 있는데, 도 12(b)에서 볼 수 있는 바와 같이 모터(151)에서의 외부 자기장 세기가 250 가우스(G)로 모터(151)의 정상 동작 조건(600 가우스(G) 이하)을 충분히 만족할 수 있음을 확인할 수 있으며, 나아가 환부 조직에 대응하는 중심 영역에서의 자기장도 2460 가우스(G)로 강화된 것을 알 수 있다(도 12(a)에서는 2090 가우스(G)).On the other hand, Figure 12(b) illustrates a case where the magnetic field shield 300 is provided. As can be seen in Figure 12(b), the external magnetic field strength in the motor 151 is 250 Gauss (G). It can be confirmed that the normal operating conditions (less than 600 Gauss (G)) of the motor 151 can be sufficiently satisfied, and furthermore, it can be seen that the magnetic field in the central area corresponding to the affected tissue has been strengthened to 2460 Gauss (G). (2090 Gauss (G) in Figure 12(a)).

또한, 도 12(c)에서는 자기장 차폐부(300)와 함께 자기장 발생부(200)에 할바흐 자석(210)을 구비하여 할바흐 배열(Halbach array) 구조를 이루는 경우를 예시하고 있다. 도 12(c)에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 자기장 발생부(200)에 할바흐 자석(210)을 구비하여 할바흐 배열(Halbach array) 구조를 이루도록 함으로써 환부 조직에 대응하는 중심 영역에서의 자기장을 2890 가우스(G)까지 강화하면서도, 모터(151)에서의 외부 자기장 세기도 120 가우스(G)로 더욱 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.In addition, Figure 12(c) illustrates a case in which a Halbach magnet 210 is provided in the magnetic field generator 200 together with the magnetic field shield 300 to form a Halbach array structure. As can be seen in FIG. 12(c), the magnetic field generator 200 is provided with a Halbach magnet 210 to form a Halbach array structure, thereby generating a magnetic field in the central area corresponding to the affected tissue. It can be seen that while strengthening to 2890 Gauss (G), the external magnetic field strength in the motor 151 can be further improved to 120 Gauss (G).

또한, 도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)의 내부 영역에서의 자기장 분포를 설명하고 있다. Additionally, FIG. 13 illustrates the magnetic field distribution in the internal area of the radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로, 도 13(a)에서는 전자석을 사용하여 자기장 발생부(200)를 구성하는 경우를 예시하고 있고, 도 13(b)에서는 영구 자석을 사용하여 자기장 발생부(200)를 구성하는 경우를 예시하고 있다.More specifically, Figure 13(a) illustrates the case of configuring the magnetic field generator 200 using an electromagnet, and Figure 13(b) illustrates the case of configuring the magnetic field generator 200 using a permanent magnet. This is an example.

도 13에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)에서는 자기장 차폐부(300)의 내부 영역에 자기장 발생부(200)가 구비되여 방사선 발생부(100)에서 조사되는 방사선의 방향과 수직한 방향으로 자기장이 형성되게 된다.As can be seen in FIG. 13, in the radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention, a magnetic field generator 200 is provided in the inner area of the magnetic field shield 300, so that the radiation generator 100 A magnetic field is formed in a direction perpendicular to the direction of the irradiated radiation.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)에서, 자기장 차폐부(300)는 원통형의 자상체(magnetic material)를 구비하여 구성되어, 자기장 발생부(200)로부터 형성되는 자기장에 대한 자기 회로 구조를 이룸과 동시에, 외부 영역으로 누설되는 자기장을 감쇠시킬 수 있게 된다.At this time, in the radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention, the magnetic field shield 300 is composed of a cylindrical magnetic material, and is applied to the magnetic field formed from the magnetic field generator 200. At the same time as forming a magnetic circuit structure, it is possible to attenuate the magnetic field leaking to the external area.

또한, 자기장 집속부(400)는 자기장 차폐부(300)의 내부 영역의 양측 종단에 구비되어 상기 내부 영역의 자기장을 집속(focusing)시켜 환부 조직에 형성되는 자기장의 세기를 증가시킬 수 있게 된다.In addition, the magnetic field focusing unit 400 is provided at both ends of the inner region of the magnetic field shielding portion 300 to increase the strength of the magnetic field formed in the affected tissue by focusing the magnetic field in the inner region.

나아가, 도 13에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장 집속부(400)는 자기장 발생부(200)의 측부에 위치하는 제1 외경의 외측부(410)와, 자기장 발생부(200)의 내부에 위치하는 제2 외경의 내측부(420)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 제1 외경은 제2 외경보다 큰 값을 가지면서 상기 자기장 발생부(200)의 형상에 대응하는 형상을 이루어 체결되는 구조를 이룰 수 있다.Furthermore, as can be seen in FIG. 13, the magnetic field focusing unit 400 has an outer portion 410 of the first outer diameter located on the side of the magnetic field generating unit 200 and an inner portion of the magnetic field generating unit 200. It may be configured to include an inner portion 420 of the second outer diameter, wherein the first outer diameter has a larger value than the second outer diameter and has a shape corresponding to the shape of the magnetic field generator 200 to form a structure that is fastened. You can.

또한, 자기장 발생부(200)는 상기 방사선이 조사되는 축을 기준으로 좌우 대칭 구조를 이루어 배치되는 복수의 전자석 또는 영구 자석을 포함하여 구성될 수 있다.Additionally, the magnetic field generator 200 may be configured to include a plurality of electromagnets or permanent magnets arranged in a left-right symmetrical structure with respect to the axis along which the radiation is irradiated.

나아가, 도 13(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장 발생부(200)는 영구 자석을 이용하여 구성될 수 있으며, 이때 자기장 발생부(200)는 좌우 대칭 구조를 이루어 배치되는 복수의 자석 사이에 영구 자석이 추가 배치되어 할바흐 배열(Halbach array) 구조를 이루도록 할 수도 있다.Furthermore, as can be seen in FIG. 13(b), the magnetic field generator 200 may be constructed using a permanent magnet. In this case, the magnetic field generator 200 is formed between a plurality of magnets arranged in a left-right symmetrical structure. Additional permanent magnets may be placed to form a Halbach array structure.

나아가, 자기장 발생부(200)에서는 좌우 대칭 구조를 이루어 배치되는 복수의 자석 사이에 중심 자기장 방향과 반대의 자기장 방향을 가지는 영구 자석을 추가 배치함으로써 자기장 세기 및 외부 누설 자기장 등의 특성을 더욱 개선할 수도 있다.Furthermore, in the magnetic field generator 200, permanent magnets having a magnetic field direction opposite to the central magnetic field direction are additionally disposed between a plurality of magnets arranged in a left-right symmetrical structure, thereby further improving characteristics such as magnetic field strength and external leakage magnetic field. It may be possible.

또한, 도 14에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)의 자기장 차폐부(300)의 구성을 예시하고 있다. Additionally, Figure 14 illustrates the configuration of the magnetic field shielding unit 300 of the radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 14(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장 차폐부(300)는 방사선이 조사되는 축을 기준으로 좌우로 배치되는 두 개의 원통형 자성체(310, 320)를 포함하여 구성될 수 있으며(=분리형 차폐 구조), 이때 방사선 발생부(100)는 두 개의 원통형 자성체(310, 320) 사이를 통해 방사선을 환부 조직으로 조사할 수 있게 된다.First, as can be seen in FIG. 14(a), the magnetic field shield 300 may be composed of two cylindrical magnetic bodies 310 and 320 arranged to the left and right with respect to the axis on which radiation is irradiated (= (separated shielding structure), at this time, the radiation generator 100 can irradiate radiation to the affected tissue through the space between the two cylindrical magnetic materials 310 and 320.

또한, 도 14(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장 차폐부(300)는 방사선이 투과할 수 있는 제1 개구 구조(330)를 구비하는 원통형 자성체를 포함하여 구성될 수 있으며(=일체형 차폐 구조), 이때 방사선 발생부(100)는 제1 개구 구조를 통해 방사선을 환부 조직으로 조사할 수 있게 된다. 이때, 자기장 차폐부(300)는 방사선이 상기 제1 개구 구조(310)를 통해 조사될 수 있도록 방사선 발생부(100)와 연동하여 구동되는 것이 바람직하다. 나아가, 자기장 차폐부(300)에는 환부 조직을 모니터링 하기 위한 방사선 빔을 조사하는 제2 개구 구조(340)가 구비되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, as can be seen in FIG. 14(b), the magnetic field shield 300 may be configured to include a cylindrical magnetic material having a first opening structure 330 through which radiation can pass (=integrated shielding). structure), at this time, the radiation generating unit 100 can irradiate radiation to the affected tissue through the first opening structure. At this time, the magnetic field shield 300 is preferably driven in conjunction with the radiation generator 100 so that radiation can be irradiated through the first opening structure 310. Furthermore, it is more preferable that the magnetic field shield 300 is provided with a second opening structure 340 that irradiates a radiation beam for monitoring the affected tissue.

또한, 도 15과 도 16에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)의 자기장 차폐부(300)의 종류에 따른 자기장 분포를 예시하고 있다.In addition, Figures 15 and 16 illustrate magnetic field distribution according to the type of magnetic field shielding unit 300 of the radiation treatment device 10 according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 15(a)에서는 도 14(a)의 분리형 차폐 구조를 가지는 자기장 차폐부(300)를 구비하는 경우의 자기장 분포를 도시하고 있다. 도 15(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 모터(151)에서의 외부 자기장이 450 가우스(G)에 근접하는 높은 값을 가지는 것을 알 수 있다.First, FIG. 15(a) shows the magnetic field distribution when the magnetic field shield 300 having the separate shielding structure of FIG. 14(a) is provided. As can be seen in FIG. 15(a), it can be seen that the external magnetic field in the motor 151 has a high value approaching 450 Gauss (G).

또한, 도 15(b)에서는 도 14(b)의 일체형 차폐 구조를 가지는 자기장 차폐부(300)를 구비하는 경우의 자기장 분포를 도시하고 있다. 도 15(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 모터(151)에서의 외부 자기장이 300 가우스(G)에 근접하는 값을 가지는 것을 알 수 있다.Additionally, FIG. 15(b) shows the magnetic field distribution when the magnetic field shield 300 having the integrated shielding structure of FIG. 14(b) is provided. As can be seen in FIG. 15(b), it can be seen that the external magnetic field in the motor 151 has a value close to 300 Gauss (G).

나아가, 도 15(c)에서는 도 14(b)의 일체형 차폐 구조를 가지는 자기장 차폐부(300)와 함께 할바흐 자석(210)을 가지는 자기장 발생부(200)를 구비하는 경우의 자기장 분포를 도시하고 있다. 도 15(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 모터(151)에서의 외부 자기장이 100 가우스(G) 정도에 그치는 것을 확인할 수 있다.Furthermore, Figure 15(c) shows the magnetic field distribution when the magnetic field generator 200 having the Halbach magnet 210 is provided together with the magnetic field shielding part 300 having the integrated shielding structure of Figure 14(b). I'm doing it. As can be seen in FIG. 15(c), it can be confirmed that the external magnetic field in the motor 151 is only about 100 Gauss (G).

보다 구체적으로 도 16에서는 위 도 15(a) 내지 도 15(c)의 경우에 대하여 각도에 따른 모터(151) 위치에서의 자기장 분포를 그래프로 표시하고 있다. 도 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 분리형 차폐 구조를 가지는 자기장 차폐부(300)를 구비하는 경우(도 16의 (A))에는 약 0.041 테슬라(T)에서 0.045 테슬라(T)에 근접하는 범위의 자기장을 가질 수 있음을 알 수 있고, 일체형 차폐 구조를 가지는 자기장 차폐부(300)를 구비하는 경(도 16의 (B))에는 약 0.026 테슬라(T)에서 0.028 테슬라(T) 범위의 자기장을 가질 수 있음을 알 수 있다.More specifically, Figure 16 shows a graph showing the magnetic field distribution at the position of the motor 151 according to angle for the cases of Figures 15(a) to 15(c) above. As can be seen in FIG. 16, when the magnetic field shield 300 having a separate shielding structure is provided ((A) in FIG. 16), the magnetic field field ranges from approximately 0.041 Tesla (T) to close to 0.045 Tesla (T). It can be seen that it can have a magnetic field, and in the case where the magnetic field shield 300 having an integrated shielding structure ((B) of FIG. 16) is provided, a magnetic field in the range of about 0.026 Tesla (T) to 0.028 Tesla (T) is generated. You can see that you can have it.

특히, 일체형 차폐 구조를 가지는 자기장 차폐부(300)와 함께 할바흐 자석(210)을 가지는 자기장 발생부(200)를 구비하는 경우(도 16의 (C))에는 약 0.01 테슬라(T) 정도의 자기장을 나타내는 바, 자기장 발생부(200)에 의한 외부 자기장을 억제하여 전자총(110), 선형 가속기(120), 모터(151) 등의 오동작 등을 효과적으로 방지할 수 있음을 알 수 있다.In particular, in the case of providing a magnetic field generator 200 having a Halbach magnet 210 together with a magnetic field shield 300 having an integrated shielding structure ((C) of FIG. 16), the magnetic field generator 200 has a magnetic field of about 0.01 Tesla (T). As the magnetic field is shown, it can be seen that by suppressing the external magnetic field caused by the magnetic field generator 200, malfunction of the electron gun 110, linear accelerator 120, motor 151, etc. can be effectively prevented.

이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 치료 장치(10)에서는, 자기장 발생부(200)에서 자기장을 방사선의 조사 방향과 수직한 방향으로 환부 조직에 형성되도록 하면서, 상기 자기장 발생부(200)를 자기장 차폐부(300) 내부 영역에 배치하여 외부 영역으로 누설되는 자기장을 감쇠시킴으로써, 방사선 조사에 의해 환부 조직에서 발생할 수 있는 하전 입자에 의한 방사선 선량의 감소를 방지하면서 나아가 자기장의 누설에 의해 나타날 수 있는 오동작을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.Accordingly, in the radiation treatment apparatus 10 according to another embodiment of the present invention, the magnetic field generator 200 generates a magnetic field in the affected tissue in a direction perpendicular to the direction of radiation irradiation, and the magnetic field generator (200) 200) is placed in the inner area of the magnetic field shield 300 to attenuate the magnetic field leaking to the external area, thereby preventing a decrease in radiation dose due to charged particles that may be generated in the affected tissue due to radiation irradiation and further preventing the leakage of the magnetic field. Malfunctions that may occur due to this can be effectively suppressed.

본 발명의 일 실시예에 따른 광자빔 방사선을 이용하여 피조사체의 환부 조직을 치료하는 방사선 치료 장치와 연동되는 자기장 생성 장치는, 상기 피조사체의 내부에 자기장을 형성하는 자기장 발생부; 및 상기 광자빔 방사선에 대응하는 방사선 펄스와 상기 자기장에 대응하는 자기장 펄스를 동기화시키는 동기화 제어부;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a magnetic field generating device linked to a radiation therapy device that treats the affected tissue of an irradiated object using photon beam radiation includes: a magnetic field generator that forms a magnetic field inside the irradiated object; and a synchronization control unit that synchronizes a radiation pulse corresponding to the photon beam radiation and a magnetic field pulse corresponding to the magnetic field.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동기화 제어부는 상기 방사선 치료 장치의 방사선량 제어부와 연동되며, 상기 동기화 제어부는 상기 방사선량 제어부로부터 광자빔 방사선의 출력 주기를 수신하고, 상기 광자빔 방사선의 출력 주기와 자기장의 출력 주기를 동기화시킬 수 있다.According to various embodiments, the synchronization control unit is linked with the radiation dose control unit of the radiation treatment device, and the synchronization control unit receives the output period of the photon beam radiation from the radiation dose control unit, and the output period of the photon beam radiation and the magnetic field. The output cycle can be synchronized.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 광자빔 방사선을 검출하는 펄스 검출부;를 더 포함하고, 상기 동기화 제어부는 상기 검출한 광자빔 방사선을 분석하여 광자빔 방사선의 출력 주기를 획득할 수 있다.According to various embodiments, the device may further include a pulse detection unit that detects the photon beam radiation, and the synchronization control unit may acquire an output period of the photon beam radiation by analyzing the detected photon beam radiation.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동기화 제어부는 상기 자기장이 목표 값에 도달한 이후에 상기 광자빔 방사선 조사로 인하여 발생하는 2차전자 생성 구간이 자기장 생성 시간 범위에 포함되도록 상기 자기장 생성 범위를 설정할 수 있다.According to various embodiments, the synchronization control unit may set the magnetic field generation range so that the secondary electron generation section generated due to the photon beam radiation after the magnetic field reaches the target value is included in the magnetic field generation time range. .

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동기화 제어부는 상기 자기장이 목표 값에 도달할 때까지 소요되는 딜레이 시간을 고려하여 자기장 생성 시간 범위를 설정할 수 있다.According to various embodiments, the synchronization control unit may set the magnetic field generation time range by considering the delay time required for the magnetic field to reach the target value.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 피조사체의 상기 내부에 상기 환부 조직, 정상 조직 및 저밀도 공간이 위치하며, 상기 저밀도 공간은 상기 환부 조직 또는 상기 정상 조직 중 적어도 하나와 인접하고, 상기 자기장 발생부는 상기 저밀도 공간에 자기장을 형성할 수 있다.According to various embodiments, the affected tissue, the normal tissue, and a low-density space are located inside the irradiated object, the low-density space is adjacent to at least one of the affected tissue or the normal tissue, and the magnetic field generator is located in the low-density space. A magnetic field can be formed in space.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 자기장 발생부는 전자석, 영구 자석 또는 그 복합형을 포함하고, 상기 자기장 발생부는 상기 피조사체 주위를 따라 회전하거나, 또는 상기 피조사체 주위를 따라 고정 또는 유동형으로 배치될 수 있다.According to various embodiments, the magnetic field generator may include an electromagnet, a permanent magnet, or a combination thereof, and the magnetic field generator may rotate around the object or be arranged in a fixed or floating manner around the object. .

다양한 실시 예에 따르면, 상기 자기장 발생부는 상기 방사선이 조사되는 축을 기준으로 좌우 대칭 구조를 이루어 배치되는 복수의 전자석, 영구 자석 또는 그 복합형을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the magnetic field generator may include a plurality of electromagnets, permanent magnets, or a combination thereof arranged in a left-right symmetrical structure with respect to the axis along which the radiation is irradiated.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 피조사체가 안착되며 상기 전자석, 상기 영구 자석 또는 상기 복합형이 배치되는 판형 프레임;을 더 포함하고, 상기 판형 프레임은 상기 전자석, 상기 영구 자석 또는 상기 복합형이 이동하는 공간을 구비할 수 있다.According to various embodiments, the object is seated and the plate-shaped frame on which the electromagnet, the permanent magnet, or the composite type is disposed; wherein the plate-shaped frame moves the electromagnet, the permanent magnet, or the composite type. Space can be provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장치는 제1 항의 자기장 생성 장치와 연동되며, 상기 피조사체의 상기 환부 조직으로 방사선을 조사하는 방사선 발생부를 포함할 수 있다.The radiation treatment device according to an embodiment of the present invention is linked to the magnetic field generating device of claim 1 and may include a radiation generator that irradiates radiation to the affected tissue of the subject.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will be able to understand it. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

100 : 방사선 발생부
200 : 자기장 발생부
500 : 방사선량 제어부
700 : 동기화 제어부
100: radiation generating unit
200: magnetic field generator
500: Radiation dose control unit
700: Synchronization control unit

Claims (10)

광자빔 방사선을 이용하여 피조사체의 환부 조직을 치료하는 방사선 치료 장치와 연동되는 자기장 생성 장치에 있어서,
상기 피조사체의 내부에 자기장을 형성하되, 자기장 생성 물질을 포함하는 자기장 발생부;
상기 자기장에 대응하는 자기장 펄스의 생성 시간 범위를 제어하는 동기화 제어부; 및
상기 자기장 발생부가 배치되되, 상기 자기장 생성 물질이 이동 가능하도록 형성되는 공간이 구비되는 판형 프레임을 포함하며,
상기 판형 프레임의 하부에 자기장이 형성되지 않도록 하기 위해 상기 판형 프레임 내의 상기 자기장 발생부 아래에 자기장 차폐부가 더 포함되고,
상기 자기장 발생부는, 상기 자기장 생성 물질로서 상기 방사선이 조사되는 축을 기준으로 좌우 대칭 구조를 이루어 배치되는 복수의 전자석, 영구 자석 또는 그 복합형을 포함하고,
상기 자기장 발생부는, 상기 방사선의 조사 방향과 수직한 방향의 상기 자기장을 생성하고, 상기 판형 프레임 위에 유효 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는,
자기장 생성 장치.
In the magnetic field generating device linked to a radiation therapy device that treats the affected tissue of the irradiated subject using photon beam radiation,
A magnetic field generator that forms a magnetic field inside the irradiated object and includes a magnetic field generating material;
a synchronization control unit that controls the generation time range of magnetic field pulses corresponding to the magnetic field; and
It includes a plate-shaped frame on which the magnetic field generator is disposed and which has a space formed so that the magnetic field generating material can move,
A magnetic field shield is further included below the magnetic field generator in the plate frame to prevent a magnetic field from being formed in the lower part of the plate frame,
The magnetic field generator includes a plurality of electromagnets, permanent magnets, or a combination thereof arranged in a left-right symmetrical structure with respect to the axis along which the radiation is irradiated, as the magnetic field generating material,
The magnetic field generator generates the magnetic field in a direction perpendicular to the direction of irradiation of the radiation and forms an effective area on the plate-shaped frame,
Magnetic field generating device.
제1 항에 있어서,
상기 동기화 제어부는,
상기 광자빔 방사선에 대응하는 방사선 펄스 및 상기 자기장에 대응하는 자기장 펄스를 동기화 시키고, 상기 방사선 치료 장치의 방사선량 제어부와 연동되어 상기 방사선량 제어부로부터 상기 광자빔 방사선의 출력 주기를 수신하고, 상기 광자빔 방사선의 출력 주기와 자기장의 출력 주기를 동기화시키는 것을 특징으로 하는,
자기장 생성 장치.
According to claim 1,
The synchronization control unit,
synchronizes a radiation pulse corresponding to the photon beam radiation and a magnetic field pulse corresponding to the magnetic field, receives an output period of the photon beam radiation from the radiation dose control unit in conjunction with a radiation dose control unit of the radiation treatment device, and receives the photon beam radiation output period from the radiation dose control unit. Characterized in synchronizing the output period of the beam radiation and the output period of the magnetic field,
Magnetic field generating device.
제1 항에 있어서,
상기 광자빔 방사선을 검출하는 펄스 검출부;를 더 포함하고,
상기 동기화 제어부는,
상기 검출한 광자빔 방사선을 분석하여 상기 광자빔 방사선의 출력 주기를 획득하는 것을 특징으로 하는,
자기장 생성 장치.
According to claim 1,
It further includes a pulse detection unit that detects the photon beam radiation,
The synchronization control unit,
Characterized in that the output period of the photon beam radiation is obtained by analyzing the detected photon beam radiation,
Magnetic field generating device.
제1 항에 있어서,
상기 동기화 제어부는,
상기 자기장이 목표 값에 도달한 이후에 상기 광자빔 방사선 조사로 인하여 발생하는 2차전자 생성 구간이 자기장 생성 시간 범위에 포함되도록 자기장 생성 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는,
자기장 생성 장치.
According to claim 1,
The synchronization control unit,
Characterized in setting the magnetic field generation range so that the secondary electron generation section generated due to the photon beam irradiation after the magnetic field reaches the target value is included in the magnetic field generation time range,
Magnetic field generating device.
제1 항에 있어서,
상기 동기화 제어부는,
상기 자기장이 목표 값에 도달할 때까지 소요되는 딜레이 시간을 고려하여 자기장 생성 시간 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는,
자기장 생성 장치.
According to claim 1,
The synchronization control unit,
Characterized by setting the magnetic field generation time range in consideration of the delay time required for the magnetic field to reach the target value,
Magnetic field generating device.
제1 항에 있어서,
상기 피조사체의 상기 내부에 상기 환부 조직, 정상 조직 및 저밀도 공간이 위치하며, 상기 저밀도 공간은 상기 환부 조직 또는 상기 정상 조직 중 적어도 하나와 인접하고,
상기 자기장 발생부는,
상기 저밀도 공간에 자기장을 형성하는 것을 특징으로 하는,
자기장 생성 장치.
According to claim 1,
The affected tissue, normal tissue, and low-density space are located inside the irradiated object, and the low-density space is adjacent to at least one of the affected tissue and the normal tissue,
The magnetic field generator,
Characterized in forming a magnetic field in the low density space,
Magnetic field generating device.
제1 항에 있어서,
상기 자기장 발생부는,
상기 자기장 생성 물질로서 전자석, 영구 자석 또는 그 복합형을 포함하고, 상기 피조사체 주위를 따라 회전하거나, 또는 상기 피조사체 주위를 따라 고정 또는 유동형으로 배치되는 것을 특징으로 하는,
자기장 생성 장치.
According to claim 1,
The magnetic field generator,
The magnetic field generating material includes an electromagnet, a permanent magnet, or a combination thereof, and rotates around the object, or is arranged in a fixed or floating manner around the object,
Magnetic field generating device.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 공간에서 상기 판형 프레임의 길이 방향을 따라 움직이는 이동 봉을 더 포함하고,
상기 자기장 생성 물질은,
상기 이동 봉에 연결되는 것을 특징으로 하는,
자기장 생성 장치.
According to claim 1,
Further comprising a moving rod that moves along the longitudinal direction of the plate-shaped frame in the space,
The magnetic field generating material is,
Characterized in that it is connected to the moving rod,
Magnetic field generating device.
제1 항의 자기장 생성 장치와 연동되며, 상기 피조사체의 상기 환부 조직으로 방사선을 조사하는 방사선 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
방사선 치료 장치.
It is linked to the magnetic field generating device of claim 1, and comprises a radiation generator that irradiates radiation to the affected tissue of the irradiated object,
Radiation therapy device.
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JP3151445U (en) 2009-03-10 2009-06-25 欣祥 潘 Energy resonator
EP2810295B1 (en) 2012-01-31 2018-08-29 Hil Applied Medical Ltd. Laser activated magnetic field manipulation of laser driven ion beams
KR20140126655A (en) * 2013-04-23 2014-10-31 한국전기연구원 Medical Linear accelerator radiation dose control method and system
KR101617773B1 (en) 2014-06-19 2016-05-03 주식회사 인피니트헬스케어 Method and apparatus for monitoring position of radiation treatment system
KR101689130B1 (en) * 2014-12-23 2016-12-23 재단법인 아산사회복지재단 Mucosal dose control photon beam radiotherapy apparatus using magnetic fields
KR101803346B1 (en) * 2015-10-16 2017-11-30 재단법인 아산사회복지재단 Tumor surface dose enhancing radiotherapy apparatus using magnetic field
KR101953350B1 (en) * 2017-06-23 2019-02-28 재단법인 아산사회복지재단 Beam modulation apparatus on build-up region of photon beam by transverse magnetic field and beam spoiler, radiotherapy apparatus using the depth dose modulation apparatus, and method for modulating dose transverse magnetic field and beam spoiler on build-up region of photon beam
KR102234757B1 (en) * 2017-10-11 2021-04-02 힐 어플라이드 메디컬 엘티디. System and method for providing an ion beam
JP2019219278A (en) 2018-06-20 2019-12-26 株式会社日立製作所 Radiation monitor, and radiotherapy device including the same, and radiation monitor method
KR102158861B1 (en) * 2018-10-30 2020-09-23 한국전기연구원 Magnetic field generating apparatus and dose control radiotherapy apparatus including the same

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