KR20010097505A - 방사선 치료 계획 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사선치료 계획시스템 및 그 제어 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 방사선치료 계획시스템은, 환자에 대한 전산화 단층촬영이나 자기공명 등을 통해 의료영상을 획득하는 영상진단장치; 상기 영상진단장치의 DICOM 모듈로부터 영상을 유입하여 저장하는 PACS; 최신 버전의 방사선치료 계획 프로그램을 제공하는 웹서버; 상기 웹서버와 접속하여 현재 저장된 방사선 치료계획 프로그램의 버전이 최신버전인가를 확인하여 구버전인 경우 상기 웹서버로부터 최신 버전의 방사선 치료계획 프로그램을 다운로드하며, 상기 치료계획 프로그램으로 상기 PACS로부터 유입된 환자의 종양에 대한 영상중 최적의 영상을 선택하여 빔의 방향과 선량관련 데이터를 산출하는 PC(personal computer)를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 선량을 산출하고 선량데이터를 분석하는 방사선 치료계획 프로그램에 대하여 현재의 방사선 치료계획 프로그램의 버전이 구버전인 경우에 웹서버를 통하여 기능이 보다 향상된 최신 버전의 프로그램을 다운로드하여 정확한 선량 데이터를 산출함으로써 방사선 치료를 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 사용자가 최신 버전의 방사선 치료계획 프로그램을 직접 구하는 불편함이 없이 간편하게 업데이트할 수 있다.
Description
본 발명은 환자 치료 계획 시스템 및 그 제어 방법으로서, 특히 2차원 및 3차원 방사선 치료계획(이하 방사선 치료계획으로 칭함) 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 암치료를 위한 방사선 치료법은 암조직에 최적의 방사선 선량을조사하고, 동시에 암조직 주위의 정상조직에는 최소의 방사선 선량을 조사하여 정상조직의 손상없이 암치료 효과를 증대시킨다. 이러한 방사선치료는 방사성 동위원소에서 발생하는 감마선치료, 선형가속기에서 발생하는 고에너지 X선 및 전자선 등의 원격치료법과 방사성 동위원소를 직접 몸에 주입하여 치료하는 근접치료법 등 다양한 치료법들이 개발되어 왔다.
방사선치료방법의 개발과 함께, 방사선 치료시의 환자의 암 부위의 상태에 따른 방사선 선량계획을 수립할 수 있는 컴퓨터를 활용한 방사선치료 계획시스템의 연구가 진행되어 왔으며, 그 결과 의료영상획득기술, 획득된 영상의 저장과 관리기술, 판독을 위한 보조도구, 방사선 측정데이터 분석과 처리 모듈, 2차원 선량모델, 선량과 영상의 종합적 구현 등의 부분적인 요소기술들이 개발되어 왔다.
이러한 방사선 치료계획 시스템을 이용하여 전산화 단층촬영장치(CT)나 자기공명 영상진단장치(MRI) 등에 의해 획득된 환자의 암 발병부위의 영상들 중에서 사용자가 최적의 영상을 선택하거나 환자의 의료사진을 보고 직접 디지타이징하여 이미지화한 후 기본 영상처리를 한 다음 획득한 영상의 기준 좌표를 설정하고 각 부위의 윤곽설정(conturing)을 실시한 후 암 발병의 크기에 따른 빔의 방향과 선량을 산출한다.
방사선치료 계획에서 가장 핵심적인 선량산출 알고리듬은 치엔(Tsien)이 선량계산을 위하여 최초로 컴퓨터 기술을 이용하였고, 그 뒤 컴퓨터를 이용한 다양한 선량계산 알고리듬이 개발되었으며, 이들 선량계산 알고리듬은 크게 3그룹 즉, 데이터 베이스 모델, 분석적 모델, 반분석적 모델로 나눌 수 있다.
3그룹중 빔 데이터 베이스에 의한 방법은 입체적인 배열상에서 측정된 데이터를 이용하여 환자선량을 예측하는 것이며, 분석적 모델은 이론식에 의하여 선량을 예측하는 것이다. 홈즈(Homes), 벤틀리(Bently) 그룹은 데이터베이스 방법을 이용하여 정확도에 있어서는 우수한 치료계획을 수행하였으나 데이터를 측정하는데 어려움이 많았고 복잡한 치료에는 사용할 수 없었다. 반분석적 모델은 측정된 데이터를 근거로 하되 데이터 경향을 추론하여 실험식을 유도함으로써, 측정하지 않은 위치에서도 선량을 예측할 수 있는 방법으로서 컴퓨터를 이용한 치료계획에서 많이 이용되는 모델인데 정확도나 속도에서 안정되어 있다. 스터링(Sterling) 그룹은 반분석적 모델을 이용하여 치료계획을 수행하였으며, 깊이선량과 단면선량에 대한 측정을 한 후 수식을 만들어 환자치료에 이용하였다.
이러한 모델이 모체가 되어 조금씩 변형된 모델이 치료계획에 이용되었으며, 현재 상품화되어 있는 많은 제품들이 이러한 모델을 사용하고 있다. 이 모델 외에도 깊이선량개념과 함께 가장 흔히 이용되는 선량모델 중 하나로서 일차선과 산란선을 분리하여 선량을 계산하는 방법이 제안되어 있다.
최근 들어서는 CT나 MRI 등의 영상진단 장치의 발달에 힘입어 복수의 영상을 이용하여 3차원치료계획을 위한 3차원 선량모델이 개발되고 있으며, 지금까지 사용해왔던 하나의 영상을 이용한 2차원 선량모델과는 근본적인 차이가 있고 새로운 이론에 의한 모델링이 개발되어 왔다.
이와 같이, 환자에 대해 획득한 의료영상에 대해 기본 영상처리후 각 장기와 종양을 구분하여 윤곽작업(contouring)을 하고 빔종류와 종양의 크기에 따라 선량을 산출하고 선량데이터를 분석하는 프로그램 모듈은 계속적으로 개발이 진행되고 있다. 따라서, 컴퓨터상에서 사용이 간편하고 보다 정확한 선량 등의 다양한 데이터를 산출하기 위해 운용자가 현재의 프로그램을 최신 버전으로 교체하는 것이 필요하며, 이에 따라 현재의 사용 프로그램이 구버전인가를 확인하여, 구버전일 때 최신 버전의 프로그램을 직접 구하여 업데이트하는 것은 매우 번거로운 일이었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 현재 사용중인 방사선 치료계획의 프로그램을 인터넷상의 웹서버를 통하여 기능이 향상된 최신 버전으로 다운로드하여 정확한 선량데이터를 산출하는 방사선 치료계획 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 현재 사용중인 방사선 치료계획의 프로그램을 인터넷상의 웹서버를 통하여 기능이 향상된 최신 버전으로 다운로드하여 정확한 선량데이터를 산출하는 방사선 치료계획 시스템의 제어 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선량 치료계획 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템을 통한 방사선 치료계획 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
10 ..... CT, 12 ..... MRI
14 ..... PACS, 16 ..... 인터넷망
18 ..... 타블렛, 20 ..... 웹서버
22 ..... PC
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방사선 치료계획 시스템은,
환자에 대한 전산화 단층촬영이나 자기공명 등을 통해 의료영상을 획득하는 영상진단장치;
상기 영상진단장치의 DICOM 모듈에 임시 저장된 영상을 유입하여 저장하는 PACS;
최신 버전의 방사선 치료계획 프로그램을 제공하는 웹서버; 및
상기 웹서버와 접속하여 현재 저장된 방사선 치료계획 프로그램의 버전이 최신버전인가를 확인하여 구버전인 경우 상기 웹서버로부터 최신 버전의 방사선 치료계획 프로그램을 다운로드하며, 상기 치료계획 프로그램으로 상기 PACS로부터 유입된 환자의 종양에 대한 영상중 최적의 영상을 선택하여 빔의 방향과 선량관련 데이터를 산출하는 PC를 포함함을 특징으로 한다.
상기 영상진단장치의 환자 사진을 스캔하여 상기 PC에 직접 입력할 수 있는 스캐너를 더 구비함을 특징으로 한다.
상기 영상진단장치의 환자 사진을 디지타이징하여 상기 PC에 직접 입력할 수 있는 타블렛을 더 구비함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적에 따른 인터넷에 접속된 웹서버로부터 PC에서 운용되는 방사선 치료계획 프로그램을 업데이트하는 기능을 갖는 방사선 치료계획 시스템 제어 방법은,
방사선 치료할 환자를 환자리스트에서 선택하는 단계;
상기 환자의 종양을 중심으로 한 영상을 획득하는 단계;
최신 방사선 치료계획 프로그램을 제공하는 웹서버에 접속하여 컴퓨터에 저장된 현재의 방사선 치료계획 프로그램이 최신버전인가를 확인하는 단계;
현재의 방사선 치료계획 프로그램이 구버전인 경우 상기 웹서버로부터 최신 버전의 프로그램을 다운로드하는 단계; 및
상기 다운로드된 방사선치료 계획 프로그램을 이용하여 획득된 상기 환자의 영상들중 최적의 영상을 선택하고 종양에 대한 빔의 방향과 선량을 산출하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
상기 환자의 종양에 대한 영상을 획득하는 단계는 PACS로부터 획득하거나, 환자의 종양을 중심으로 한 영상 사진을 스캐닝하거나 디지타이징하여 영상을 획득함을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선량 치료계획 시스템을 보여주는 도면이다.
도 1에서, 환자의 치료할 종양과 주변 장기를 영상화하는 CT(10)와 MRI(12), CT(10)와 MRI(12)의 DICOM 모듈에서 이미지화된 환자의 종양 부위의 영상정보를 유입하여 저장하는 PACS(의료영상저장정보시스템: picture archiving communication system)(14), 인터넷망(16), 상기 인터넷망(16)과 접속되어 버전업된 방사선치료 계획 프로그램을 제공하는 웹서버, 상기 PACS(14)에 저장된 영상에 대하여 영상을 획득하고, 상기 웹서버(18)와 접속하여 버전업된 방사선치료 계획 프로그램을 다운로드하며, 방사선치료 계획 프로그램에 따라 위치측정(localization)된 영상에 대하여, 윤곽 설정에 의한 종양의 크기에 따라 방사선 치료를 위한 선량 등의 데이터를 산출하는 PC(18)를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템을 통한 방사선량 치료계획 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
사용자가 PC(14)에 입력한 이름과 패스워드가 일치하는지 확인하고(200 단계), 일치하면 화면에 디스플레이된 환자리스트에서 치료할 환자를 선택한다(210단계). 영상진단장치인 CT(10)나 MRI(12)에 촬상되어 DACOM 모듈에 임시 저장된 환자의 복수 의료영상들은 PACS(14)에 전송되어 저장된다. 선택된 상기 환자의 종양에 대한 영상정보가 PC(22)에 저장되어 있는지를 확인하여(220 단계), 저장되어 있지 않으면 PACS(14)로부터 영상을 유입하여 획득한다.
이때, PACS(14)에 해당 환자의 영상정보가 저장되어 있지 않다면, 해당 환자를 찍은 CT(10)나 MRI(12)의 사진을 미도시된 스캐너로 스캔하거나 사용자가 해당 환자의 사진을 보고 종양과 그 주변의 장기의 형상을 직접 타블렛(18)에 디지타이징하여 PC(22)에 영상정보를 입력하여 영상을 획득한다(230 단계). 영상진단한 환자종양의 영상정보를 일시 저장하는 CT(10)나 MRI(12)의 DICOM 모듈로부터 PACS(14)로 저장된 영상은 한 환자에 대하여 다수개의 영상으로 저장되어 PC(22) 화면에 디스플레이되기 때문에 사용자는 PC(22)에 저장된 환자리스트에서 각 환자의 의료정보와 연관된 스터디에 등록할 영상들만을 선택하여 스터디에 등록하고 선택된 영상을 PC 화면에 디스플레이한다.
환자의 영상정보를 획득한 후에는 인터넷망과 접속된 방사선치료 계획 프로그램을 제공하는 웹서버(20)에 접속하여(240 단계) 현재 PC(22)에 저장되어 있는 방사선치료 계획 프로그램의 버전이 웹서버(20)에서 공급하고 있는 프로그램의 버전보다 구버전인가를 확인하여 버전이 동일한 경우에는 현재 저장된 방사선치료 계획 프로그램을 운용한다(260 단계). PC(22)에 저장된 방사선치료 계획 프로그램이 구버전인 경우에는 웹서버(20)로부터 최신 버전의 방사선치료 계획 프로그램을 다운로드 받는다(270 단계). PC(22)에 저장된 최신의 방사선치료 계획 프로그램으로CT(10)나 MRI(12)에 의해 진단된 복수의 영상중 선량 산출에 최적의 영상을 선택하여(280 단계), 기본 영상처리를 한 후, 영상의 스케일과 위치를 설정한 다음 각 영상의 장기와 종양의 윤곽을 설정하고 빔의 종류와 방향을 설정한 후 선량을 산출한다(290 단계). 또한, 280단계 및 290단계에서의 선량산출은 환자 종양부위에 대한 하나의 영상을 이용하는 2차원 선량모델링뿐만 아니라 CT나 MRI 등의 영상진단장치로부터 획득한 복수의 영상들중 3차원 영상이 될 수 있는 최적의 영상들을 선택하여 3차원 선량모델링을 수행할 수 있다.
본 발명에 의한 방사선 치료계획 시스템 및 그 제어방법은 윤곽작업 및 선량을 산출하고 선량데이터를 분석하는 프로그램에 대하여 인터넷상의 웹서버를 통하여 현재의 방사선 치료계획 프로그램의 버전과 비교하여 구버전인 경우에 기능이 보다 향상된 최신 버전의 프로그램을 다운로드하여 선량 등의 데이터를 산출함으로써 방사선 치료를 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 최신 버전의 프로그램을 사용자가 직접 구입하여 프로그램을 교체할 필요없이 간편하게 업데이트할 수 있다. 또한, 웹상에서 여러 기관에서 동시에 치료계획 과정을 지켜보면서, 자문하고, 서로의 의견을 교환함으로써 효율적인 치료계획을 수행할 수 있다.
Claims (5)
- 환자에 대한 전산화 단층촬영이나 자기공명 등을 통해 의료영상을 획득하는 영상진단장치;상기 영상진단장치의 DICOM 모듈에 임시 저장된 영상을 유입하여 저장하는 PACS;최신 버전의 방사선 치료계획 프로그램을 제공하는 웹서버; 및상기 웹서버와 접속하여 현재 저장된 방사선 치료계획 프로그램의 버전이 최신버전인가를 확인하여 구버전인 경우 상기 웹서버로부터 최신 버전의 방사선 치료계획 프로그램을 다운로드하며, 최신 방사선 치료계획 프로그램으로 상기 PACS로부터 유입된 환자의 종양에 대한 영상중 최적의 영상을 선택하여 빔의 방향과 선량관련 데이터를 산출하는 PC를 포함함을 특징으로 하는 방사선 치료계획 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 영상진단장치의 환자 사진을 스캔하여 상기 PC에 직접 입력할 수 있는 스캐너를 더 구비함을 특징으로 하는 방사선 치료계획 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 영상진단장치의 환자 사진을 디지타이징하여 상기 PC에 직접 입력할 수 있는 타블렛을 더 구비함을 특징으로 방사선 치료계획 시스템.
- 인터넷에 접속된 웹서버로부터 방사선 치료계획 프로그램을 업데이트하는 기능을 갖는 방사선 치료계획 시스템 제어 방법에 있어서,방사선 치료할 환자를 환자리스트에서 선택하는 단계;상기 환자의 종양을 중심으로 한 영상을 획득하는 단계;최신 방사선 치료계획 프로그램을 제공하는 웹서버에 접속하여 PC에 저장된 현재의 방사선 치료계획 프로그램이 최신버전인가를 확인하는 단계;현재의 방사선 치료계획 프로그램이 구버전인 경우 상기 웹서버로부터 최신 버전의 프로그램을 다운로드하는 단계; 및상기 다운로드된 방사선치료 계획 프로그램을 이용하여 획득된 상기 환자의 영상들중 최적의 영상을 선택하고 종양에 대한 빔의 방향과 선량을 산출하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 방사선 치료계획 시스템 제어 방법.
- 제4항에 있어서,상기 환자의 종양에 대한 영상을 획득하는 단계는 PACS로부터 획득하거나, 환자의 종양을 중심으로 한 영상 사진을 스캐닝하거나 디지타이징하여 영상을 획득함을 특징으로 하는 방사선 치료계획 시스템 제어 방법.
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