KR20050074013A

KR20050074013A - Phantom for verification of accuracy of hdr brachytherapy planning and phantom device having the phantom

Info

Publication number: KR20050074013A
Application number: KR1020040002203A
Authority: KR
Inventors: 장지나; 서태석; 윤세철; 김회남; 허순녕; 김택권
Original assignee: 장지나; 서태석; 학교법인 가톨릭학원
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2005-07-18
Also published as: KR100613244B1

Abstract

본 발명은 고선량율 근접치료계획 정확성평가를 위한 팬텀 및 상기 팬텀을 갖는 팬텀장치에 관한 것이다.The present invention relates to a phantom for high dose rate brachytherapy planning accuracy evaluation and a phantom device having the phantom.

상기 팬텀은 자궁경부에 발생한 종양에 방사선을 근접 조사하도록 몸속에 삽입되며 내부에 방사선 방출물질을 수용하는 어플리케이터와; 상기 어플리케이터를 고정하는 육면체 형태의 어플리케이터홀더와; 상기 어플리케이터홀더를 지지하는 하부블록과; 상기 어플리케이터 및 하부블록의 상면에 면접 설치되는 상부블록과; 상기 하부블록과 어플리케이터홀더 및 상부블록의 수직 측면에 면접 설치되되 상기 어플리케이터홀더의 상면 및 측면에 대해 수직한 평면으로 분할되는 제 1,2측부블록을 포함하여 구성된다.The phantom is an applicator inserted into the body to closely irradiate the tumor generated in the cervix and receives a radiation emitting material therein; An applicator holder having a hexahedron shape for fixing the applicator; A lower block for supporting the applicator holder; An upper block interviewed with an upper surface of the applicator and the lower block; The lower block, the applicator holder and the interview is installed on the vertical side of the upper block, and comprises a first and second side block divided into a plane perpendicular to the upper surface and the side of the applicator holder.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 팬텀 및 팬텀장치는, 간단한 아크릴 조립체로 구성되므로 저렴하며 단순해 개인이나 중소규모 병원에서도 얼마든지 제작하여 사용할 수 있고, 특히 치료계획 컴퓨터의 선량계산 알고리즘 및 위치계산 알고리즘을 간단한 원리를 통해 쉽게 검증할 수 있어 그만큼 정도관리가 용이하므로 정도관리를 게을리 함에 따른 방사선 의료사고를 미연에 방지할 수 있게 한다.Phantom and phantom device of the present invention made as described above, because it is composed of a simple acrylic assembly, it is inexpensive and simple and can be manufactured and used in an individual or a small-sized hospital. The simple principle makes it easy to verify the quality control so that it is possible to prevent radiation medical accidents due to neglect of quality control.

Description

Phantom for verification of accuracy of HDR brachytherapy planning and Phantom device having the phantom}

본 발명은 고선량률 근접치료계획 정확성 평가를 위한 팬텀 및 상기 팬텀을 갖는 팬텀장치에 관한 것이다.The present invention relates to a phantom for high dose rate brachytherapy planning accuracy evaluation and a phantom device having the phantom.

자궁경부암(cervix cancer)을 치료하기 위해 제안된 서양의학적 치료 방법에는 크게 스톡홀름 법(Stockholm system)과 파리법(Paris system) 및 멘체스터법(Manchester system)이 있다.Western medical treatment methods proposed for the treatment of cervix cancer include the Stockholm system, the Paris system, and the Manchester system.

이 중 멘체스터법은 자궁경부 근처의 특정 위치에서의 필요 방사선량(放射線量)을 치료계획 컴퓨터를 통해 계산하여 그 위치에 계산된 선량을 투여하는 방법이다. 즉 멘체스터법은 각종 의료용 영상장치를 통해 자궁내 종양의 특성이나 위치 및 크기를 알아낸 후, 해당 위치에 고선량(高線量)을 조사하는 방사선발생물질(이하, 소스)을 삽입하여 종양이 방사선을 효과적으로 조사 받도록 하는 방법이다. Among them, the Manchester method is a method of calculating the required radiation dose at a specific location near the cervix through a treatment planning computer and administering the calculated dose at that location. In other words, the Manchester method finds the characteristics, location, and size of an intrauterine tumor through various medical imaging devices, and then inserts a radiation generating material (hereinafter referred to as a source) that irradiates high doses at the corresponding location. This is how you can effectively investigate.

도 1은 상기 멘체스터법을 이용한 고선량률 근접치료의 기본 원리를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 상기 도 1에 도시한 어플리케이터를 참고적으로 도시한 사시도이다.1 is a view schematically illustrating the basic principle of the high-dose brachytherapy using the Manchester method, Figure 2 is a perspective view showing the applicator shown in FIG. 1 for reference.

도시한 바와같이, 자궁(U)의 내부에 어플리케이터(11)의 선단부가 삽입되어 있다. 상기 어플리케이터(11)는 도 2에 도시한 바와같이 소정 형상으로 굴곡되며 속이 빈 금속제 튜브로서 그 내부에 방사선을 방출하는 소스가 이동 가능하게 삽입된다. 상기 소스로는 이리듐(Ir-192)소스를 많이 사용한다.As shown, the distal end of the applicator 11 is inserted into the uterus U. The applicator 11 is bent in a predetermined shape as shown in FIG. 2 and is a hollow metal tube into which a source for emitting radiation is inserted. As the source, iridium (Ir-192) source is used a lot.

상기 어플리케이터(11)는 자궁경부(V)를 통과해 자궁의 내부에 들어가는 하부로드(11b)와, 상기 하부로드(11b)와 세트를 이루며 몸속에 삽입되되 자궁내에 들어가지는 않고 그 선단부가 서로에 대해 벌어지며 하부로 구부러지는 한 쌍의 상부로드(11a)로 이루어진다. 상기 하부로드(11b) 및 상부로드(11a)의 굴곡패턴은 경우에 따라 다양하게 변형될 수 있다.The applicator 11 is inserted into the body in a set with the lower rod 11b and the lower rod 11b passing through the cervix V and entering the interior of the uterus, but not in the uterus, and the tip ends thereof It consists of a pair of upper rods 11a which are opened about and bent downward. The bending patterns of the lower rod 11b and the upper rod 11a may be variously modified in some cases.

상기 상부로드(11a)의 선단부에는 어보이드(ovoid)가 끼워진다. 상기 어보이드(OV)는 둥근 알 모양의 부재로서 방광이나 직장을 보호하는 것이다.An ovoid is fitted to the distal end of the upper rod 11a. The avoid OV is a round egg-shaped member that protects the bladder or rectum.

한편, 상기 하부로드(11b)가 지나는 자궁경부(V)에 OS포인트가 위치한다. 상기 OS는 통로형태를 갖는 자궁경부의 입구를 의미한다. 또한 OS포인트는 자궁경부와 자궁이 만나는 위치에서의 자궁경부의 중앙부위에 해당하며 이 OS포인트를 하부로드(11b)가 지난다. On the other hand, the OS point is located in the cervix V through which the lower rod 11b passes. The OS means an entrance of the cervix having a passage form. In addition, the OS point corresponds to the central part of the cervix at the position where the cervix and the uterus meet, and the OS rod passes through the lower rod 11b.

또한 상기 OS포인트로부터 자궁(U) 내부로 2cm정도 진입한 후 좌우측으로 2cm 만큼 이격된 위치에 A포인트가 위치하고, 상기 A포인트로부터 같은 방향으로 3cm 더 떨어진 위치에 B포인트가 결정된다.In addition, after entering about 2cm into the uterus (U) from the OS point A point is located at a position spaced 2cm to the left and right, B point is determined at a position 3cm further away from the A point in the same direction.

상기 A포인트는 방사선량을 대표하는 기준이 되는 점으로서 어플리케이터로부터 자궁의 내벽면까지의 평균 거리이다. 또한 B포인트는 골반 벽 부근의 선량에 대한 지표를 제공하는 점이다. 따라서 상기 A포인트에서의 선량을 알아낼 경우 자궁의 내벽면에 가해지는 방사선의 양을 측정하는 것이되고, B포인트에서의 방사선의 양을 알아내는 것은 골반뼈벽 부근의 선량을 측정하는 것이 된다. The point A is a standard representing the radiation dose and is an average distance from the applicator to the inner wall of the uterus. Point B also provides an indication of the dose near the pelvic wall. Therefore, when the dose at the point A is found, the amount of radiation applied to the inner wall of the uterus is measured, and the amount of the radiation at the point B is measured at the dose near the pelvic wall.

여하튼 어플리케이터(11)가 상기한 바와같이 셋팅된 후에 어플리케이터의 내부에 소스(미도시)를 투입하고 소스가 상부로드(11a)와 하부로드(11b)의 내부를 이동하며 종양에 방사선을 가하도록 한다. 상기 소스의 방사선 방출선량 및 조사시간은 치료계획 컴퓨터를 통해 계산된다.In any case, after the applicator 11 is set as described above, a source (not shown) is introduced into the applicator so that the source moves inside the upper rod 11a and the lower rod 11b and radiates the tumor. . Radiation dose and irradiation time of the source are calculated via treatment planning computer.

이러한 고선량율 근접 방사선 치료는, 사용하기 쉽고 그만큼 강한 방사선을 사용하므로 치료시간이 짧으며 임상적 효과가 크기 때문에 실제 자궁경부암의 치료에 많이 사용되고 있다. 특히 치료계획 컴퓨터를 통해 선량 최적화 분포곡선을 다양한 종양의 모양에 대응시킬 수 있어 치료효과가 더 한층 높다는 장점이 있다.Such high-dose near-field radiotherapy has been used for the treatment of cervical cancer because it is easy to use and uses strong radiation, so the treatment time is short and the clinical effect is large. In particular, the dose optimization distribution curve can be mapped to various tumor shapes through the treatment planning computer, which has the advantage of a higher therapeutic effect.

그러나 상기한 고선량율 근접 방사선 치료는 단시간에 강한 방사선을 조사하므로 주위의 건강한 세포가 피폭되지 않으려면 사전에 치밀한 계획이 반드시 수립되어야 한다. However, since the high-dose near-field radiotherapy irradiates strong radiation in a short time, a careful plan must be made in advance so as not to expose surrounding healthy cells.

또한 치료계획 컴퓨터가 계산한 선량 자체도 여러 가지 예측하지 못한 요인이나 방사선 파리미터, 최적화 알고리즘을 포함한 여러 가지 외부 요인에 의해 영향 받을 수 있다. 따라서 치료계획 컴퓨터에서 계산된 방사선량이 실제 필요한 선량과 다를 수 도 있는 것이다.The dose itself calculated by the treatment planning computer can also be influenced by a number of unforeseen factors, as well as a number of external factors, including radiation parameters and optimization algorithms. Therefore, the radiation dose calculated by the treatment planning computer may differ from the actual dose required.

그러므로 방사선 사용에 따른 안전성을 극대화시키기 위해서는 인체등가 팬텀을 제작하여 팬텀을 통해 실험한 선량과 치료계획컴퓨터가 계산한 선량을 비교하여 치료계획컴퓨터의 정확성을 수시로 검증할 필요가 있다. Therefore, in order to maximize the safety of radiation use, it is necessary to verify the accuracy of treatment plan computer from time to time by producing equivalent human phantoms and comparing the doses calculated by the treatment plan computer with the dose tested through the phantom.

치료계획 컴퓨터가 계산한 선량이 인체등가 팬텀을 통해 실제 실험한 선량과 같다면 치료계획 컴퓨터의 선량계산 알고리즘이 정상적으로 동작하는 것으로 판단할 수 있으므로 상기한 과정을 반복할 경우 선량계산 알고리즘의 정도관리가 이루어지게 되는 것이다.If the dose calculated by the treatment plan computer is the same as the actual experiment dose through the human body equivalent phantom, it can be determined that the dose calculation algorithm of the treatment plan computer is operating normally. Will be done.

반대로 상기 컴퓨터에 의한 계산치와 팬텀을 통한 실험치가 허용범위 이상 차이가 날 경우 컴퓨터의 치료계획 알고리즘을 포함한 치료계획 시스템의 어딘가에 문제가 있는 것이므로, 문제점을 찾아 바로 잡을 때까지 치료계획 컴퓨터를 사용하지 않는 판단기준을 얻을 수 있다.On the contrary, if the calculated value by the computer and the experimental value through the phantom differ by more than the allowable range, there is a problem somewhere in the treatment planning system including the treatment planning algorithm of the computer. A judgment standard can be obtained.

아울러 치료계획 컴퓨터가 계산한 방사선 조사부위의 좌표가 과연 실제 팬텀내에서의 좌표와 일치하는지 그렇지 않는지 파악하는 것도 매우 중요한 요소이다. 3차원 공간내의 동일한 지점에서의 선량이 비교되어야지 다른 지점에서의 선량을 비교하는 것은 의미가 없는 것이기 때문이다. In addition, it is very important to know whether the coordinates of the radiation site calculated by the treatment plan computer match the coordinates in the actual phantom. Doses at the same point in three-dimensional space should be compared because comparing doses at different points is meaningless.

상기와 같이 고선량 방사선 근접 치료시 사용되는 치료계획 컴퓨터의 선량계산 알고리즘 및 위치계산 알고리즘의 정도관리가 근접치료의 효과를 결정짓는 중요한 요소임에도 불구하고 실제로 치료계획 컴퓨터의 정도관리는 제대로 이루어지지 않고 있다.Although the quality management of the dose calculation algorithm and the location calculation algorithm of the treatment planning computer used in the high-dose radiation brachytherapy are important factors that determine the effectiveness of the brachytherapy, the quality control of the treatment planning computer is not properly performed. have.

이는 정도관리를 위한 장비 자체가 모두 수입에 의존하고 있으며 특히 그 가격이 매우 고가이므로 왠만한 병원에서는 도입할 수 가 없기 때문이다. This is because the equipment for quality control itself is all dependent on imports, and especially since the price is very expensive, it cannot be introduced in any hospital.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 간단한 아크릴 조립체로 구성되므로 저렴하며 단순해 개인이나 중소규모 병원에서도 얼마든지 제작하여 사용할 수 있고, 특히 치료계획 컴퓨터의 선량계산 알고리즘 및 위치계산 알고리즘을 간단한 원리를 통해 쉽게 검증할 수 있어 그만큼 정도관리가 용이하므로 정도관리를 게을리 함에 따른 방사선 의료사고를 미연에 방지할 수 있게 하는 고선량율 근접치료계획 정확성평가를 위한 팬텀 및 상기 팬텀을 갖는 팬텀장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and because it is composed of a simple acrylic assembly, it is inexpensive and simple, and can be manufactured and used in an individual or a small and medium-sized hospital. Phantom and phantom device with phantom for high accuracy rate brachytherapy plan accuracy assessment that can prevent radiation medical accidents due to neglect of quality control because it can be easily verified through the principle and can be easily controlled. There is a purpose.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각종 의료용 영상 장치를 통해 알아낸 자궁경부암 환자의 종양의 특성에 적합한 고선량율 근접치료계획을 세우는 치료계획컴퓨터의 정도관리를 위해 치료계획컴퓨터의 정확성을 검증하는 것으로,In order to achieve the above object, the present invention is to verify the accuracy of the treatment plan computer for the quality control of the treatment plan computer to establish a high-dose rate brachytherapy plan suitable for the characteristics of the tumor of the cervical cancer patients found through various medical imaging devices In that,

자궁경부에 발생한 종양에 방사선을 근접 조사하도록 몸속에 삽입되며 내부에 방사선 방출물질을 수용하는 것으로서, 그 선단이 환자의 자궁경부를 지나 자궁의 내부에 삽입되며 OS포인트를 통과하는 하부로드와, 상기 하부로드와 함께 연장되어 그 선단부가 몸속에 삽입되는 한 쌍의 상부로드로 구성되는 어플리케이터와; 상기 어플리케이터의 몸속에 들어가는 부위를 그 내부에 수용 고정하는 육면체 형태의 어플리케이터홀더와; 상기 어플리케이터홀더의 저면과 일측면에 면접하도록 계단형 지지면을 가지고 상기 지지면에 어플리케이터홀더가 안착된 상태로 어플리케이터홀더의 상면과 동일한 평면의 상면을 제공함과 아울러 어플리케이터홀더의 타측면과 동일한 평면의 수직측면을 갖는 갖는 하부블록과; 상기 어플리케이터홀더 및 하부블록의 상면에 면접 설치되고 또한 상기 하부블록의 수직측면과 동일한 평면의 수직측면을 갖는 상부블록과; 상기 하부블록과 어플리케이터홀더 및 상부블록의 수직 측면에 면접 설치되되 상기 어플리케이터홀더의 상면 및 측면에 대해 수직한 경계면으로 분할되는 제 1,2측부블록을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A lower rod inserted into the body to closely irradiate the tumor generated in the cervix and receiving a radiation emitting material therein, the lower end of which is inserted into the uterus through the patient's cervix and passes through an OS point; An applicator consisting of a pair of upper rods extending together with the rods, the tip of which is inserted into the body; An applicator holder having a hexahedron shape for accommodating and fixing a portion of the applicator to the body; It has a stepped support surface to interview the bottom and one side of the applicator holder and provides the upper surface of the same plane as the upper surface of the applicator holder while the applicator holder is seated on the support surface and of the same plane as the other side of the applicator holder A lower block having a vertical side surface; An upper block which is installed on an upper surface of the applicator holder and the lower block and has a vertical side surface in the same plane as the vertical side surface of the lower block; It is characterized in that it comprises a first and second side blocks which are installed on the vertical side of the lower block and the applicator holder and the upper block and divided into a boundary surface perpendicular to the upper and side surfaces of the applicator holder.

또한, 상기 제 1,2측부블록의 경계면은 상기 OS포인트의 측부에 위치하며, 상기 상부블록의 OS포인트의 연직상부에 해당하는 위치에는 TLD칩이나 납볼을 각각 수용할 수 있는 다수의 TLD홈을 가지며 수직으로 위치하는 제 1TLD홀더가 구비되고, 상기 하부블록에는; 상기 OS포인트의 연직하부에 해당하는 위치에 TLD칩이나 납볼을 각각 수용할 수 있는 다수의 TLD홈을 가지며 수직으로 위치하는 제 3TLD홀더와, 상기 OS포인트의 측부에 해당하는 위치에 수평으로 구비되며 어플리케이터홀더에 대해 수직을 이루고 TLD칩이나 납볼을 각각 수용할 수 있는 다수의 TLD홈을 갖는 제 2TLD홀더가 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, the boundary surface of the first and second side block is located on the side of the OS point, the position corresponding to the vertical upper portion of the OS point of the upper block has a plurality of TLD grooves that can each accommodate a TLD chip or lead ball It is provided with a vertically positioned first TLD holder, the lower block; A third TLD holder having a plurality of TLD grooves for accommodating a TLD chip or a lead ball at a position corresponding to a vertical lower portion of the OS point, and vertically positioned, and horizontally provided at a position corresponding to the side of the OS point; The second TLD holder is installed perpendicular to the applicator holder and has a plurality of TLD grooves, each of which can accommodate a TLD chip or lead ball.

또한, 상기 제 2TLD홀더는 상기 OS포인트로부터 어플리케이터의 진입방향으로 1.5cm 내지 3cm 이동한 위치에 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second TLD holder is fixed to a position moved 1.5cm to 3cm in the entry direction of the applicator from the OS point.

아울러, 상기 상부블록과 하부블록 및 제 1,2측부블록은, 소정두께의 아크릴판으로 제작되며 밀폐공간을 갖는 아크릴케이스와, 상기 밀폐공간 내에 채워지는 물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper block, the lower block and the first and second side blocks are made of an acrylic plate of a predetermined thickness, characterized in that made of an acrylic case having a sealed space and water filled in the sealed space.

또한, 상기 어플리케이터홀더는 아크릴로 제작되며 그 내부에는 상하부 로드의 연장방향을 따라 연장되어 각 로드를 그 내부에 수용하는 3열의 로드삽입구를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the applicator holder is made of acrylic and is characterized in that it has a three-row rod insertion opening extending in the extending direction of the upper and lower rods therein to accommodate each rod therein.

또한, 상기 어플리케이터홀더는, 각 로드삽입구가 길이방향으로 양분되도록 네 개의 홀더편으로 분할된 것을 특징으로 한다.In addition, the applicator holder is characterized in that divided into four holder pieces so that each rod insertion opening is divided in the longitudinal direction.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각종 의료용 영상 장치를 통해 알아낸 자궁경부암 환자의 종양의 특성에 적합한 고선량율 근접치료계획을 세우는 치료계획컴퓨터의 정도관리를 위해 치료계획컴퓨터의 정확성을 검증하는 것으로,In addition, the present invention to achieve the above object, the accuracy of the treatment plan computer for the quality control of the treatment plan computer to establish a high-dose rate brachytherapy plan suitable for the characteristics of the tumor of the cervical cancer patients found through various medical imaging devices By verifying,

자궁경부에 발생한 종양에 방사선을 근접 조사하도록 몸속에 삽입되며 내부에 방사선 방출물질을 수용하는 것으로서, 그 선단이 환자의 자궁경부를 지나 자궁의 내부에 삽입되며 OS포인트를 통과하는 하부로드와, 상기 하부로드와 함께 연장되어 그 선단부가 몸속에 삽입되는 한 쌍의 상부로드로 구성되는 어플리케이터와; 상기 어플리케이터의 몸속에 들어가는 부위를 그 내부에 수용고정하는 육면체 형태의 어플리케이터홀더와; 외부에 대해 밀폐된 내부공간을 가지며 상기 내부공간에 물을 수용하는 원통형 케이스로서 그 중심축부에는 상기 어플리케이터홀더를 상기 내부공간으로부터 격리되도록 수용하여 지지하는 홀더장착구가 마련되어 있는 아크릴케이스와; 상기 아크릴케이스의 내부공간에 위치하되 상기 OS포인트의 상부에 위치하며 환자의 방광을 모사하는 속이 빈 방광모사체와; 상기 홀더장착구를 사이에 두고 상기 방광모사체의 반대측에 위치하며 환자의 직장을 모사하는 속이 빈 직장모사체와; 상기 어플리케이터홀더에 대해 수직을 이루며 그 하단부가 상기 방광모사체의 내부로 삽입되어 OS포인트의 상측에 위치하고, TLD칩이나 납볼을 수용할 수 있는 다수의 TLD홈을 갖는 제 1TLD홀더와; 상기 어플리케이터홀더의 측부에 어플리케이터홀더에 대해 수직으로 설치되되 상기 OS포인트로부터 어플리케이터의 진입방향으로 1.5cm 내지 3cm 이동한 위치에 고정되고 TLD칩이나 납볼을 각각 수용할 수 있는 다수의 TLD홈을 갖는 제 2TLD홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.A lower rod inserted into the body to closely irradiate the tumor generated in the cervix and receiving a radiation emitting material therein, the lower end of which is inserted into the uterus through the patient's cervix and passes through an OS point; An applicator consisting of a pair of upper rods extending together with the rods, the tip of which is inserted into the body; An applicator holder having a hexahedron shape for receiving and fixing a portion of the applicator into the body; A cylindrical case having an inner space sealed to the outside and accommodating water in the inner space, the central shaft portion of which is provided with a holder fitting for receiving and supporting the applicator holder so as to be isolated from the inner space; A hollow bladder mimetic located in the interior space of the acrylic case but located above the OS point to simulate the bladder of the patient; A hollow rectal mimetic located on an opposite side of the bladder mimetic with the holder fitting interposed therebetween to simulate the rectum of the patient; A first TLD holder perpendicular to the applicator holder, the lower end of which is inserted into the bladder replica and positioned above the OS point, and has a plurality of TLD grooves for accommodating TLD chips or lead balls; A plurality of TLD grooves installed on the side of the applicator holder perpendicular to the applicator holder and fixed at a position moved 1.5 cm to 3 cm in the entry direction of the applicator from the OS point to accommodate TLD chips or lead balls, respectively. It characterized in that it comprises a 2TLD holder.

아울러, 상기 어플리케이터홀더는 아크릴로 제작되며 그 내부에는 상하부 로드의 연장방향을 따라 연장되어 각 로드를 그 내부에 수용하는 3열의 로드삽입구를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the applicator holder is made of acrylic and is characterized in that it has a three-row rod insertion opening extending in the extending direction of the upper and lower rods therein to accommodate each rod therein.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 팬텀장치는, 각종 의료용 영상 장치를 통해 알아낸 자궁경부암 환자의 종양의 특성에 적합한 고선량율 근접치료계획을 세우는 치료계획컴퓨터의 정도관리를 위해 치료계획컴퓨터의 정확성을 검증하는 것으로,In addition, the phantom device for achieving the above object is to improve the accuracy of the treatment planning computer for the quality control of the treatment planning computer to establish a high-dose rate brachytherapy plan suitable for the characteristics of the tumor of the cervical cancer patients found through various medical imaging devices. By verifying,

자궁경부에 발생한 종양에 방사선을 근접 조사하도록 몸속에 삽입되며 내부에 방사선 방출물질을 수용하는 것으로서 그 선단이 환자의 자궁경부를 지나 자궁의 내부에 삽입되며 OS포인트를 통과하는 하부로드와, 상기 하부로드와 함께 연장되어 그 선단부가 몸속에 삽입되는 한 쌍의 상부로드로 구성되는 어플리케이터를 내부에 부분적으로 수용 고정할 수 있는 로드삽입구를 갖는 육면체 형태의 어플리케이터홀더와, 외부에 대해 밀폐된 내부공간을 가지며 상기 내부공간에 물을 수용하는 원통형 케이스로서 그 중심축부에는 상기 어플리케이터홀더를 상기 내부공간으로부터 격리되도록 수용하여 지지하는 홀더장착구가 마련되어 있는 아크릴케이스와, 상기 아크릴케이스의 내부공간에 위치하되 상기 OS포인트의 상부에 위치하며 환자의 방광을 모사하는 속이 빈 방광모사체와, 상기 홀더장착구를 사이에 두고 상기 방광모사체의 반대측에 위치하며 환자의 직장을 모사하는 속이 빈 직장모사체와, 상기 어플리케이터홀더에 대해 수직을 이루며 그 하단부가 상기 방광모사체의 내부로 삽입되어 OS포인트의 상측에 위치하고 TLD칩이나 납볼을 수용할 수 있는 다수의 TLD홈을 갖는 제 1TLD홀더와, 상기 어플리케이터홀더의 측부에 어플리케이터에 대해 수직으로 설치되되 상기 OS포인트로부터 어플리케이터의 진입방향으로 1.5cm 내지 3cm 이동한 위치에 고정되고 TLD칩이나 납볼을 각각 수용할 수 있는 다수의 TLD홈을 갖는 제 2TLD홀더를 포함하여 구성되는 팬텀과; 상기 팬텀을 그 내부에 수용하며 물을 채울 수 있도록 밀폐된 아크릴제 수용케이스와; 상기 팬텀과 함께 수용케이스의 내부에 장착되는 것으로 엑스레이나 CT촬영을 통해 획득한 영상을 통해 팬텀내 소정위치에 위치된 타켓 포인트의 좌표를 알아낼 수 있는 기준을 제공하는 로컬라이져를 포함하는 것을 특징으로 한다.A lower rod inserted into the body to closely irradiate the tumor generated in the cervix and receiving a radiation emitting material therein, the lower end of which is inserted into the uterus through the patient's cervix and passes through an OS point; And an applicator holder in the form of a hexahedron having a rod inserting opening for partially accommodating and fixing the applicator composed of a pair of upper rods whose tip is inserted into the body. A cylindrical case for accommodating water in the inner space, the central axis portion of the acrylic case is provided with a holder mounting opening for receiving and supporting the applicator holder to be isolated from the inner space, and located in the inner space of the acrylic case, the OS Located at the top of the point, the patient's bladder A hollow bladder mimetic, a hollow rectal mimic positioned on the opposite side of the bladder mimetic with the holder fitting interposed therebetween, to simulate the patient's rectum, perpendicular to the applicator holder, the lower end of which is perpendicular to the applicator holder. A first TLD holder inserted into the bladder mimetic body and having a plurality of TLD grooves positioned above the OS point to accommodate a TLD chip or lead ball, and installed vertically with respect to the applicator on the side of the applicator holder; A phantom comprising a second TLD holder fixed to a position moved from 1.5 cm to 3 cm in the entry direction of the applicator and having a plurality of TLD grooves for receiving TLD chips or lead balls, respectively; An acryl housing case sealed to accommodate the phantom therein and to fill the water; It is mounted to the inside of the case with the phantom, characterized in that it comprises a localizer that provides a reference to determine the coordinates of the target point located at a predetermined position in the phantom through the image obtained through X-ray or CT imaging do.

아울러, 상기 로컬라이져는; 평행한 상태로 상호 이격되며 상기 팬텀을 그 중앙부에 위치시켜 지지하는 아크릴제 제 1,2플레이트와; 상기 제 1플레이트와 제 2플레이트를 상호 연결하되 팬텀의 둘레에 두 개 이상이 대칭으로 고정되는 것으로, 양단이 상기 제 1,2플레이트에 각각 고정되며 상호 평행하고 일정거리 이격되는 한 쌍의 아크릴제 평행로드와, 상기 평행로드의 사이에서 제 1,2플레이트를 연결하되 평행로드에 대해 일정각도를 이루는 아크릴제 경사로드로 구성되는 N형표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the localizer; First and second acrylic plates spaced apart from each other in a parallel state and positioned to support the phantom at a central portion thereof; The first and second plates are interconnected, but two or more are symmetrically fixed around the phantom, and both ends are fixed to the first and second plates, respectively, and a pair of acrylics are parallel and spaced apart from each other. It characterized in that it comprises an N-type display portion consisting of a parallel rod and the acrylic inclined rod connecting the first and second plates between the parallel rods and forming an angle with respect to the parallel rod.

또한, 상기 N형표시부는 모두 네 개가 팬텀의 둘레에 대칭을 이루어 고정되고, 상기 제 1,2플레이트와 각 평행로드가 만나는 부위에 해당하는 플레이트의 반대측면에는 엑스레이촬영시 그 형상이 획득된 영상물에 나타나는 금속제 표식나사가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, all four of the N-type display are symmetrically fixed around the phantom, and the image is obtained on the opposite side of the plate corresponding to the portion where the first and second plates and the parallel rods meet when the X-ray imaging The metal marker screw shown in the figure is further provided.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 고선량률 근접치료계획 정확성평가를 위한 팬텀을 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a phantom for evaluating the accuracy of a high dose brachytherapy plan according to a first embodiment of the present invention.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 팬텀(13)은, 어플리케이터(11)를 고정하는 어플리케이터홀더(15)와, 상기 어플리케이터홀더(15)를 수평 지지하는 하부블록(19)과, 상기 하부블록(19) 및 어플리케이터홀더(15)의 상부에 면접 안착되는 상부블록(17)과, 상기 상하부블록(17,19)의 측부에 위치하며 상하부블록(17,19) 및 어플리케이터홀더(15)의 측면에 면접하는 제 1,2측부블록(21,23)과, 세 개의 TLD홀더(31,33,35)를 포함하여 구성된다.As shown, the phantom 13 according to the present embodiment includes an applicator holder 15 for fixing the applicator 11, a lower block 19 for horizontally supporting the applicator holder 15, and the lower block. (19) and the upper block (17) seated on the upper portion of the applicator holder 15, the side of the upper and lower blocks (17, 19) and the upper and lower blocks (17, 19) and the side of the applicator holder (15) The first and second side blocks 21 and 23 and the three TLD holders 31, 33 and 35 are interviewed.

상기 어플리케이터(11)는 도 1 및 도 2에 도시한 통상의 어플리케이터로서 하부로드(11b)의 선단부측에 OS포인트가 위치한다.The applicator 11 is a normal applicator shown in Figs. 1 and 2 and OS points are located on the tip end side of the lower rod 11b.

상기 어플리케이터홀더(15)는 전체적으로 육면체의 형태를 갖는 아크릴블록으로서 도 5에 도시한 바와같이 어플리케이터(11)의 길이방향으로 분할되어 모두 네 쪽으로 구성된다. 아울러 상기 어플리케이터홀더(15)의 이웃하는 여섯 면들은 상호 직각을 이룬다. 또한 그 폭 및 높이는 각각 4cm가 되도록 한다.The applicator holder 15 is an acrylic block having a hexahedral shape as a whole, and is divided in four directions in the longitudinal direction of the applicator 11 as shown in FIG. 5. In addition, the six neighboring surfaces of the applicator holder 15 are perpendicular to each other. The width and height are to be 4 cm each.

상기 하부블록(19)은 소정 두께를 갖는 아크릴판으로 제작된 아크릴케이스(19a)와, 상기 아크릴케이스(19a)의 내부에 수용되는 물로 이루어진다. 특히 상기 하부블록(19)의 일측 상면에는 계단형 지지면(도 4의 19b)이 마련되어 상기 어플리케이터홀더(15)를 수용 지지할 수 있다. 아울러 상기 하부블록(19)의 상면과 어플리케이터홀더(15)의 상면은 동일한 평면을 가져 전체적으로 평평하다. The lower block 19 is made of an acrylic case 19a made of an acrylic plate having a predetermined thickness and water accommodated in the acrylic case 19a. In particular, a stepped support surface (19b of FIG. 4) may be provided on one side of the lower block 19 to accommodate and support the applicator holder 15. In addition, the upper surface of the lower block 19 and the upper surface of the applicator holder 15 has the same plane is generally flat.

또한 상기 하부블록(19)과 어플리케이터홀더(15) 및 상부블록(17)의 수직측면은 동일한 평면을 이루며 바닥면에 대해 수직으로 위치한다.In addition, the vertical side surfaces of the lower block 19, the applicator holder 15, and the upper block 17 form the same plane and are located perpendicular to the bottom surface.

상기 상부블록(17)도 하부블록(19)과 마찬가지로 일정두께의 아크릴판으로 제작된 아크릴케이스(17a)와 그 내부에 채워지는 물(w)로 이루어진다. 상기 상부블록(17)의 저면은 하부블록(19) 및 어플리케이터(15)의 상면에 대해 면접하여 평활한 경계면(Coronal plane)(CO)을 제공한다.Like the lower block 19, the upper block 17 also includes an acrylic case 17a made of an acrylic plate having a predetermined thickness and water (w) filled therein. The bottom of the upper block 17 is interviewed with the upper surface of the lower block 19 and the applicator 15 to provide a smooth coronal plane (CO).

상기 제 1,2측부블록(21,23)도 직육면체 형태의 아크릴 케이스(21a,23a)와 상기 아크릴케이스에 채워진 물(w)로 구성된다. 상기 제 1,2측부블록(21,23)은 상기 하부블록(19)과 어플리케이터홀더(15) 및 상부블록(17)의 수직 측면에 면접한다. 따라서 제 1,2측부블록(21,23)과 상하부블록(17,19) 및 어플리케이터홀더(15)의 사이에 수직의 평평한 경계면(Sagittal plane)(SA)이 위치한다.The first and second side blocks 21 and 23 may also include an acryl case 21a or 23a having a rectangular parallelepiped shape and water w filled in the acryl case. The first and second side blocks 21 and 23 are in contact with the vertical side of the lower block 19, the applicator holder 15, and the upper block 17. Accordingly, a vertical flat plane SA is positioned between the first and second side blocks 21 and 23, the upper and lower blocks 17 and 19, and the applicator holder 15.

또한 상기 제 1측부블록(21)과 제 2측부블록(23)의 사이에도 수직의 경계면(Axial plane)(AX)이 위치한다.In addition, a vertical boundary (AX) is also located between the first side block 21 and the second side block 23.

상기한 세 개의 경계면(CO,SA,AX)은 도 8을 통해 후술할 엑스레이 촬영용 필름이 끼워져 위치하는 틈새이다.The three boundary surfaces CO, SA, and AX are gaps in which an X-ray photographing film to be described later is inserted through FIG. 8.

상기 제 1,2측부블록(21,23)의 일측면에는 암나사구멍(21b,23b)이 각각 형성되어 있고, 상기 각 암나사구멍(21b,23b)은 마개(21c,23c)에 의해 밀폐된다. 상기 암나사구멍(21b,23b)은 아크릴케이스(21a,23a)의 내부에 물을 주입하거나 주입된 물을 빼내는 물의 유출입구이다.Female threaded holes 21b and 23b are formed at one side of the first and second side block 21 and 23, respectively, and the female threaded holes 21b and 23b are sealed by stoppers 21c and 23c. The female threaded holes 21b and 23b are outlets of water for injecting water into the acrylic cases 21a and 23a or for extracting the injected water.

도 4는 상기 도 3에 도시한 팬텀의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of the phantom shown in FIG. 3.

도면을 참조하면, 하부블록(19)의 상면 일측에 마치 계단의 형태를 취하는 지지면(19b)이 마련되어 있다. 상기 지지면(19b)은 어플리케이터홀더(15)가 안착되는 부위이다. 상기 지지면(19b)의 폭은 어플리케이터홀더(15)의 폭(a1)과 같고 높이는 어플리케이터홀더(15)의 높이(a2)와 같다. 따라서 상기 지지면(19b)에 어플리케이터홀더(15)가 안착된 상태로 어플리케이터홀더(15)가 하부블록(19)의 위나 옆으로 돌출되지 않아 평평한 상면과 수직측면을 제공한다. Referring to the drawings, a support surface 19b taking the form of a step is provided on one side of the upper surface of the lower block 19. The support surface 19b is a portion on which the applicator holder 15 is seated. The width of the support surface 19b is equal to the width a1 of the applicator holder 15 and the height is equal to the height a2 of the applicator holder 15. Accordingly, the applicator holder 15 does not protrude above or to the side of the lower block 19 while the applicator holder 15 is seated on the support surface 19b to provide a flat upper surface and a vertical side surface.

도면부호 27은 지지블록이다. 상기 지지블록(27)은 어플리케이터홀더(15)와 더불어 상기 지지면(19b)을 채우는 아크릴블록이다. 상기 지지블록(27)의 폭과 높이는 어플리케이터홀더(15)와 동일하다. 상기 어플리케이터홀더(15)의 길이가 충분히 길게 제작된 경우라면 상기 지지블록(27)이 불필요할 것이다.Reference numeral 27 is a support block. The support block 27 is an acrylic block filling the support surface 19b together with the applicator holder 15. The width and height of the support block 27 is the same as the applicator holder (15). If the length of the applicator holder 15 is made sufficiently long, the support block 27 will be unnecessary.

상기 하부케이스(19)를 이루는 아크릴케이스(19a)의 일측벽에도 마개(19d)에 의해 밀폐되는 암나사구멍(19c)이 마련되어 있다. 상기 암나사구멍(19c)은 아크릴케이스(19a)에 물을 넣거나 물을 빼는 유출입구이다.A female screw hole 19c is also provided on one side wall of the acrylic case 19a constituting the lower case 19, which is sealed by a stopper 19d. The female threaded hole 19c is an outlet for injecting or draining water into the acrylic case 19a.

또한 상기 두 개의 마개(19d)의 사이에는 TLD장착구(19e)가 마련되어 있다. 상기 TLD장착구(19e)는 원통형상의 홈으로서 상기 어플리케이터홀더(15)에 대해 직각을 이루며 어플리케이터홀더(15)내의 OS포인트측으로부터 어플리케이터(11)의 진입방향으로 2cm 떨어진 지점에 위치한다. 따라서 상기 A포인트 및 B포인트가 TLD장착구(19e) 내에 위치한다.In addition, a TLD fitting 19e is provided between the two plugs 19d. The TLD mounting opening 19e is a cylindrical groove formed at a right angle to the applicator holder 15 and positioned 2 cm away from the OS point in the applicator holder 15 in the entry direction of the applicator 11. Therefore, the A point and the B point are located in the TLD fitting 19e.

상기 TLD장착구(19e)에는 제 2TLD홀더(33)가 삽입 고정된다. 상기 제 2TLD홀더(33)는 원형단면을 갖는 아크릴봉으로서 그 외주면에 다수의 TLD홈(33a)이 일렬로 배열되어 있다. 상기 TLD홈(33a)은 TLD(열형광디텍터)칩(26)이나 또는 경우에 따라 납볼을 수용하는 홈이다. 상기 TLD홈(33a)은 가로 세로가 3.2mm 깊이는 1mm로 제작하고 또한 각 TLD홈(33a)간의 간격은 5mm가 되도록 함이 바람직하다.A second TLD holder 33 is inserted into and fixed to the TLD mounting opening 19e. The second TLD holder 33 is an acryl rod having a circular cross section, and a plurality of TLD grooves 33a are arranged in a row on the outer circumferential surface thereof. The TLD groove 33a is a TLD (thermal fluorescence detector) chip 26 or, in some cases, a groove for accommodating lead balls. The TLD groove (33a) is preferably made so that the width and length is 3.2mm depth 1mm and the interval between each TLD groove (33a) is 5mm.

상기 TLD칩(26)은 소스로부터 조사되는 방사선의 절대선량을 측정하는 공지의 방사선 검출용칩(chip)으로서 TLD리더(reader)를 통해 조사받은 방사선의 절대선량을 읽을 수 있다.The TLD chip 26 is a known radiation detecting chip for measuring the absolute dose of radiation irradiated from a source and can read the absolute dose of radiation irradiated through a TLD reader.

상기 하부블록(19)의 저면에도 TLD장착구(19f)가 구비된다. 상기 TLD장착구(19f)는 측부에 구비되어 있는 TLD장착구(19e)와 동일한 기능을 가진다. 상기 TLD장착구(19f)는 어플리케이터홀더(15)내의 OS포인트 연직 하부에 위치한다.The bottom surface of the lower block 19 is also provided with a TLD mounting opening (19f). The TLD fitting 19f has the same function as the TLD fitting 19e provided in the side part. The TLD mounting opening 19f is located below the OS point vertical in the applicator holder 15.

상기 TLD장착구(19f)에는 제 3TLD홀더(35)가 삽입 설치된다. 상기 TLD홀더(35)도 원형 단면의 아클릴봉으로서 그 외주면에 다수의 TLD홈(35a)이 일렬로 형성되어 있다. 상기 TLD홈(35a)의 내부에 TLD칩(26)이나 납볼(미도시)이 삽입 설치됨은 상기한 제 2TLD홀더(33)와 마찬가지다.A third TLD holder 35 is inserted into the TLD mounting opening 19f. The TLD holder 35 is also an acryl rod having a circular cross section, and a plurality of TLD grooves 35a are formed in a row on the outer circumferential surface thereof. The TLD chip 26 or the lead ball (not shown) is inserted into the TLD groove 35a is the same as the second TLD holder 33 described above.

한편, 상기한 바와같이 어플리케이터홀더(15)는 네 개의 홀더편(15a,15b, 15c,15d)으로 분할된다. 상기 홀더편의 분할방향은 상부로드(11a) 및 하부로드(11b)의 연장방향과 같다. 즉 상기 상부로드(11a) 및 하부로드(11b)가 삽입되는 삽입구를 수직으로 양분하도록 분할되는 것이다. On the other hand, as described above, the applicator holder 15 is divided into four holder pieces 15a, 15b, 15c, and 15d. The dividing direction of the holder piece is the same as the extending direction of the upper rod 11a and the lower rod 11b. That is, it is divided to vertically divide the insertion hole into which the upper rod 11a and the lower rod 11b are inserted.

따라서 상기 각 홀더편(15a,15b,15c,15d)이 분해된 상태로 어플리케이터의 각 로드(11a,11b)를 각각의 로드삽입구(도 5의 15e,15f)에 끼운 후 홀더편을 재조립하면 어플리케이터(11)가 고정된 어플리케이터홀더(15)내에 견고히 고정된다. 이와같이 각 로드(11a,11b)를 음각 성형되어 있는 삽입구에 삽입하므로 어플리케이터(11)는 어플리케이터홀더(15)내에 항상 일정한 위치로 세팅될 수 있다.Therefore, when the holder pieces 15a, 15b, 15c, and 15d are disassembled, the rods 11a and 11b of the applicator are inserted into the respective rod insertion holes (15e and 15f of FIG. 5), and then the holder pieces are reassembled. The applicator 11 is firmly fixed in the fixed applicator holder 15. In this way, the rods 11a and 11b are inserted into the recesses which are engraved, so that the applicator 11 can be always set to a constant position in the applicator holder 15.

상기 각 홀더편(15a,15b,15c,15d)은 고정나사(15m)를 통해 조립된다.Each of the holder pieces 15a, 15b, 15c, and 15d is assembled through a fixing screw 15m.

상기 어플리케이터홀더(15)가 하부블록(19)의 지지면(19b)에 안착된 상태로 어플리케이터홀더(15) 및 하부블록(19)의 상면에 상부블록(17)이 설치된다. 상기와 같이 상부블록(17)은 직육면체의 형상을 취하는 아크릴케이스(17a)와, 상기 아크릴케이스(17a) 내부에 수용되는 물로 구성된다. 또한 상기 아크릴케이스(17a)의 일측면에는 마개(17b)에 의해 밀폐되는 암나사구(17d)가 형성되어 있다. 상기 암나사구(17d)는 물을 통과시키는 유출입구이다. The upper block 17 is installed on the upper surface of the applicator holder 15 and the lower block 19 while the applicator holder 15 is seated on the support surface 19b of the lower block 19. As described above, the upper block 17 is composed of an acrylic case 17a taking the shape of a rectangular parallelepiped and water accommodated in the acrylic case 17a. On the one side of the acrylic case 17a, a female threaded sphere 17d sealed by a stopper 17b is formed. The female threaded mouth 17d is an outlet opening through which water passes.

상기 상부블록(17)에도 TLD장착구(17c)가 마련되어 있다. 상기 TLD장착구(17c)는 소정 직경을 갖는 원통형 구멍으로서 어플리케이터홀더(15)내의 OS포인트의 연직 상부에 수직으로 위치한다. The upper block 17 is also provided with a TLD mounting opening 17c. The TLD mounting opening 17c is a cylindrical hole having a predetermined diameter and is located perpendicular to the vertical top of the OS point in the applicator holder 15.

상기 TLD장착구(17c)에는 제 1TLD홀더(31)가 삽입 설치된다. 상기 제 1TLD홀더(31)는 상기한 제 2,3TLD홀더(33,35)와 동일한 목적을 갖는 것으로서 그 외주면에 다수의 TLD홈(31a)이 형성되어 있다. The first TLD holder 31 is inserted into the TLD mounting opening 17c. The first TLD holder 31 has the same purpose as the second and third TLD holders 33 and 35, and a plurality of TLD grooves 31a are formed on the outer circumferential surface thereof.

한편, 상기와 같이 상하부블록(17,19)과 제 1,2측부블록(21,23) 및 어플리케이터홀더(15)를 인체의 조직밀도와 거의 등가인 아크릴 및 물로 제작하므로 정확한 절대선량 및 상대선량을 얻을 수 있다.Meanwhile, since the upper and lower blocks 17 and 19, the first and second side blocks 21 and 23 and the applicator holder 15 are made of acrylic and water almost equivalent to the tissue density of the human body, accurate absolute dose and relative dose Can be obtained.

도 5는 상기 도 3에 도시한 어플리케이터홀더를 분해하여 도시한 사시도이다.5 is an exploded perspective view illustrating the applicator holder shown in FIG. 3.

도면을 참조하면, 어플리케이터홀더(15)가 모두 네 개의 홀더편(15a,15b, 15c,15d)으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 상기 홀더편(15a,15b,15c,15d)은 직육면체 형태의 어플리케이터홀더(15)를 상하부로드(11a,11b)의 연장방향을 따라 수직으로 절단한 것이다. 즉 상기 하부로드(11b)가 삽입되는 로드삽입구(15e)를 수직으로 양분하고, 또한 두 개의 상부로드(11a)가 삽입되는 다른 로드삽입구(15f)를 각각 수직으로 양분하도록 분할한 것이다.Referring to the drawings, it can be seen that the applicator holder 15 is composed of four holder pieces 15a, 15b, 15c, and 15d. The holder pieces 15a, 15b, 15c, and 15d vertically cut the rectangular applicator holder 15 along the extending direction of the upper and lower rods 11a and 11b. In other words, the rod inserting holes 15e into which the lower rods 11b are inserted are vertically divided, and the other rod inserting holes 15f into which the two upper rods 11a are inserted are divided vertically.

따라서 각 홀더편의 대향면에는 상부로드(11a)나 하부로드(11b)의 외주면을 반반씩 수용하는 홈이 형성되게 된다.Therefore, the groove | channel which accommodates the outer peripheral surface of the upper rod 11a or the lower rod 11b half by half is formed in the opposing surface of each holder piece.

또한 가운데 두 개의 홀더편(15b,15c)의 대향면에는 타겟삽입홈(15g)이 마련되어 있다. 상기 타겟삽입홈(15g)은 중앙에 구멍이 뚫리고 사각판의 형태를 갖는 타겟(29)을 수용하는 홈이다. 상기 타겟(29)에 관해서는 후술된다.In addition, the target insertion groove 15g is provided in the opposing surface of two holder pieces 15b, 15c in the middle. The target insertion groove 15g is a groove for receiving a target 29 having a hole in the center and having a rectangular plate shape. The target 29 will be described later.

상기 네 개의 홀더편(15a,15b,15c,15d)은 고정나사(15m)에 의해 조립된다. 이를 위해 각 홀더편(15a,15b,15c,15d)에는 고정나사(15m)가 통과하는 구멍이 형성되어 있고 특히 최외곽 홀더편(15d)에는 고정나사(15m)와 결합하는 암나사구멍(15h)이 형성되어 있다.The four holder pieces 15a, 15b, 15c, and 15d are assembled by fixing screws 15m. To this end, each holder piece (15a, 15b, 15c, 15d) is formed with a hole through which a set screw (15m) passes, and in particular, the outermost holder piece (15d) has a female screw hole (15h) that engages with a set screw (15m). Is formed.

도 6은 상기 도 4에 도시한 제 1TLD홀더를 보다 자세히 도시한 절제 사시도이다. 본 도면에서는 제 1TLD홀더를 도시하였지만 제 2TLD홀더나 제 3TLD홀더의 구성도 동일함을 밝혀둔다.FIG. 6 is a cutaway perspective view illustrating the first TLD holder shown in FIG. 4 in more detail. Although the first TLD holder is shown in this figure, the configuration of the second TLD holder or the third TLD holder is also the same.

도시한 바와같이, 일정직경을 갖는 제 1TLD홀더(31)의 외주면에 다수의 TLD홈(31a)이 형성되어 있다. 상기 각 TLD홈(31a)의 내부에는 TLD칩(26)이 삽입된다. 경우에 따라 상기 TLD칩(26)을 대신하여 납볼이 수용될 수 도 있다.As shown, a plurality of TLD grooves 31a are formed on the outer circumferential surface of the first TLD holder 31 having a constant diameter. The TLD chip 26 is inserted into each of the TLD grooves 31a. In some cases, lead balls may be accommodated in place of the TLD chip 26.

또한 상기 제 1TLD홀더(31)의 일측에는 곡선 홈(31c)이 형성되어 있다. 상기 홈(31c)은 제 1TLD홀더(31)의 외주면을 한 바퀴 돌아 형성된 홈으로서 오링(31b)을 수용한다. 상기 오링(31b)은 TLD장착구(17c)에 TLD홀더(31)를 삽입할 때 TLD장착구(17c)의 내주면에 가압되어 TLD홀더가 잘 빠지지 않게 탄성력을 제공하는 것이다.In addition, a curved groove 31c is formed at one side of the first TLD holder 31. The groove 31c receives the O-ring 31b as a groove formed by turning the outer circumferential surface of the first TLD holder 31 once. The O-ring 31b is pressurized to the inner circumferential surface of the TLD mounting hole 17c when the TLD holder 31 is inserted into the TLD mounting hole 17c to provide an elastic force so that the TLD holder does not fall out well.

도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 팬텀에서의 제 1,2,3TLD홀더의 상대 위치를 설명하기 위하여 팬텀의 일부를 여러 각도에서 바라본 모습을 개략적으로 도시한 도면이다. 설명의 편의상 상기 제 1,2측부블록(21,23)은 생략하였다.7 is a view schematically showing a part of the phantom viewed from various angles to explain the relative positions of the first, second, and third TLD holders in the phantom according to the first embodiment of the present invention. For convenience of description, the first and second side blocks 21 and 23 are omitted.

도시한 바와같이, 어플리케이터홀더(15)의 측부에 제 2TLD홀더(33)가 수평으로 설치되어 있다. 상기 제 2TLD홀더(33)는 어플리케이터홀더(15)에 대해 직각 방향으로 연장되며 상기한 A포인트 및 B포인트를 포함한다.As shown in the figure, the second TLD holder 33 is horizontally provided on the side of the applicator holder 15. The second TLD holder 33 extends in a direction perpendicular to the applicator holder 15 and includes the A point and the B point.

또한 상기 어플리케이터홀더(15)내의 OS포인트 연직 상부에는 제 1TLD홀더(31)가 위치한다. 상기 제 1TLD홀더(31)는 어플리케이터홀더(15)에 대해 수직으로 연장된다.In addition, the first TLD holder 31 is positioned above the OS point vertical in the applicator holder 15. The first TLD holder 31 extends perpendicular to the applicator holder 15.

아울러 상기 OS포인트의 연직 하부에는 제 3TLD홀더(35)가 수직으로 위치한다. 상기 제 3TLD홀더(35)는 하부블록(19)의 내부로 완전히 삽입되어 하부블록(19)이 수평으로 놓여지는데 방해되지 않는다.In addition, the third TLD holder 35 is vertically positioned vertically below the OS point. The third TLD holder 35 is completely inserted into the lower block 19 so that the lower block 19 is not prevented from being placed horizontally.

제 1,2,3TLD홀더가 상기와 같이 세팅된 상태로 소스가 채워진 어플리케이터(11)를 설치하면 소스로부터 방출하는 방사선이 제 1,2,3TLD홀더(31,33,35)에 적용되어 있는 각 TLD칩(26)에 조사되고 각 TLD칩(26)은 조사된 절대량 만큼의 방사선을 받아들인다.When the first, second, and third TLD holders are set as described above, when the source-filled applicator 11 is installed, the radiations emitted from the source are applied to the first, second, and third TLD holders 31, 33, and 35. The TLD chip 26 is irradiated, and each TLD chip 26 receives radiation of an absolute amount irradiated.

따라서 상기 OS포인트로부터 퍼져나가는 방사선 중 수직 상부 및 하부로 조사되는 방사선의 절대량과 수평으로 조사되는 방사선의 절대량을 측정할 수 있다. 상기한 바와같이 각 TLD칩(26)이 5mm간격을 가지며 직선으로 배열되므로 OS포인트로부터 5mm 씩 멀어지는 장소에서의 절대선량을 알아 낼 수 있다.Therefore, it is possible to measure the absolute amount of radiation irradiated to the upper and lower vertical and the absolute amount of radiation irradiated horizontally among the radiation spread from the OS point. As described above, since each TLD chip 26 is arranged in a straight line with a 5 mm spacing, it is possible to find an absolute dose at a place 5 mm away from the OS point.

한편 실제 자궁경부암 환자의 치료시 치료시간을 결정하는 A점과 B점의 방사선량의 결정이 가장 중요한 요소로 평가되지만, 상기 제 1,3TLD홀더(31,35)에 가해지는 방사선량도 중요한 의미를 갖는다.On the other hand, the determination of the radiation dose of point A and point B, which determines the treatment time in the treatment of actual cervical cancer patients, is evaluated as the most important factor, but the radiation dose applied to the first and third TLD holders 31 and 35 is also important. Has

상기 제 1TLD홀더(31)의 위치는 누워있는 사람의 방광의 위치에 해당한다. 따라서 상기 제 1TLD홀더(31)를 설치하여 제 1TLD홀더(31)의 높이에 따른 절대선량을 계측하는 것은 방광에 얼마만큼의 방사선이 조사되는 가를 알아보는 것이다. 또한 상기 제 3TLD홀더(35)는 누워있는 사람의 직장(直腸)의 위치에 대략 해당한다. 따라서 상기 제 3TLD홀더(35)에 배열되어 있는 각 TLD칩(26)에 가해지는 방사선량을 알아내는 것은 직장에 얼마만큼의 방사선이 가해지는가를 알아보는 것이다.The position of the first TLD holder 31 corresponds to the position of the bladder of the lying person. Therefore, to measure the absolute dose according to the height of the first TLD holder 31 by installing the first TLD holder 31 is to find out how much radiation is irradiated to the bladder. In addition, the third TLD holder 35 corresponds approximately to the position of the rectum of the person lying down. Therefore, to find out the amount of radiation applied to each TLD chip 26 arranged in the third TLD holder 35 is to determine how much radiation is applied to the rectum.

이와같이 상기 제 1,2,3TLD홀더(31,33,35)는 종양의 치료범위를 결정하기 위한 선량분포를 알아낼 수 있게 하는 중요한 역할을 한다.As such, the first, second, third TLD holders 31, 33, and 35 play an important role in determining the dose distribution for determining the treatment range of the tumor.

도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 팬텀에 소스로부터 방출되는 방사선의 상대선량을 측정하기 위하여 필름을 장착하는 모습을 도시한 도면이다.8 is a view showing the mounting of the film to measure the relative dose of radiation emitted from the source to the phantom according to the first embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 팬텀을 통해 소스로부터 퍼져나가는 방사선의 절대선량과 더불어 상대선량도 구할 수 있다. 절대선량은 상기 TLD칩을 통해 구할 수 있다.In addition to the absolute dose of the radiation spreading from the source through the phantom according to the present embodiment can also be obtained. Absolute dose can be obtained through the TLD chip.

상대선량을 알아내기 위해서는 도 8에 도시한 바와같이, 상기 어플리케이터(11)에 소스를 삽입한 상태로 상기 세 개의 경계면(CO, SA, AX)에 필름(F1,F2,F3)을 각각 위치시킨다. 상기 필름은 Kodak X-Omat(Kodak, USA)를 사용할 수 있다.In order to find out the relative dose, as shown in FIG. 8, the films F1, F2, and F3 are positioned on the three interfaces CO, SA, and AX with the source inserted in the applicator 11, respectively. . The film may use Kodak X-Omat (Kodak, USA).

각 경계면(CO, SA, AX)에 필름(F1,F2,F3)을 삽입하면 소스로부터 방출되는 방사선이 각 필름(F1,F2,F3)에 도달하여 감광되고 상대선량의 차이에 따라 마치 등고선과 같은 문양을 나타낸다.When the films F1, F2 and F3 are inserted into the respective interfaces CO, SA and AX, the radiation emitted from the source reaches and is exposed to each of the films F1, F2 and F3. It shows the same pattern.

도 9a 및 도 9b는 상기한 각 경계면(CO, SA, AX)에 필름을 삽입한 상태로 상대선량을 구하는 모습을 도시한 정면도 및 평면도이다. 9A and 9B are front and plan views showing a state in which relative doses are obtained in a state where a film is inserted into each of the boundary surfaces CO, SA, and AX.

도시한 바와같이, OS포인트에 위치한 소스로부터 발생하는 방사선은 각 필름(F1,F2,F3)에 도달하여 감광된다. 특히 상기 제 1,2측부블록(21,23)의 사이(AX경계면)에 위치하는 필름(F3)에는 상기한 A포인트 및 B포인트에서의 상대선량이 나타난다.As shown, the radiation generated from the source located at the OS point reaches and is exposed to each film F1, F2, F3. In particular, the film F3 located between the first and second side blocks 21 and 23 (the AX boundary surface) shows the relative dose at the A point and the B point.

상기와 같이 각 필름에 방사선을 조사하여 필름의 감광된 정도를 통해 방사선의 상대선량을 파악한 후 이 결과를 치료계획 컴퓨터가 계산한 상대선량 분포곡선과 비교한다. 상기 치료계획 컴퓨터가 계산한 상대선량 분포곡선은 우리가 그 정확성을 검증하고자 하는 선량계산 알고리즘에 의해 동작하는 것이다.As described above, the radiation is irradiated to each film to determine the relative dose of radiation through the degree of exposure of the film, and the results are compared with the relative dose distribution curve calculated by the treatment planning computer. The relative dose distribution curve calculated by the treatment plan computer is operated by a dose calculation algorithm that we wish to verify its accuracy.

상기한 실험을 통해 각 필름(F1,F2,F3)에 나타난 방사선의 상대선량곡선과 치료계획 컴퓨터가 계산한 상대선량 분포곡선이 일치한다면 선량계산 알고리즘을 포함한 치료계획 시스템이 정확히 작동하는 것임을 알 수 있는 것이다.The above experiment shows that the treatment planning system including dose calculation algorithm works correctly if the relative dose curve of radiation shown in each film (F1, F2, F3) and the relative dose distribution curve calculated by treatment plan computer match. It is.

도 10 및 도 11에 상기 치료계획 컴퓨터가 자체 선량계산 알고리즘을 통해 계산한 상대선량 분포곡선을 참고적으로 나타내 보였다. 10 and 11 illustrate the relative dose distribution curve calculated by the treatment planning computer through its own dose calculation algorithm.

도시한 바와같이 상대선량 분포곡선이 마치 등고선의 형태로 나타나 있음을 알 수 있다.As shown, it can be seen that the relative dose distribution curve is represented as a contour line.

한편, 상기한 바와같이 구성되는 제 1실시예에 따른 팬텀(13)을 이용해 치료계획 컴퓨터의 절대선량 계산 알고리즘을 검증하기 위하여는 다음과 같은 절차를 거친다.On the other hand, to verify the absolute dose calculation algorithm of the treatment planning computer using the phantom 13 according to the first embodiment configured as described above is subjected to the following procedure.

먼저, 상기한 바와같이, 각 TLD홀더(31,33,35)에 TLD칩(26)을 위치시키고 어플리케이터에는 소스를 삽입하여 TLD칩으로 하여금 각 위치에서의 절대선량을 얻도록 한다.First, as described above, the TLD chips 26 are placed in the respective TLD holders 31, 33 and 35, and a source is inserted into the applicator so that the TLD chips obtain the absolute dose at each position.

절대선량을 얻었다면 이번에는 상기 각 TLD홀더(31,33,35)로부터 TLD칩(26)을 빼내고 그 자리에 납볼을 넣는다. 이 때 어플리케이터(11)의 내부에는 소스를 빼고 더미소스(dummy source)를 넣는다. 상기 납볼 및 더미소스는 엑스레이 촬영시 필름에 그 영상이 나타나는 금속물체이다.Once the absolute dose has been obtained, the TLD chip 26 is removed from each of the TLD holders 31, 33 and 35, and a lead ball is put in place. At this time, the source is removed from the inside of the applicator 11 and a dummy source is placed. The lead ball and the dummy source are metal objects whose images appear on the film during X-ray imaging.

상기와 같이 더미소스 및 납볼의 장착이 완료된 후 팬텀(13)을 공지의 엑스레이 촬영장치의 하나인 C-arm에 올려놓고, 팬텀의 위에서 아래 방향(AP방향) 및 좌에서 우 또는 우에서 좌방향(Lateral방향)으로 엑스레이 촬영한다.After the mounting of the dummy source and the lead ball is completed as described above, the phantom 13 is placed on the C-arm, which is one of known X-ray imaging apparatuses, and the top-down direction (AP direction) and the left-to-right or right-to-left direction of the phantom. Take X-rays in (Lateral direction).

상기 엑스레이 촬영을 통해 획득한 영상에는 각 TLD홈내에 삽입된 납볼 및 어플리케이터(11)의 내부에 삽입한 더미소스가 나타난다. The image obtained through the X-ray imaging shows a lead ball inserted into each TLD groove and a dummy source inserted into the applicator 11.

상기 C-arm을 통한 엑스레이 촬영을 통해 획득한 영상을 보정한 후 상기 납볼이나 더미소스의 3차원 좌표를 치료계획 컴퓨터에 등록한다. 이 때 치료계획 컴퓨터는 선량계산 알고리즘을 통해 모든 지점의 선량을 파악하고 있는 상태이다. 그러므로 상기 치료계획 컴퓨터에 납볼이나 더미소스의 위치를 등록하면 상기 절대선량계산 알고리즘이 작동하여 해당 위치에서의 절대선량이 계산되어진다.After correcting the image obtained through the X-ray imaging through the C-arm, the three-dimensional coordinates of the lead ball or dummy source is registered in the treatment planning computer. At this time, the treatment planning computer is aware of the dose at all points through the dose calculation algorithm. Therefore, when the position of lead ball or dummy source is registered in the treatment plan computer, the absolute dose calculation algorithm is operated to calculate the absolute dose at the corresponding position.

예컨대 제 2TLD홀더(33)의 네 번째 TLD홈(33a)에 삽입되어 있는 납볼에 조사된 절대선량(치료계획 컴퓨터가 계산해 낸)과, 실제 실험을 통해 알고 있는 절대선량을 비교할 수 있게 되는 것이다.For example, the absolute dose (calculated by the treatment plan computer) irradiated on the lead ball inserted into the fourth TLD groove 33a of the second TLD holder 33 can be compared with the absolute dose known through actual experiments.

이는 치료계획 컴퓨터에 우리가 알고 싶어하는 지점의 좌표를 입력하면 해당 위치의 절대선량을 즉시 출력할 수 있음을 의미한다. 이러한 위치계산 및 선량계산 알고리즘은 이미 많이 사용되고 있는 Nucletron Plato system을 사용할 수 있다.This means that by entering the coordinates of the point we want to know on the treatment plan computer, we can immediately output the absolute dose at that point. These location and dose calculation algorithms can use the Nucletron Plato system, which is already widely used.

도 12는 본 발명의 제 2실시예에 따른 고선량률 근접치료계획 정확성평가를 위한 팬텀을 도시한 분해 사시도이다.12 is an exploded perspective view illustrating a phantom for evaluating the accuracy of a high dose rate brachytherapy plan according to a second embodiment of the present invention.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키며 그에 관한 설명은 가급적 생략하기로 한다.The same reference numerals as the above reference numerals refer to the same members having the same function, and a description thereof will be omitted.

기본적으로 제 2실시예에 따른 팬텀은 원통의 형태를 취하고 특히 그 내부에 사람의 방광 및 직장을 모사하는 모사체를 내장하였으며 또한 로컬라이져를 적용하여 위치계산 알고리즘의 검증에 보다 효과적으로 사용될 수 있다.Basically, the phantom according to the second embodiment has a cylindrical shape, and particularly, has a mimetic body that simulates the bladder and the rectum of a person, and can be used more effectively in verifying a location calculation algorithm by applying a localizer.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 팬텀(51)은, 원통의 형태를 취하며 내부에 물을 채울 수 있도록 밀폐공간을 제공하며, 그 중앙부에 어플리케이터홀더(15)를 길이방향으로 삽입할 수 있는 홀더장착구(51f)를 갖는 아크릴케이스(51a)와, 상기 아크릴케이스(51a)의 내부에 설치되되 상기 홀더장착구(51f)의 상부에 위치하는 속이 빈 방광모사체(51g)와, 상기 홀더장착구(51f)를 사이에 두고 방광모사체(51g)의 반대방향에 위치하는 직장모사체(53)와, 상기 홀더장착구(51f)내에 삽입 안착되며 어플리케이터(11)를 그 내부에 고정 지지하는 어플리케이터홀더(15)와, 상기 아크릴케이스(51a)의 상부에서 상기 방광모사체(51g)내에 삽입되어 OS포인트의 상부에 수직으로 위치하는 제 1TLD장착구(55)와, 상기 홀더장착구(51f)의 길이방향에 대해 수직한 방향으로 삽입 설치되는 제 2TLD장착구(57)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 12, the phantom 51 according to the present embodiment has a cylindrical shape and provides a sealed space to fill water therein, and inserts the applicator holder 15 in the longitudinal direction at the center thereof. An acrylic case 51a having a holder mounting opening 51f, and a hollow bladder miter 51g which is installed inside the acrylic case 51a and positioned above the holder mounting opening 51f; The rectal replica 53 positioned in the opposite direction to the bladder replica 51g with the holder fitting 51f therebetween, and inserted into the holder fitting 51f to be seated and the applicator 11 therein. An applicator holder 15 fixedly supported, a first TLD mounting hole 55 inserted into the bladder replica 51g at an upper portion of the acrylic case 51a and vertically positioned at an upper portion of an OS point, and the holder mounting Article inserted and installed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the sphere 51f It comprises a 2TLD fitting 57.

상기 아크릴케이스(51a)는 소정두께를 갖는 아크릴판을 둥글게 구부려 제작한 밀폐케이스로서, 그 일측에 마개(51e)에 의해 밀폐되는 암나사구멍(51d)이 형성되어 있다. 상기 암나사구멍(51d)은 아크릴케이스(51a)의 내부에 물을 넣거나 빼는 유출입구이다.The acryl case 51a is a sealed case manufactured by rounding an acryl plate having a predetermined thickness. The acryl case 51a has a female screw hole 51d sealed at one side thereof by a stopper 51e. The female threaded hole 51d is an outlet for injecting or draining water into the acrylic case 51a.

상기 홀더장착구(51f)는 아크릴케이스(51a)의 중심축부에 마련되며 사각 단면을 갖는 관통로로서, 상기 어플리케이터홀더(15)를 그 내부에 수용 지지한다. 상기 홀더장착구(51f)의 양단부는 개방되도록 함이 좋다.The holder mounting opening 51f is provided in the central axis portion of the acrylic case 51a and is a through passage having a rectangular cross section, and accommodates and supports the applicator holder 15 therein. Both ends of the holder mounting opening 51f may be opened.

상기 방광모사체(51g)는 아크릴로 제작되며 속이 빈 구(球)형태의 부재로서 환자의 방광을 모사한다. 자궁경부에 위치한 종양에 방사선을 가할 때 인접한 건강한 기관에 방사선이 가해지면 않되므로 이와같이 방과모사체(51g)나 직장모사체(53)를 설치함으로써 팬텀을 통해 방광이나 직장에 가해지는 방사선량을 미리 예측할 수 있다. 아울러 상기 홀더장착구(51f)에 장착되는 어플리케이터홀더(15)내의 OS포인트에 대한 방광모사체(51g) 및 직장모사체(53)의 거리는 알려져 있는 평균치를 적용한다.The bladder mimetic 51g is made of acrylic and simulates the bladder of the patient as a hollow spherical member. When radiation is applied to a tumor located in the cervix, radiation should not be applied to adjacent healthy organs. Thus, the radiation dose to the bladder or rectum through the phantom is installed in advance by installing a room-like replica (51g) or rectal replica (53). It can be predicted. In addition, the distance between the bladder replica 51g and the rectal replica 53 with respect to the OS point in the applicator holder 15 mounted on the holder fitting 51f applies a known average value.

상기 방광모사체(51g)의 내부에 삽입 설치되는 TLD장착구(51b)는 제 1TLD홀더(55)를 방광모사체(51g)의 내부로 유도하여 그 하단부가 OS포인트에 최대한 근접하도록 한다.The TLD mounting opening 51b inserted into the bladder replica 51g guides the first TLD holder 55 into the bladder replica 51g so that its lower end is as close as possible to the OS point.

상기 제 1TLD홀더(55)의 외주면에는 다수의 TLD홈(55a)이 마련되어 있다. 상기 각 TLD홈(55a)의 내부에는 TLD칩(26)이나 납볼이 수용된다. 특히 제 1TLD홀더(55)의 외주면 뿐 아니라 하단면 중앙에도 TLD홈(미도시)이 형성되어 있다. 상기 하단면은 방광모사체(51g)의 벽을 사이에 두고 OS포인트에 대향하는 면이다. 상기 하단면 중앙에 형성되어 있는 TLD홈에도 TLD칩이나 납볼이 수납됨은 물론이다.A plurality of TLD grooves 55a are provided on the outer circumferential surface of the first TLD holder 55. The TLD chip 26 or the lead ball is accommodated in each of the TLD grooves 55a. In particular, the TLD groove (not shown) is formed not only on the outer circumferential surface of the first TLD holder 55 but also on the center of the lower surface. The lower surface is a surface facing the OS point with the wall of the bladder replica 51g interposed therebetween. Of course, TLD chips or lead balls are also stored in the TLD grooves formed in the center of the lower surface.

또한 상기 아크릴케이스(51a)의 측부에는 제 2TLD홀더(57)를 장착하기 위한 TLD장착구(51c)가 마련되어 있다. 상기 TLD장착구(51c)는 상기한 A포인트 및 B포인트를 그 내부에 포함하는 원통형 장착구이다.In addition, a TLD mounting opening 51c for mounting the second TLD holder 57 is provided on the side of the acrylic case 51a. The TLD mounting port 51c is a cylindrical mounting hole including the A point and the B point therein.

상기 제 2TLD홀더(57)는 원형 단면을 갖는 아크릴 봉으로서 그 외주면에 다수의 TLD홈(57a)이 형성되어 있다. 상기 각 TLD홈(57a)의 내부에 TLD칩(26)이나 납볼이 수납됨은 상기와 같다.The second TLD holder 57 is an acrylic rod having a circular cross section, and a plurality of TLD grooves 57a are formed on the outer circumferential surface thereof. As described above, the TLD chip 26 or the lead ball is accommodated in each of the TLD grooves 57a.

한편, 상기 홀더장착구(51f)의 하측부에 직장모사체(53)를 위치시키기 위하여 홀더장착구(51f)의 하부에 모사체삽입공(51h)이 마련되어 있다. 상기 모사체삽입공(51h)은 홀더장착구(51f)에 대해 평행하도록 연장되며 일정 내경을 갖는 공간으로서 직장모사체(53)를 수용한다. 상기 직장모사체(53)는 양단이 막힌 중공파이프로서 상기 모사체삽입공(51h)의 내부에 슬라이딩 삽입되어 고정된다.On the other hand, the parent body insertion hole 51h is provided in the lower part of the holder mounting opening 51f in order to position the rectal replica 53 below the holder mounting opening 51f. The mimetic inserting hole 51h extends parallel to the holder mounting opening 51f and accommodates the rectal replica 53 as a space having a predetermined inner diameter. The rectal replica 53 is a hollow pipe with both ends blocked, and is fixed by slidingly inserted into the interior of the replica insert hole 51h.

상기 직장모사체(53)의 외주면에도 TLD홈(53a)이 형성되어 있고, 각 TLD홈(53a)의 내부에 TLD칩(26)이 안착되어 있다. 특히 상기 다수의 TLD홈(53a) 중 중앙의 TLD홈은 직장모사체(53)를 모사체삽입공(51h)에 완전히 삽입한 상태로 상기 OS포인트의 연직 하부에 위치하도록 설계된다.TLD grooves 53a are formed on the outer circumferential surface of the rectal replica 53, and TLD chips 26 are seated inside the respective TLD grooves 53a. In particular, the TLD groove in the center of the plurality of TLD grooves (53a) is designed to be located in the vertical lower portion of the OS point in the state in which the full-length replica body 53 is completely inserted into the parenthesis insertion hole (51h).

실시예에 따라 직장모사체(53)에 TLD칩(26)을 위치시킬 필요가 없을 경우에는 상기 TLD홈을 형성하지 않을 수 도 있다.In some embodiments, the TLD groove may not be formed when the TLD chip 26 does not need to be positioned on the rectal replica 53.

도 13은 상기 도 12에 도시한 팬텀의 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view of the phantom shown in FIG. 12.

도면을 참조하면, 홀더장착구(51f) 및 모사체삽입공(51h)를 갖는 아크릴케이스(51a)의 내부에 물(w)이 충진되어 있음을 알 수 있다. Referring to the drawings, it can be seen that water (w) is filled in the acrylic case (51a) having a holder mounting opening (51f) and a mimic insert hole (51h).

아울러 상기 어플리케이터홀더(15)내의 OS포인트 연직 상부에 속이 빈 방광모사체(51g)가 위치하고 있고, 상기 방광모사체(51g)의 내부에는 제 1TLD홀더(55)가 수직으로 삽입되어 있다. 또한 상기 OS포인트의 연직 하부에는 TLD칩(26)을 갖는 TLD홈(53a)이 위치한다. In addition, a hollow bladder mimetic 51g is positioned at an upper portion of the OS point vertical in the applicator holder 15, and the first TLD holder 55 is vertically inserted into the bladder mimetic 51g. In addition, the TLD groove 53a having the TLD chip 26 is located below the vertical point of the OS point.

도 14는 상기 도 12에 도시한 팬텀을 이용하여 소스의 절대선량을 측정하는 측정원리를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 14 is a diagram schematically illustrating a measuring principle of measuring absolute dose of a source using the phantom illustrated in FIG. 12.

도시한 바와같이, OS포인트에 위치하는 소스로부터 발생하는 방사선량은 주위로 펴져나가며 제 1TLD홀더(55)와 제 2TLD홀더(57) 및 직장모사체(53)에 위치하고 있는 각 TLD칩(26)에 가해져 해당 위치에서의 방사선의 절대선량을 계측할 수 있다. 이러한 절대선량의 계측 메카니즘을 상기한 제 1실시예와 동일하다.As shown, the radiation dose generated from the source located at the OS point is spread out around each TLD chip 26 located in the first TLD holder 55, the second TLD holder 57, and the rectal replica 53. It can be applied to measure the absolute dose of radiation at that location. This absolute dose measurement mechanism is the same as in the first embodiment described above.

상기와 같이 각각의 위치에 있는 TLD칩(26)에 가해진 절대 방사선량을 파악한 후, 제 1실시예에서와 마찬가지로, 각 TLD홈 내의 TLD칩을 납볼로 대체하고, 어플리케이터(11)로부터도 소스를 빼내고 더미소스를 넣은 상태로 C-arm으로 팬텀(51)을 엑스레이 촬영한다. After determining the absolute radiation dose applied to the TLD chips 26 at the respective positions as described above, as in the first embodiment, the TLD chips in the respective TLD grooves are replaced with lead balls, and the source is applied from the applicator 11 as well. The X-ray image of the phantom 51 is taken out with the C-arm while removing the dummy source.

엑스레이 촬영은 팬텀(51)의 AP 방향 및 Lateral방향으로 촬영한다. X-ray imaging is taken in the AP direction and the lateral direction of the phantom 51.

상기 엑스레이 촬영을 통해 영상을 얻었다면 획득한 영상을 보정하고 납볼이나 더미소스의 좌표를 알아낸 후 이를 치료계획 컴퓨터에 등록한다. 상기와 같이 치료계획 컴퓨터에 알고 싶어하는 지점의 좌표를 입력하면 해당 위치의 절대선량을 구할 수 있으므로 엑스레이 촬영을 통해 알아낸 납볼이나 더미소스의 위치를 입력하면 상기 절대선량계산 알고리즘을 통해 해당 위치에서의 절대선량이 계산되어진다.If the image is obtained through X-ray imaging, the acquired image is corrected, the coordinates of the lead ball or the dummy source are obtained, and then registered in the treatment planning computer. If you enter the coordinates of the point you want to know in the treatment plan computer as described above, the absolute dose of the corresponding position can be obtained. Absolute dose is calculated.

따라서 예컨대 제 2TLD홀더(57)의 첫 번째 TLD홈(57a)에 삽입되어 있는 납볼에 조사된 절대선량을 알기 위해 치료계획 컴퓨터에 상기 첫 번째 위치에 위치한 납볼의 좌표를 넣으면, 치료계획 컴퓨터가 계산한 해당 위치에 가해지는 절대선량을 얻을 수 있고, 이를 실제 실험을 통해 알고 있는 절대선량과 비교할 수 있게 되는 것이다.Therefore, for example, in order to know the absolute dose irradiated on the lead ball inserted into the first TLD groove 57a of the second TLD holder 57, the coordinate of the lead ball located at the first position is input to the treatment plan computer, and the treatment plan computer calculates the calculated dose. It is possible to obtain the absolute dose applied to the corresponding position and compare it with the absolute dose known through actual experiments.

도 15는 상기 도 12에 도시한 팬텀을 갖는 팬텀장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 분해 사시도이다.15 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the phantom device having a phantom shown in FIG.

도면을 참조하면, 팬텀장치는 사각의 수용케이스(71)와, 상기 수용케이스(71)의 내부에 장착되는 받침플레이트(73)와, 상기 받침플레이트(73)에 지지되는 로컬라이져(75)와, 상기 로컬라이져(75)의 중앙부에 위치하는 팬텀(51)과, 경우에 따라 상기 로컬라이져(75)에 결합되어 엑스레이 영상물에 그 형상이 나타나는 다수의 표식나사(도 17의 79)와, 상기 수용케이스(71)를 밀폐하는 밀폐커버(77)를 포하하여 구성된다. 상기 표식나사(79)를 제외하고 모두 아크릴로 제작된다.Referring to the drawings, the phantom device includes a rectangular accommodating case 71, a supporting plate 73 mounted inside the accommodating case 71, a localizer 75 supported by the supporting plate 73, and And a plurality of marker screws (79 in FIG. 17) coupled to the localizer 75 and optionally in the form of an X-ray image, in the phantom 51 positioned at the center of the localizer 75. It is comprised including the sealing cover 77 which seals the storage case 71. All of the marking screws 79 are made of acrylic.

상기 수용케이스(71)는 아크릴로 제작된 박스형 케이스로서 그 내부에 물을 수용할 수 있도록 밀폐되어 있다. 아울러 수용케이스(71)에 밀폐커버(77)를 결합할 수 있도록 수용케이스(71)의 테두리부에 다수의 암나사구멍(71a)이 형성되어 있고, 상기 밀폐커버(77)에는 다수의 관통구멍(77a)이 마련되어 있다. 따라서 상기 수용케이스(71)에 밀폐커버(77)를 씌워 암나사구멍(71a)에 관통구멍(77a)을 맞춘 상태로 고정나사(78)를 죄면 수용케이스(71)의 내부공간이 외부에 대해 완전히 밀폐된다.The housing case 71 is a box-shaped case made of acrylic and is sealed to accommodate water therein. In addition, a plurality of female threaded holes 71a are formed at the edges of the housing case 71 so that the sealing cover 77 can be coupled to the housing case 71, and the through-covers 77 have a plurality of through holes ( 77a) is provided. Therefore, when the fixing screw 78 is fastened in a state where the sealing cover 77 is fitted to the housing case 71 and the through-hole 77a is aligned with the female screw hole 71a, the inner space of the housing case 71 is completely covered with respect to the outside. It is sealed.

상기 받침플레이트(73)는 그 중앙을 통해 상기 팬텀(51)을 통과시키며 상기 로컬라이져(75)를 밀폐커버(77)측으로 지지하는 역할을 한다. 상기 받침플레이트(73)는 그 중심에 팬텀관통공(73c)이 형성되어 팬텀(51)을 통과시키는 사각판(73a)과, 상기 사각판(73a)에 고정되며 일정길이를 갖는 네 개의 다리(73b)로 이루어진다.The support plate 73 passes through the phantom 51 through the center thereof and serves to support the localizer 75 toward the sealing cover 77. The support plate 73 has a phantom through hole (73c) at the center thereof is formed of a square plate (73a) for passing the phantom 51, and four legs fixed to the square plate (73a) and having a predetermined length ( 73b).

한편, 상기 로컬라이져(75)는, 일정두께의 사각판으로서 그 중앙부에 팬텀(51)을 통과시킬 수 있도록 원형 팬텀관통공(75c)이 형성되어 있는 제 1플레이트(75a)와, 상기 제 1플레이트(75a)와 동일한 형상을 가지며 제 1플레이트(75a)에 대해 평행하게 이격되어 있는 제 2플레이트(75b)와, 상기 제 1플레이트(75a)와 제 2플레이트(75b)를 상호 연결하는 네 개의 N형표시부(75k)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the localizer 75 is a rectangular plate of a certain thickness, the first plate (75a) having a circular phantom through hole (75c) is formed so as to pass the phantom 51 in the center thereof, and the first Four plates which have the same shape as the plate 75a and are spaced parallel to the first plate 75a and the first plate 75a and the second plate 75b are interconnected. It is comprised including the N type display part 75k.

상기 제 1,2플레이트(75a,75b)는 수용케이스(71)의 내벽면에 그 테두리부가 지지되어 수용케이스(71)의 내부에서 흔들거리지 않는다.The first and second plates 75a and 75b are supported on the inner wall surface of the housing case 71 so that the first and second plates 75a and 75b do not shake in the interior of the housing case 71.

또한 상기 N형표시부(75k)는 제 1,2플레이트(75a,75b)의 한 변에 한 세트씩 위치한다. 상기 N형표시부(75k)를 포함하는 네 개의 가상평면은 모두 동일한 면적을 가지며 이웃하는 평면은 직교한다. In addition, the N-type display unit 75k is positioned one set on one side of the first and second plates 75a and 75b. All four virtual planes including the N-type display portion 75k have the same area and neighboring planes are orthogonal to each other.

상기 각 N형표시부(75k)는 두 개의 평행로드(75d)와 한 개의 경사로드(75e)로 구성되며 그 측면형상이 영문 알파벳 N자의 형태를 취한다. 도 21을 통해 후술하는 바와같이 상기 각 로드(75d,75e)의 종단면의 형상은 CT 촬영을 통해 얻은 영상물에 점으로 표현된다.Each N-type display portion 75k is composed of two parallel rods 75d and one inclined rod 75e, and its lateral shape takes the form of the letter N of the English alphabet. As will be described later with reference to FIG. 21, the shape of the longitudinal cross-section of each of the rods 75d and 75e is represented by a dot in an image obtained through CT imaging.

상기 각 N형표시부(75k)에 있어서 두 개의 평행로드(75d)는 평행하며 일정거리 이격된 상태로 제 1플레이트(75a)와 제 2플레이트(75b)를 연결한다. 상기 평행로드(75d)가 제 1,2플레이트(75a,75b)에 대해 수직을 이룸은 물론이다.In each of the N-type display portions 75k, the two parallel rods 75d connect the first plate 75a and the second plate 75b in parallel and spaced apart from each other. Of course, the parallel rod 75d is perpendicular to the first and second plates 75a and 75b.

또한 상기 경사로드(75e)는 상기 평행로드(75d)의 사이에서 경사지도록 고정된다. 상기 경사로드(75e)의 양단부도 제 1플레이트(75a) 및 제 2플레이트(75b)를 연결한다. 상기 경사로드(75e)는 그 일단부가 일측 평행로드(75d)의 선단부에 근접하여 제 1플레이트(75a)에 고정되고 타단부는 타측 평행로드(75d)의 후단부에 근접하여 제 2플레이트(75b)에 고정된다.Further, the inclined rod 75e is fixed to be inclined between the parallel rods 75d. Both ends of the inclined rod 75e also connect the first plate 75a and the second plate 75b. One end of the inclined rod 75e is fixed to the first plate 75a near the distal end of one side parallel rod 75d, and the other end of the inclined rod 75e is close to the rear end of the other parallel rod 75d. It is fixed to).

따라서 화살표 AX방향(엑셜방향)으로 수회의 단층촬영을 실시하여 다수의 영상물을 얻었을 경우 각 영상물에 나타나는 N형표시부(75k)의 종단면형상 즉 점의 간격패턴은 액셜방향 위치에 따라 상이하고 이를 통해 해당 영상의 액셜방향 위치를 알아낼 수 있게 된다. 이러한 엑셜방향 위치파악 메카니즘은 도 21을 통해 후술된다.Therefore, when a large number of images are obtained by performing tomography several times in the arrow AX direction (axial direction), the longitudinal cross-sectional shape of the N-type display portion 75k that appears in each image, that is, the interval pattern of dots, differs depending on the axial direction position. Through this, the position of the axial direction of the video can be determined. This axial positioning mechanism is described below with reference to FIG.

결국 상기 수용케이스(71)의 내부에 받침플레이트(73)와 팬텀(51) 및 로컬라이져(75)를 차례로 안착하고 밀폐커버(77)를 닫으면 도 18에 도시한 바와같이 콤팩트한 팬텀장치가 구성된다.As a result, when the support plate 73, the phantom 51, and the localizer 75 are seated in the interior of the housing case 71, and the airtight cover 77 is closed, the compact phantom device is configured as shown in FIG. do.

도면부호 75f는 별도의 표식나사(도 17의 79)를 나사 결합하기 위하여 마련한 나사고정구이다. 상기 나사고정구(75f)는 제 1,2플레이트(75a,75b)의 외측면에 형성된 홈으로서 평행로드(75d) 단부의 위치에 대응 형성된다. 상기 표식나사(79)는 팬텀장치를 엑스레이 촬영할 때 장착되며 이에 대한 설명은 후술된다.Reference numeral 75f denotes a screw fastener provided for screwing a separate marking screw (79 in FIG. 17). The screw fastener 75f is a groove formed in the outer surface of the first and second plates 75a and 75b and is formed corresponding to the position of the end of the parallel rod 75d. The marker screw 79 is mounted when the phantom device is x-rayed and its description will be described later.

한편, 상기 팬텀장치는 소스의 절대선량을 측정하는 것 보다 팬텀내의 소정위치를 치료계획 컴퓨터의 위치계산 알고리즘이 정확히 알아내는지 검증하는데 주로 사용하는 것이다.On the other hand, the phantom device is mainly used to verify whether the location calculation algorithm of the treatment planning computer accurately determines a predetermined position in the phantom rather than measuring the absolute dose of the source.

도 16은 상기 도 15에 도시한 로컬라이져의 요부 단면도이다.FIG. 16 is a sectional view of principal parts of the localizer shown in FIG.

도면을 참조하면, 제 1플레이트(75a)와 제 2플레이트(75b)가 두 개의 평행로드(75d)에 의해 연결되어 평행을 이루고 있음을 알 수 있다. 또한 상기 두 개의 평행로드(75d)의 사이에는 경사로드(75e)가 구비되어 있다. 상기 경사로드(75e)는 평행로드(75d)에 대해 일정각도로 경사져 있다.Referring to the drawings, it can be seen that the first plate 75a and the second plate 75b are connected by two parallel rods 75d to form a parallel. In addition, an inclined rod 75e is provided between the two parallel rods 75d. The inclined rod 75e is inclined at a predetermined angle with respect to the parallel rod 75d.

또한 제 1,2플레이트(75a,75b)의 외측면에 나사고정구(75f)가 형성되어 있다. 상기 나사고정구(75f)는 각 평행로드(75d)의 단부가 위치하는 면의 반대면에 형성된 암나사 구멍이다.Further, a screw fastener 75f is formed on the outer surfaces of the first and second plates 75a and 75b. The screw fastener 75f is a female threaded hole formed on the surface opposite to the surface on which the end of each parallel rod 75d is located.

도 17은 상기 표식나사를 로컬라이져에 적용한 모습을 도시한 요부 단면도이다.17 is a sectional view showing the principal parts of the marker screw applied to the localizer.

도시한 바와같이, 각각의 나사고정구(75f)에 표식나사(79)가 나사 결합함을 알 수 있다. 상기 표식나사(79)를 적용하는 경우는 팬텀장치를 엑스레이 촬영할 때이다. 즉 치료계획 컴퓨터의 위치계산 알고리즘의 정확성을 평가하기 위한 과정의 하나인 팬텀장치의 엑스레이 촬영시 끼워지는 것이다. 상기 표식나사(79)를 적용할 때 팬텀(51)의 TLD홈내에 납볼을 끼우고 또한 어플리케이터홀더(15)의 내부에 타겟(도 5의 29)을 위치시킨다.As shown, it can be seen that the marker screw 79 is screwed to each of the screw fastener (75f). The marker screw 79 is applied when the phantom device is x-rayed. In other words, it is inserted during the X-ray imaging of the phantom device, which is one of the procedures for evaluating the accuracy of the location calculation algorithm of the treatment planning computer. When applying the marker screw 79, the lead ball is inserted into the TLD groove of the phantom 51, and the target (29 in FIG. 5) is positioned inside the applicator holder 15.

또한 상기 팬텀장치를 CT촬영하거나 MRI촬영할 때에는 표식나사(79)를 적용하지 않는다. 표식나사(79)를 사용하지 않을 때 모든 납볼이나 타겟도 빼내어야 함은 물론이다. In addition, the marker screw 79 is not applied when CT imaging or MRI imaging the phantom device. Of course, all lead balls or targets should be removed when the marker screw 79 is not used.

팬텀의 MRI촬영시에는 표식나사나 타겟이나 납볼을 대신하여 수용케이스(71)의 내부에 물을 채운다. 수용케이스(71)내에 물을 채우면 각 TLD홈이나 어플리케이터홀더(15)의 로드삽입구(15e,15f)에도 물이 채워진다. 채워진 물과 아크릴의 밀도가 다르므로 실제로 MRI영상에는 각각의 TLD홈 및 로드삽입구의 위치를 파악할 수 있기 때문이다. CT촬영시에는 물을 채우지 않고 상기 각 공간들을 비워진 상태로 유지한다.At the time of MRI imaging of the phantom, water is filled in the housing case 71 in place of the marker screw, the target or the lead ball. When water is filled in the housing case 71, water is also filled in the rod insertion openings 15e and 15f of each TLD groove or the applicator holder 15. Since the density of the filled water and the acrylic is different, it is possible to actually identify the position of each TLD groove and the rod insertion hole in the MRI image. During CT imaging, the above spaces are kept empty without filling with water.

도 18은 상기 도 15에 도시한 팬텀장치의 일부 분해 사시도이다.FIG. 18 is a partially exploded perspective view of the phantom device shown in FIG. 15.

도시한 바와같이, 수용케이스(71)의 내부에 받침플레이트(73)와 팬텀(51) 및 로컬라이져(75)가 콤팩트하게 장착되어 있다.As shown, the support plate 73, the phantom 51, and the localizer 75 are compactly mounted in the housing case 71. As shown in FIG.

도 19는 상기 도 18에 도시한 팬텀장치내의 소정위치에 위치시킨 타겟(T)의 삼차원 좌표를 얻기 위한 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 19 is a diagram for explaining a method for obtaining three-dimensional coordinates of a target T positioned at a predetermined position in the phantom device shown in FIG.

도면에서 부호 T로 표현되어 있는 타겟은 우리가 알고자하는 (또한 치료계획컴퓨터의 위치계산 알고리즘이 계산할) 지점에 위치한 납볼이다. 상기 타겟(T)의 삼차원좌표는 도 20에 설명할 엑스레이필름을 이용한 과정을 통해 얻어진다. 상기 과정을 통해 얻어진 타겟(T)의 삼차원좌표를 치료계획컴퓨터에 등록한다.The target, represented by the symbol T in the figure, is a lead ball located at the point we want to know (also calculated by the positioning algorithm of the treatment planning computer). Three-dimensional coordinates of the target (T) is obtained through a process using an X-ray film to be described in FIG. The three-dimensional coordinates of the target T obtained through the above process are registered in the treatment planning computer.

상기와 같이 엑스레이필름에 기반해 얻은 좌표를 치료계획 컴퓨터에 등록하면 치료계획컴퓨터는 자체의 위치계산 알고리즘을 통해 타겟의 3차원좌표를 계산해 낸다. 이와같이 컴퓨터가 계산한 3차원 좌표와 상기 필름에 기반하여 계산한 3차원 좌표가 소정 범위내에서 일치한다면 위치계산 알고리즘이 정확하게 작동하는 것이지만, 상기 범위내에 들이 않고 그 이상 어긋난다면 위치계산 알고리즘에 문제가 있는 것이다.When the coordinates obtained based on the X-ray film are registered in the treatment plan computer, the treatment plan computer calculates the three-dimensional coordinates of the target through its own position calculation algorithm. If the three-dimensional coordinates calculated by the computer and the three-dimensional coordinates calculated based on the film coincide with each other within a predetermined range, the positioning algorithm works correctly. It is.

상기 필름에 기반한 좌표추적 방법은 CT나 MRI촬영을 통한 영상정합을 통해 정확한 것으로 증명되므로 필름에 기반하여 구해진 3차원좌표가 위치계산 알고리즘의 정확성 평가의 기준이 될 수 있는 것이다. 즉 팬텀장치를 CT나 MRI로 촬영해 알아낸 타겟(T)의 좌표가 필름에 기반하여 구해진 타겟(T) 좌표와 거의 일치하므로 필름에 기반해 얻어낸 3차원좌표의 정확성을 신뢰할 수 있어 기준으로 삼을 수 있는 것이다.Since the film-based coordinate tracking method is proved to be accurate through image registration through CT or MRI imaging, the three-dimensional coordinates obtained based on the film may be a criterion for evaluating the accuracy of the position calculation algorithm. In other words, since the coordinates of the target (T) obtained by CT or MRI of the phantom device are almost identical to the target (T) coordinates obtained based on the film, the accuracy of the three-dimensional coordinates obtained based on the film can be reliably used. It can be.

물론 상기 필름에 기반한 좌표 계산을 하지 않고 CT나 MRI를 통해 계산한 값과 치료계획 컴퓨터가 계산한 좌표값을 직접 비교할 수 도 있지만, 좌표를 알아내기 위해 매번 고가의 장비인 CT나 MRI를 사용할 수 없는 것이므로, 상기 필름에 기반한 방법이 정확하다는 사실을 알고 있는 이상 굳이 CT나 MRI를 사용하지 않아도 되는 것이다.Of course, you can directly compare the values calculated by CT or MRI with those calculated by the treatment planning computer, without using the film-based coordinate calculation, but you can use expensive equipment such as CT or MRI every time to find the coordinates. As long as you know that the film-based method is accurate, you do not need to use CT or MRI.

도 19에 필름에 기반하여 타겟(T)의 삼차원 좌표를 알기 위해서 팬텀장치의 상하좌우 방향에서 포터블 엑스레이 촬영장치로 촬영하는 모습을 개략적으로 도시하였다.FIG. 19 schematically illustrates a photographing by a portable X-ray photographing apparatus in the up, down, left, and right directions of the phantom device in order to know the three-dimensional coordinates of the target T based on the film.

상기한 바와같이, 엑스레이 촬영을 위해서는 상기 각 나사고정구(75f)에 표식나사(79)를 고정시키고 각각의 TLD홈 중 원하는 특정 홈이나 또는 모든 홈에 납볼을 넣고 또한 필요하다면 상기 타겟삽입홈(15g)에 타겟(29)을 먼저 끼워 넣는다.As described above, for x-ray imaging, the marker screw 79 is fixed to each of the screw fasteners 75f, and a lead ball is inserted into a desired specific groove or all grooves of each TLD groove, and if necessary, the target insertion groove (15g). ) Into the target 29 first.

상기와 같이 타겟이나 납볼(이하, 타겟(T))이 삽입된 팬텀장치를 위에서 아래로(AP방향), 아래에서 위로(PA방향), 좌측에서 우측으로(LR)방향, 우측에서 좌측으로(RL방향)으로 촬영하여 도 20a 내지 도 20e에 도시한 네 장의 영상물을 얻는다.As described above, the phantom device in which the target or lead ball (hereinafter referred to as the target T) is inserted is from top to bottom (AP direction), from bottom to top (PA direction), from left to right (LR) direction, from right to left ( RL direction) to obtain four images shown in Figs. 20A to 20E.

도 20a 내지 도 20e는 상기 도 19를 통해 얻은 엑스레이 필름을 통하여 타켓(T)의 3차원 좌표를 얻는 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.20A to 20E are diagrams for explaining a method of obtaining the 3D coordinates of the target T through the X-ray film obtained through FIG. 19.

도면을 참조하면, 각 필름의 네 귀퉁이부에 나사영상(81)이 나타나 있다. 상기 나사영상(81)은 표식나사(79)가 엑스레이에 찍힌 영상으로서 실제로는 네 귀퉁이에 모두 네 개씩의 나사 영상이 부분적으로 겹쳐서 나타난다. Referring to the drawings, a screw image 81 is shown at four corners of each film. The screw image 81 is an image in which the marker screw 79 is taken on an X-ray. In fact, four screw images are partially overlapped at four corners.

각 필름의 네 귀퉁이에 나타나 있는 나사 영상으로부터 기준사각형(83)을 쉽게 얻어낼 수 있다. 이 때 얻어지는 기준사각형(83)은 엑스레이 광원과 필름과의 거리상 왜곡될 수 도 있으므로 보정과정을 통해 정확히 보정한다. 보정과정은 공지의 Invariance of cross-ratio method을 사용한다.The reference square 83 can be easily obtained from the screw image shown at the four corners of each film. The reference square 83 obtained at this time may be distorted in the distance between the X-ray light source and the film, and is corrected through a correction process. The calibration process uses a known Invariance of cross-ratio method.

상기 과정을 거쳐 기준사각형(83)을 보정하면 각 기준사각형 내의 타겟(T)의 정확한 2차원 좌표를 알아낼 수 있게 된다. By correcting the reference rectangle 83 through the above process, it is possible to find out the exact two-dimensional coordinates of the target T in each reference rectangle.

이어서 상기 네 장의 필름을 도 20e에 도시한 바와같이 위치시켜 마주하는 타겟(T)의 점을 연결한다. 상기 타겟(T)을 연결하는 연결선을 교차시키면 한 점에서 만나고 만나는 점(TT)이 우리가 구하고자 하는 타겟의 3차원 좌표가 된다.Subsequently, the four films are positioned as shown in FIG. 20E to connect the points of the facing targets T. As shown in FIG. When the connection line connecting the target T is crossed, the point TT that meets and meets at one point becomes three-dimensional coordinates of the target that we want to obtain.

상기와 같이 구해진 타겟의 3차원 좌표와 치료계획 컴퓨터의 위치계산 알고리즘을 통한 3차원 좌표를 비교하여 좌표가 허용 한도 이내에 포함되어 있다면 치료계획 컴퓨터의 위치계산 알고리즘이 정상적으로 동작하고 있는 것으로 보아 안심하고 치료계획 컴퓨터를 실제 치료에 사용할 수 있지만, 좌표가 허용범위보다 크게 차이가 날 경우에는 치료계획 컴퓨터를 환자의 치료에 사용할 수 없으므로 치료계획 컴퓨터의 위치계산 알고리즘을 포함한 치료계획 시스템을 점검한다.If the coordinates are included within the allowable range by comparing the three-dimensional coordinates of the target and the three-dimensional coordinates of the treatment planning computer obtained as described above, the treatment planning computer's position calculation algorithm is operating normally. If the planning computer can be used for the actual treatment, but the coordinates differ by more than the allowable range, the treatment planning computer cannot be used for the treatment of the patient, so check the treatment planning system including the positioning algorithm of the treatment planning computer.

특히 본 발명의 팬텀장치는 N형표시부를 가지므로 CT나 MRI를 이용한 영상정합 방법을 통해 상기 필름에 기반한 좌표추적 방법이 정확하다는 것을 증명할 수 있다.In particular, since the phantom device of the present invention has an N-type display unit, it is possible to prove that the film-based coordinate tracking method is accurate through an image matching method using CT or MRI.

도 21은 CT촬영시 상기 N형표시부의 기능을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 21 is a diagram for explaining the function of the N-type display unit during CT imaging.

상기한 바와같이, 두 개의 평행로드(75d)가 상호 평행하며 또한 상기 평행로드(75d)의 사이에 경사로드(75e)가 경사지도록 고정되어 있으므로, 도면상 평행로드(75d)의 길이방향(AX방향)을 따라 다수의 단층 촬영을 하면 획득된 영상물에 두 개의 고정점과 상기 고정점의 사이에서 이동하는 이동점이 나타난다. 상기 고정점은 평행로드(75d)의 단면의 형상이고 이동점은 경사로드(75e)의 단면의 형상임은 물론이다. As described above, since the two parallel rods 75d are parallel to each other and the inclined rod 75e is fixed to be inclined between the parallel rods 75d, the longitudinal direction AX of the parallel rods 75d is shown in the drawing. Direction), two fixed points and a moving point moving between the fixed points appear in the acquired image. Of course, the fixing point is the shape of the cross section of the parallel rod 75d and the moving point is the shape of the cross section of the inclined rod 75e.

상기 경사로드(75e)의 간격(W)과 길이(H)를 알고 있으므로 상기 타겟(TT)을 포함한 평면의 엑셜방향 높이(Z)는 단순한 기하학적 방법을 통해 쉽게 구할 수 있다. 즉, 상기 Z=w1(H/W)라는 간단한 공식을 통해 얻을 수 있는 것이다.Since the distance W and the length H of the inclined rod 75e are known, the axial height Z of the plane including the target TT can be easily obtained through a simple geometric method. That is, it can be obtained through a simple formula of Z = w1 (H / W).

상기와 같이 N형로컬라이져를 이용하여 타겟(TT)의 정확한 3차원 좌표를 구할 수 있고, 이렇게 구한 좌표값을 상기 엑스레이필름에 기반해 얻은 좌표값과 비교할 수 있는 것이다.As described above, an accurate three-dimensional coordinate of the target TT can be obtained using the N-type localizer, and the coordinate values thus obtained can be compared with the coordinate values obtained based on the X-ray film.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible for a person with ordinary knowledge within the scope of the technical idea of this invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 간단한 아크릴 조립체로 구성되므로 저렴하며 단순해 개인이나 중소규모 병원에서도 얼마든지 제작하여 사용할 수 있고, 특히 치료계획 컴퓨터의 선량계산 알고리즘 및 위치계산 알고리즘을 간단한 원리를 통해 쉽게 검증할 수 있어 그만큼 정도관리가 용이하므로 정도관리를 게을리 함에 따른 방사선 의료사고를 미연에 방지할 수 있게 한다.The present invention made as described above, because it is composed of a simple acrylic assembly, it is inexpensive and simple, and can be produced and used in an individual or a small and medium-sized hospital. As it can be verified, it is easy to control the quality, so that it is possible to prevent radiation medical accidents due to neglect of quality control.

도 1은 자궁경부암의 치료시 행하는 고선량률 근접치료의 기본 원리를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram illustrating the basic principle of high-dose brachytherapy performed in the treatment of cervical cancer.

도 2는 상기 도 1에 도시한 어플리케이터를 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating the applicator shown in FIG. 1.

도 6은 상기 도 3에 도시한 TLD홀더를 도시한 절제 사시도이다.6 is a cutaway perspective view of the TLD holder shown in FIG. 3.

도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 팬텀에서의 제 1,2,3TLD홀더의 상대 위치를 개략적으로 나타내 보인 도면이다.7 is a view schematically showing the relative positions of the first, second, and third TLD holders in the phantom according to the first embodiment of the present invention.

도 9a 및 도 9b는 상기 상대선량 측정 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.9A and 9B are diagrams for explaining the relative dose measurement method.

도 10 및 도 11은 치료계획 컴퓨터가 선량계산 알고리즘을 통해 계산한 상대선량 분포곡선의 일 예를 참고적으로 나타내 보인 도면이다.10 and 11 illustrate examples of a relative dose distribution curve calculated by a treatment planning computer through a dose calculation algorithm.

도 14는 상기 도 12에 도시한 팬텀을 이용하여 소스의 절대선량을 측정하는 측정원리를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 14 is a diagram illustrating a measuring principle of measuring absolute dose of a source using the phantom illustrated in FIG. 12.

도 17은 상기 도 15에 도시한 팬텀장치를 엑스레이로 촬영할 때 사용하는 표식나사를 로컬라이져에 적용한 모습을 도시한 로컬라이져의 요부 단면도이다.FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part of a localizer showing a state in which a marker screw used when photographing the phantom device shown in FIG. 15 by X-ray is applied to a localizer.

도 19는 상기 도 18에 도시한 팬텀장치내의 소정위치에 위치시킨 타켓(T)의 삼차원 좌표를 얻기 위한 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 19 is a diagram for explaining a method for obtaining three-dimensional coordinates of the target T positioned at a predetermined position in the phantom device shown in FIG.

도 21은 상기 팬텀장치에 구비되는 N형 표시부의 기능을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.21 is a view illustrating a function of an N-type display unit provided in the phantom device.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11:어플리케이터(applicator) 11a:상부로드 11b:하부로드11: Applicator 11a: Upper rod 11b: Lower rod

13:팬텀 15:어플리케이터홀더 15a,15b,15c,15d:홀더편13: Phantom 15: Applicator holder 15a, 15b, 15c, 15d: Holder

15e,15f:로드삽입구 15g:타겟삽입홈 15h,17d:암나사구15e, 15f: Rod insertion hole 15g: Target insertion groove 15h, 17d: Female thread hole

15m:고정나사 17:상부블록 17a,19a,21a:아크릴케이스 15m: Fixed screw 17: Upper block 17a, 19a, 21a: Acrylic case

17b,19d:마개 17c:TLD장착구 17d:암나사구 17b, 19d: Stopper 17c: TLD Mounting Hole 17d: Female Thread

19:하부블록 19b:지지면 19c:암나사구멍 19: Lower block 19b: Ground 19c: Female thread hole

19e,19f:TLD장착구 21:제 1측부블록 21b:암나사구멍19e, 19f: TLD mount 21: 1st side block 21b: female thread hole

21c:마개 23:측부블록 23a:아크릴케이스21c: stopper 23: side block 23a: acrylic case

23b:암나사구멍 23c:마개 26:TLD칩23b: Female screw hole 23c: Plug 26: TLD chip

27:지지블록 29:타겟 31,33,35:제 1,2,3TLD홀더27: support block 29: target 31, 33, 35: 1,2,3 TLD holder

31a,33a,35a:TLD홈 31b:오링 31c:홈31a, 33a, 35a: TLD groove 31b: O-ring 31c: groove

51:팬텀 51a:아크릴케이스 51b,51c:TLD장착구51: Phantom 51a: Acrylic case 51b, 51c: TLD mount

51d:암나사구멍 51e:마개 51f:홀더장착구51d: Female thread hole 51e: Plug 51f: Holder mounting hole

51g:방광모사체(模寫體) 51h:모사체삽입공 53:직장모사체51g: bladder mimetic 51h: mimetic insertion hole 53: rectal mimic

53a:TLD홈 55,57:제 1,2TLD홀더 55a,57a:TLD홈53a: TLD groove 55, 57: 1st and 2 TLD holder 55a, 57a: TLD groove

71:수용케이스 71a:암나사구멍 73:받침플레이트 71: housing case 71a: female thread hole 73: support plate

73a:사각판 73b:다리 73c:팬텀관통공 73a: square plate 73b: leg 73c: phantom through

75:로컬라이져 75a:제 1플레이트 75b:제 2플레이트 75: Localizer 75a: First Plate 75b: Second Plate

75c:팬텀관통공 75d:평행로드 75e:경사로드 75c: Phantom through hole 75d: Parallel rod 75e: Inclined rod

75f:나사고정구 75k:N형표시부 77:밀폐커버75f: Screw stopper 75k: N-type display 77: Airtight cover

77a:관통구멍 78:고정나사 79:표식나사77a: through hole 78: set screw 79: marker screw

81:나사영상 83:기준사각형81: Screw image 83: Reference square

F1,F2,F3:필름 U:자궁 W:물F1, F2, F3: Film U: Womb W: Water

V:자궁경부 T:타겟 OV:어보이드(ovoid)V: Cervical part T: Target OV: Avoid

Claims

It is to verify the accuracy of the treatment plan computer for the quality control of the treatment plan computer that establishes a high-dose rate brachytherapy plan suitable for the characteristics of the tumor of cervical cancer patients found through various medical imaging devices.

A lower rod inserted into the body to closely irradiate the tumor generated in the cervix and receiving a radiation emitting material therein, the lower end of which is inserted into the uterus through the patient's cervix and passes through the OS point of the cervix; An applicator consisting of a pair of upper rods extending together with the lower rods, the tip of which is inserted into the body;

An applicator holder having a hexahedron shape for accommodating and fixing a portion of the applicator to the body;

It has a stepped support surface to interview the bottom and one side of the applicator holder and provides the upper surface of the same plane as the upper surface of the applicator holder while the applicator holder is seated on the support surface and of the same plane as the other side of the applicator holder A lower block having a vertical side surface;

An upper block which is installed on an upper surface of the applicator holder and the lower block and has a vertical side surface in the same plane as the vertical side surface of the lower block;

High dose rate proximity treatment plan, characterized in that it comprises a first and second side block which is installed in the vertical side of the lower block and the applicator holder and the upper block divided into a boundary surface perpendicular to the upper surface and the side of the applicator holder. Phantom for accuracy evaluation.

The method of claim 1,

The boundary surface of the first and second side blocks is located at the side of the OS point,

In the position corresponding to the vertical upper portion of the OS point of the upper block is provided with a first TLD holder vertically positioned with a plurality of TLD grooves that can each accommodate a TLD chip or lead ball,

The lower block; A third TLD holder having a plurality of TLD grooves for accommodating a TLD chip or a lead ball at a position corresponding to a vertical lower portion of the OS point, and vertically positioned, and horizontally provided at a position corresponding to the side of the OS point; A phantom for evaluating the accuracy of a high dose rate brachytherapy plan, characterized in that a second TLD holder is installed perpendicular to the applicator holder and has a plurality of TLD grooves, each of which can accommodate a TLD chip or lead ball.

The method of claim 2,

The second TLD holder is fixed at a position moved 1.5cm to 3cm in the entry direction of the applicator from the OS point phantom for the accuracy assessment of high dose rate brachytherapy plan.

The method according to any one of claims 1 to 3,

The upper block, the lower block, and the first and second side blocks are made of an acrylic plate having a predetermined thickness, and an acrylic case having an enclosed space and water filled in the enclosed space. Phantom for

The method according to any one of claims 1 to 3,

The applicator holder is made of acryl and has a rod insertion hole extending in the extending direction of the upper and lower rods therein to accommodate each rod therein.

The method of claim 5,

The applicator holder, the phantom for high dose rate brachytherapy planning accuracy evaluation, characterized in that divided into four holder pieces so that each rod insert is divided in the longitudinal direction.

It is inserted into the body to closely irradiate the tumor generated in the cervix and receives the radiation emitting material therein, and its tip is inserted into the uterus through the patient's cervix and passes through the OS point of the cervix. An applicator comprising a pair of upper rods extending together with the lower rods, the tip of which is inserted into the body;

An applicator holder having a hexahedron shape for receiving and fixing a portion of the applicator into the body;

A cylindrical case having an inner space sealed to the outside and accommodating water in the inner space, the central shaft portion of which is provided with a holder fitting for receiving and supporting the applicator holder so as to be isolated from the inner space;

A hollow bladder mimetic located in the interior space of the acrylic case but located above the OS point to simulate the bladder of the patient;

A hollow rectal mimetic located on an opposite side of the bladder mimetic with the holder fitting interposed therebetween to simulate the rectum of the patient;

A first TLD holder perpendicular to the applicator holder, the lower end of which is inserted into the bladder replica and positioned above the OS point, and has a plurality of TLD grooves for accommodating TLD chips or lead balls;

A plurality of TLD grooves installed on the side of the applicator holder perpendicular to the applicator holder and fixed at a position moved 1.5 cm to 3 cm in the entry direction of the applicator from the OS point to accommodate TLD chips or lead balls, respectively. A phantom for evaluating the accuracy of a high dose rate brachytherapy plan comprising a 2TLD holder.

The method of claim 7, wherein

The method of claim 8,

A lower rod inserted into the body to closely irradiate a tumor generated in the cervix and receiving a radiation emitting material therein, the lower end of which is inserted into the uterus through the patient's cervix and passes through the OS point of the cervix; An applicator holder in the form of a hexahedron having a rod insertion opening for partially accommodating and fixing an applicator composed of a pair of upper rods extending together with the lower rods, the tip of which is inserted into the body, and an interior sealed to the outside. A cylindrical case having a space and receiving water in the inner space, the central axis portion of the acrylic case is provided with a holder mounting opening for receiving and supporting the applicator holder to be isolated from the inner space, and located in the inner space of the acrylic case But located above the OS point of the patient A hollow bladder mimic that simulates the bladder, a hollow rectal mimic that is located on the opposite side of the bladder mimetic with the holder fitting interposed therebetween, and is perpendicular to the applicator holder; A first TLD holder having a lower end portion inserted into the bladder mimetic body and having a plurality of TLD grooves for accommodating TLD chips or lead balls, and installed vertically with respect to the applicator on the side of the applicator holder; A phantom comprising a second TLD holder fixed to a position moved 1.5 cm to 3 cm in the entry direction of the applicator from the OS point and having a plurality of TLD grooves, each of which can accommodate a TLD chip or lead ball;

An acryl housing case sealed to accommodate the phantom therein and to fill the water;

It is mounted to the inside of the case with the phantom, characterized in that it comprises a localizer that provides a reference to determine the coordinates of the target point located at a predetermined position in the phantom through the image obtained through X-ray or CT imaging Phantom device.

The method of claim 10,

The localizer;

First and second acrylic plates spaced apart from each other in a parallel state and positioned to support the phantom at a central portion thereof;

The first plate and the second plate are connected to each other but two or more are symmetrically fixed around the phantom,

Both ends are fixed to the first and second plates, respectively, a pair of parallel parallel rods of acrylic and spaced apart from each other, and the first and second plates are connected between the parallel rods to form a predetermined angle with respect to the parallel rods. A phantom device comprising an N-type display portion composed of an inclined rod made of acrylic.

The method of claim 11,

All four N-type displays are fixed by symmetry around the phantom.

The opposite side of the plate corresponding to the portion where the first and second plates and the parallel rods meet, the phantom device further comprises a metal marker screw appearing in the image obtained when the X-ray imaging.