KR20120103879A

KR20120103879A - 방사선 치료용 마스크에 구멍을 내기 위한 펀칭장치

Info

Publication number: KR20120103879A
Application number: KR1020110021807A
Authority: KR
Inventors: 금웅섭; 윤종원; 조정희; 이선재
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2012-09-20

Abstract

방사선 치료 시에 두부 고정을 위하여 사용되는 마스크에 구멍을 내어 피부에 조사되는 방사선량을 조절하기 위한 펀칭장치는, 베이스부, 베이스부로부터 상부로 연장되는 수직형 로드부, 베이스부로부터 수직형 로드부에 인접하게 상부로 연장되어 수직형 로드부 상부로 슬라이드 하우징을 제공하는 펀칭 프레임, 펀칭 프레임의 단부에서 슬라이드 하우징을 따라 상하로 슬라이드 이동하는 펀칭 커터 및 펀칭 커터에 대응하여 수직형 로드부의 상부에 장착되는 펀칭 스테이지를 포함하는 펀칭부를 포함할 수 있다.

Description

방사선 치료용 마스크에 구멍을 내기 위한 펀칭장치{MACHINE FOR PUNCHING MASK FOR RADIATION THERAPY}

본 발명은 방사선 치료 시에 두부 고정을 위하여 사용되는 마스크에 구멍을 내어 피부에 조사되는 방사선량의 조절을 위하기 위한 펀칭장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 방사선 치료장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 방사선 치료장치(10)는 방사선 소스(20), 갠트리(30), 및 치료대(40)를 포함한다.

방사선 소스(20)는 방사선을 발생시키며, 치료대(40) 주변에 배치되는 갠트리(gantry)(30)에 장착된다. 방사선 소스(20)의 방사선의 조사 범위는 컴퓨터에 의해서 조정되기 때문에 치료 중 환자의 자세가 바뀌어도 자동으로 치료 범위가 조절되며, 이에 환부 외에 다른 부위에 방사선이 투여될 가능성이 낮다.

다만, 두경부 방사선 치료는 치료 대상 자체가 신체에서 매우 민감한 부분으로 매우 정밀한 방사선 치료장치를 필요로 하고 있으며, 최근에는 3mm 수준의 방사선 해상력(beam resolution)을 가진 초정밀 방사선 치료장치를 이용하고 있다. 방사선 해상력이란, 치료 시에 방사선을 최대한 정밀하게 조사하여 암 조직 이외에 정상 조직에는 피폭량을 최소화할 수 있는 능력을 말한다.

특히, 두경부 방사선 치료 시에는 방사선 치료장치 자체의 정밀도도 중요하지만 종양과 같은 환부 주변의 정상적인 뇌조직의 손상을 방지하도록 두경부를 확실하게 고정할 필요가 있다.

일반적으로, 두경부 종양 치료 시 환자의 두부를 고정하기 위한 열 변형 마스크(thermoplastic mask)(50)를 사용하며, 열 변형 마스크는 환자의 두부 고정을 위해서 고정성을 갖는 범위 내의 강도를 갖게 제작되고 있다. 추가적으로 신체 다른 팔이나 다리 등을 고정하기 위한 고정 벨트(60)를 더 사용할 수도 있다.

한편, 열 변형 마스크(50)와 같은 고정 마스크를 착용하고 방사선 치료를 받게 되면, 방사선 투과를 위해 열 변형 마스크에 형성된 미세한 메쉬 홀(52)에 의해서 2차, 3차의 X-선 산란이 일어나고, 이러한 산란선에 의해서 피부 방사선 부작용이 발생할 수 있다.

따라서, 열 변형 마스크는 고정성을 잃지 않는 범위 안에서 메쉬 홀(52)보다는 직경이 큰 대략 수 cm 정도의 구멍(55)(일반적으로 1.5cm)을 뚫은 고정 마스크를 사용해야 피부에 부작용이 발생시킬 수 있는 과도한 피부선량(skin dose)을 줄일 수 있다. 여기서, 피부선량은 조직선량에 대한 특수한 경우로서 피부표면에 직접 작용하는 방사선량을 말한다.

하지만, 종래에는 일반적인 망치와 정(gad)을 사용하여 마스크(50)에 구멍을 뚫기 때문에 여러 개의 구멍(55)을 뚫는데 시간이 오래 걸리는 문제가 있다.

특히, 열 변형 마스크(50)는 머리, 목, 어깨까지 연장되어 굴곡된 형상을 갖고 있어 평편한 바닥에 놓고 작업을 하기 어렵고, 망치와 정을 사용하여 양손이 자유롭지 못하여, 구멍을 내기 위한 위치 조절을 위한 손의 여유가 없어 열 변형 마스크의 위치를 잡기가 어려운 문제가 있다.

본 발명은 열 변형 마스크에 방사선량을 조절하기 위한 구멍을 뚫는 작업을 용이하게 할 수 있는 펀칭장치를 제공한다.

본 발명은 종래와 같이 망치와 정을 사용하지 않고 최소한 한 손은 열 변형 마스크의 위치를 잡을 수 있도록 자유롭게 하여 신체의 두부 외형에 맞춰 굴곡된 열 변형 마스크의 어느 부분이라도 용이하게 구멍을 낼 수 있는 펀칭장치를 제공한다.

본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 방사선 치료 시에 두부 고정을 위하여 사용되는 마스크에 구멍을 내어 피부에 조사되는 방사선량을 조절하기 위한 펀칭장치는, 베이스부, 베이스부로부터 상부로 연장되는 수직형 로드부, 베이스부로부터 수직형 로드부에 인접하게 상부로 연장되어 수직형 로드부 상부로 슬라이드 하우징을 제공하는 펀칭 프레임, 펀칭 프레임의 단부에서 슬라이드 하우징을 따라 상하로 슬라이드 이동하는 펀칭 커터 및 펀칭 커터에 대응하여 수직형 로드부의 상부에 장착되는 펀칭 스테이지를 포함하는 펀칭부를 포함할 수 있다.

상하로 슬라이드 이동하는 펀칭 커터는 펀칭 스테이지에 접촉 및 이격될 수 있으며, 펀칭 커터와 펀칭 스테이지가 상호 접촉하면서 그 사이에 배치된 마스크에 구멍을 형성할 수 있다.

즉, 마스크에 구멍을 뚫는 작업자는 종래와 같이 양 손에 망치와 정을 들지 않아, 펀칭 커터를 슬라이드 이동시키기 위한 한 손을 제외한 다른 손은 열 변형 마스크의 위치를 잡을 수 있도록 자유롭게 하여 신체의 두부 외형에 맞춰 굴곡된 열 변형 마스크의 어느 부분이라도 용이하게 구멍을 낼 수 있다.

특히, 수직형 로드부는 상부로 길게 연장된 형상으로 제공되기 때문에 환자의 두부를 고정시킬 만큼의 고정성을 갖는 열 변형 마스크의 어느 부분이라도 지지 가능하게 위치를 선정하기 용이하고, 이에, 열 변형 마스크에 구멍을 내는 작업이 비교적 수월하게 이루어질 수 있다.

또한, 슬라이딩 하우징 내부에는 탄성 스프링이 삽입될 수 있는데, 탄성 스프링은 슬라이딩 하우징 내부에서 펀칭 커터를 상부를 향하여 탄성적으로 지지하도록 배치될 수 있다. 탄성 스프링에 의해서 하방으로 이동하는 펀칭 커터는 상부로 자동으로 올려진다.

펀칭 커터를 직접 눌러 하방으로 이동시킬 수도 있으나, 펀칭 프레임 및 펀칭 커터의 상단부에 회전 가능하게 장착되는 회전 레버를 별도로 장착할 수 있다. 회전 레버의 회전 운동에 의해서 펀칭 커터가 슬라이드 하우징을 따라서 슬라이드 이동할 수 있다.

또한, 서로 마주보는 펀칭 커터 및 펀칭 스테이지의 단부에는 각각 돌기부 및 돌기부를 수용하는 홈 중 어느 하나가 마련되어, 펀칭 커터의 돌기부가 펀칭 스테이지의 홈으로 삽입되어 마스크의 절단이 확실하게 이루어질 수 있다. 구체적으로, 펀칭 커터 및 펀칭 스테이지에 각각 돌기부와 홈이 마련될 수 있고, 그 반대로 홈과 돌기부가 마련될 수 있다. 물론, 펀칭 커터 및 펀칭 스테이지에 모두 돌기부가 마련될 수도 있을 것이다.

또한, 수직형 로드부의 적어도 일부는 마스크의 형상에 대응하여 절곡될 수 있으며, 이에 두부 형상을 갖는 굴절된 마스크 내부에 구멍을 내는 작업을 수월하게 할 수 있다.

또한, 펀칭 스테이지에는 펀칭 커터에 의해서 절단되어 펀칭 스테이지 내부로 유입된 마스크 조각이 배출되는 배출공이 형성될 수 있다. 경우에 따라서, 펀칭 스테이지와 수직형 로드부의 내부가 서로 연결되는 경우 배출공은 수직형 로드부에 형성될 수도 있다.

또한, 펀칭 커터는 슬라이드 하우징 내부에서 슬라이드 이동하는 이동몸체 및 이동몸체에 착탈 가능하게 결합되어 슬라이드 하우징 외부에서 이동몸체를 따라 상하로 이동하는 커터몸체를 포함할 수 있다. 따라서, 펀칭 커터를 반복적으로 사용하여 마스크를 절단하기 위한 단부가 무뎌질 경우 커터몸체만을 분리하여 새로운 것으로 교체할 수 있다.

마찬가지로, 펀칭 스테이지 역시 수직형 로드부로부터 착탈 가능하게 장착되어 교체가 가능하도록 할 수 있다.

본 발명의 펀칭장치는 펀칭 프레임에서 상하로 슬라이드 이동하는 펀칭 커터 및 펀칭 커터와 맞물려 마스크에 구멍을 낼 수 있으며, 이에 열 변형 마스크에 방사선량을 조절하기 위한 구멍을 뚫는 작업을 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 펀칭장치는 마스크에 구멍을 뚫는 작업자는 종래와 같이 양 손에 망치와 정을 들지 않아, 펀칭 커터를 슬라이드 이동시키기 위한 한 손을 제외한 다른 손은 열 변형 마스크의 위치를 잡을 수 있도록 자유롭게 하여 신체의 두부 외형에 맞춰 굴곡된 열 변형 마스크의 어느 부분이라도 용이하게 구멍을 낼 수 있다.

본 발명의 펀칭장치의 수직형 로드부는 상방으로 길게 연장된 형태로 제공되어 열 변형 마스크의 어느 부분이라도 지지 가능하게 위치를 선정할 수 있으며, 이에, 열 변형 마스크에 구멍을 내는 작업이 비교적 수월하게 이루어질 수 있다.

도 1은 방사선 치료장치에서 환자를 고정시키기 위한 열 변형 마스크 및 고정 벨트를 착용한 환자의 상태도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 펀칭장치를 도시한 도면이다.
도 3는 도 2에 도시된 펀칭장치를 사용하여 열 변형 마스크에 구멍을 뚫는 작업을 도시한 상태도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펀칭장치를 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 펀칭장치를 도시한 도면이며, 도 3는 도 2에 도시된 펀칭장치를 사용하여 열 변형 마스크에 구멍을 뚫는 작업을 도시한 상태도이다.

도 2 및 도 3를 참조하면, 펀칭장치(100)는 베이스부(110), 수직형 로드부(120), 펀칭 프레임(130), 펀칭부(140), 및 회전 레버(150)를 포함한다.

펀칭장치(100)는 방사선 치료 시에 두부 고정을 위하여 사용되는 마스크(50)에 구멍을 내어 피부에 조사되는 방사선량을 조절할 수 있다.

베이스부(110)는 펀칭장치(100)를 운용하는 과정에서 기울어지거나 흔들리지 않도록 무겁게 제공될 수 있다.

수직형 로드부(120)는 베이스부(110)로부터 상부로 연장되어 있으며, 수직형 로드부(120)는 볼드와 같은 체결부재를 이용하여 베이스부(110)에 결합시킬 수 있고, 용접을 통한 접합도 가능하다.

펀칭 프레임(130)은 베이스부(110)로부터 수직형 로드부(120)에 인접하게 상부로 연장되어 수직형 로드부(120) 상부로 슬라이드 하우징(135)을 제공한다. 펀칭 프레임(130) 역시 수직형 로드부(120)와 마찬가지로 볼드와 같은 체결부재를 이용하여 베이스부(110)에 결합시킬 수 있고, 용접을 통한 접합도 가능하다.

슬라이드 하우징(135)은 펀칭 프레임(130)과 별도로 제작되어 펀칭 프레임(130)의 단부에 제공할 수도 있으나, 본 실시예에서는 펀칭 프레임(130)의 단부에 직접 펀칭 커터(141)가 삽입될 수 있는 중공으로 형성된다.

펀칭부(140)는 펀칭 프레임(130)의 단부에서 슬라이드 하우징(135)을 따라 상하로 슬라이드 이동하는 펀칭 커터(141) 및 펀칭 커터(141)에 대응하여 수직형 로드부(120)의 상부에 장착되는 펀칭 스테이지(146)를 포함한다.

펀칭 커터(141)는 내구성이 좋은 금속으로 제공될 수 있으며, 펀칭 스테이지(146)는 역시 펀칭 커터(151)의 단부가 직접 접촉되는 부분으로 내구성이 좋은 재료로 제작될 수 있다.

펀칭 커터(141)는 상하로 슬라이드 이동하면서 펀칭 스테이지(146)에 접촉 및 이격되는데, 펀칭 커터(141)와 펀칭 스테이지(146)가 상호 접촉하면서 그 사이에 배치된 마스크(50)에 구멍(55)을 형성할 수 있다. 참고로, 펀칭 스테이지(146)에는 펀칭 커터(141)에 의해서 절단되어 펀칭 스테이지(146) 내부로 유입된 마스크 조각이 배출되는 배출공(147)이 형성되어 있다. 경우에 따라서, 펀칭 스테이지와 수직형 로드부의 내부가 연통되는 경우, 배출공은 수직형 로드부에 마련될 수도 있다.

이때, 수직형 로드부(120)는 상부로 길게 연장된 형상으로 제공되기 때문에 환자의 두부를 고정시킬 만큼의 고정성을 갖는 열 변형 마스크(50)의 어느 부분이라도 지지가 가능하고, 열 변형 마스크(50)에 구멍(55)을 내는 작업이 비교적 수월하게 이루어질 수 있다.

또한, 슬라이딩 하우징(135) 내부에는 탄성 스프링(160)이 삽입되는데, 탄성 스프링(160)은 슬라이딩 하우징(135) 내부에서 펀칭 커터(141)를 상부를 향하여 탄성적으로 지지하도록 배치된다. 따라서, 마스크(50)에 구멍을 뚫기 위해 하방으로 이동한 펀칭 커터(141)가 탄성 스프링(160)에 의해서 상부로 자동으로 이동할 수 있다. 구체적으로, 펀칭 커터(141)는 슬라이드 하우징(135) 내부에서 슬라이드 이동하는 이동몸체(142) 및 이동몸체(142)에 착탈 가능하게 결합되어 슬라이드 하우징(135) 외부에서 이동몸체(142)를 따라 상하로 이동하는 커터몸체(143)를 포함하며, 탄성 스프링(160)은 커터몸체(143)와 슬라이딩 하우징(135) 내면 사이에 배치되어 있다. 본 실시예에서 커터몸체(143)는 이동몸체(142)와 서로 나사 결합되어 있다.

펀칭 커터(141)를 직접 눌러 하방으로 이동시킬 수도 있으나, 본 실시예에서는 펀칭 프레임(130) 및 펀칭 커터(141)의 상단부에 회전 가능하게 장착되는 회전 레버(150)를 별도로 장착하고, 회전 레버(150)의 회전 운동을 통해서 펀칭 커터(141)를 슬라이드 하우징(135)을 따라서 슬라이드 이동하도록 조작할 수 있다. 본 발명의 펀칭장치(100)는 마스크(50)에 구멍을 뚫는 작업자는 종래와 같이 양 손에 망치와 정을 들지 않아, 회전 레버(150)를 조작하기 위한 한 손을 제외한 다른 손은 열 변형 마스크(50)의 위치를 잡을 수 있도록 자유로워 열 변형 마스크(50)를 잡고 원하는 위치에 구멍을 뚫기 위해서 위치를 변경시킬 수 있어 구멍을 뚫는 작업이 연속성을 가질 수 있고, 이에 작업속도도 한층 빨라질 수 있다.

또한, 서로 마주보는 펀칭 커터(141) 및 펀칭 스테이지(146)의 단부는 각각 돌기부 및 돌기부를 수용하는 홈 중 어느 하나를 포함할 수 있는데, 본 실시예에서는 커터몸체(143)의 단부에 돌기부(144)를 마련하고, 펀칭 스테이지(146)에는 홈(148)을 마련한다. 이에, 펀칭 커터(141) 및 펀칭 스테이지(146)의 단부가 서로 접촉할 때, 돌기부(144)가 홈(148) 내부로 삽입되어 마스크(50)에 구멍(55)을 확실하게 낼 수 있다. 또한, 상기 홈(148)과 펀칭 스테이지(146) 내부 및 배출공(147)은 서로 연결되어 있어 절단된 마스크(50)의 조각이 배출공(147)을 통해서 배출될 수 있다. 본 실시예에서 돌기부는 펀칭 커터에 마련되고, 홈은 펀칭 스테이지에 마련되나, 그 반대로 돌기부가 펀칭 스테이지에 마련되고, 홈은 펀칭 커터에 마련되는 경우도 있을 수 있다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이, 펀칭 커터(141)는 이동몸체(142) 및 이동몸체(142)에 착탈 가능하게 결합되는 커터몸체(143)를 포함하고 있다. 따라서, 펀칭 커터(141)를 반복적으로 사용하여 마스크(50)를 절단하기 위한 커터몸체(143)의 단부가 무뎌질 경우 커터몸체(143)만을 분리하여 새로운 것으로 교체할 수 있다.

마찬가지로, 펀칭 스테이지(146) 역시 수직형 로드부(120)로부터 착탈 가능하게 장착되어 교체가 가능하다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펀칭장치를 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 펀칭장치의 구성요소는 도 2 및 도 3에 도시된 펀칭장치의 구성요소와 사실상 동일하며, 본 실시예에서는 앞선 실시예와 차이가 있는 수직형 로드부를 중심으로 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 펀칭장치(200)는 베이스부(210), 수직형 로드부(220), 펀칭 프레임(230), 펀칭부(240), 및 회전 레버(250)를 포함한다.

다만, 본 실시예에서 수직형 로드부(220)의 중심 부분이 마스크(50)의 굴절된 외형에 대응하여 절곡되어 만곡부(225)를 형성한다.

마스크(50)는 앞서 언급한 바와 같이, 두부를 고정할 정도의 강도를 갖고 있기 때문에 쉽게 구부러지지 않는다. 따라서, 마스크의 중심부분에 구멍을 낼 경우 작업이 어려울 수 있다.

그러나, 본 실시예에 따른 수직형 로드부(220)의 중심 부분이 일부 굴절되어 만곡부(225)를 형성함으로써, 마스크의 중심에 구멍을 낼 때 마스크의 가장자리가 수직형 로드부(220)의 굴절된 부분에 수용될 수 있고, 이에 두부 형상을 갖는 굴절된 마스크(50) 내부에 구멍을 내는 작업이 수월해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100：펀칭장치 110：베이스부
120：수직형 로드부 130：펀칭 프레임
135：슬라이드 하우징 140：펀칭부
141：펀칭 커터 142：이동몸체
143：커터몸체 144：돌기부
146：펀칭 스테이지 148：홈
150：회전 레버 160：탄성 스프링

Claims

방사선 치료 시에 두부 고정을 위하여 사용되는 마스크에 구멍을 내어 피부에 조사되는 방사선량을 조절하기 위한 펀칭장치에 있어서,
베이스부;
상기 베이스부로부터 상부로 연장되는 수직형 로드부;
상기 베이스부로부터 상기 수직형 로드부에 인접하게 상부로 연장되어 상기 수직형 로드부 상부로 슬라이드 하우징을 제공하는 펀칭 프레임; 및
상기 펀칭 프레임의 단부에서 상기 슬라이드 하우징을 따라 상하로 슬라이드 이동하는 펀칭 커터 및 상기 펀칭 커터에 대응하여 상기 수직형 로드부의 상부에 장착되는 펀칭 스테이지를 포함하는 펀칭부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이딩 하우징 내부에 삽입되는 탄성 스프링을 포함하며,
상기 탄성 스프링은 상기 슬라이딩 하우징 내부에서 상기 펀칭 커터를 지지하는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
제1항에 있어서,
상기 펀칭 프레임 및 상기 펀칭 커터의 상단부에 회전 가능하게 장착되는 회전 레버를 포함하며, 상기 회전 레버의 회전 운동에 의해서 상기 펀칭 커터가 슬라이드 이동하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
제1항에 있어서,
서로 마주보는 상기 펀칭 커터 및 상기 펀칭 스테이지의 단부는 각각 돌기부 및 상기 돌기부를 수용하는 홈 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
제1항에 있어서,
상기 수직형 로드부의 적어도 일부는 절곡되는 만곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
제1항에 있어서,
상기 펀칭 스테이지 또는 상기 수직형 로드부에는 상기 펀칭 커터에 의해서 절단되어 상기 펀칭 스테이지 내부로 유입된 마스크 조각이 배출되는 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
제1항에 있어서,
상기 펀칭 커터는 상기 슬라이드 하우징 내부에서 슬라이드 이동하는 이동몸체 및 상기 이동몸체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 슬라이드 하우징 외부에서 상기 이동몸체를 따라 상하로 이동하는 커터몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
제1항에 있어서,
상기 펀칭 스테이지는 상기 수직형 로드부로부터 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 펀칭장치.