KR20140134566A - 방사선 요법과 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치 및 이를 이용한 환부 치료방법 - Google Patents

방사선 요법과 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치 및 이를 이용한 환부 치료방법 Download PDF

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Abstract

방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치와 이를 이용한 피검체의 환부 치료방법에 관해 개시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치는 피검체가 놓이는 베드, 상기 베드를 구동시키는 구동부, 상기 피검체의 환부를 치료하기 위한 치료장치 및 상기 환부의 치료 효율을 높이는데 사용되는 초음파 트랜스듀서를 포함한다. 상기 초음파 트랜스듀서는 상기 방사선 치료장치에 가동 결합될 수 있고, 탈착 가능하도록 결합된 부분을 포함한다. 상기 초음파 트랜스듀서는 상기 치료장치와 분리되어 구비될 수 있다. 상기 치료장치를 이용하여 치료한 환부의 상태를 모니터링하기 위한 모니터링 장치가 더 구비될 수 있다.

Description

방사선 요법과 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치 및 이를 이용한 환부 치료방법{Medical apparatus capable of performing radiotherapy along with hyperthermia and method of treating tissue using the same}
본 발명의 일 실시예는 의료장치에 관한 것으로써, 보다 자세하게는 방사선 요법과 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치와 이를 이용한 환부 치료방법에 관한 것이다.
방사선 요법(radiotherapy)과 온열 요업(hyperthermia)을 이용한 치료 방법은 널리 알려져 있고, 이에 대한 장비도 소개되고 있다.
이러한 치료방법에 사용되는 장비로는 방사선 치료를 위한 장치와 전자기파를 이용한 장치를 결합한 경우가 소개되고 있으나, 이러한 장비의 경우, 전자기파를 이용하여 온열 요법을 수행하는 바, 실시간 제어가 어렵고 온도 모니터링도 어려울 수 있는 바, 안정성을 확보하기 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 치료 효율을 높일 수 있고, 실시간으로 환부와 그 주변의 온도를 관찰 및 제어할 수 있는 것으로, 방사선 요법과 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 이러한 장치를 이용한 환부 치료방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치는 피검체가 놓이는 베드, 상기 베드를 구동시키는 구동부, 상기 피검체의 환부를 치료하기 위한 치료장치 및 상기 환부의 치료 효율을 높이는데 사용되는 초음파 트랜스듀서를 포함한다.
이러한 의료장치에서, 상기 초음파 트랜스듀서는 상기 치료장치에 가동 결합될 수 있다.
상기 초음파 트랜스듀서는 상기 치료장치와 분리되어 구비될 수 있다.
상기 치료장치는, 상기 방사선을 방출하는 방사부, 상기 방사부에서 방출된 방사선을 검출하는 검출부 및 상기 방사부와 상기 검출부를 포함하는 지지틀를 포함하고, 상기 지지틀은 상기 방사부와 상기 검출부의 이동경로를 제공할 수 있다.
상기 초음파 트랜스듀서는, 상기 환부의 온도를 높이는 제1 초음파 트랜스듀서 및 상기 환부의 상태 및/또는 상기 환부의 온도를 모니터링하는 제2 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다.
상기 초음파 트랜스듀서는 상기 베드 내에 구비될 수 있다.
상기 초음파 트랜스듀서는 별개의 로봇 구동 시스템으로 구비될 수 있다.
상기 초음파 트랜스듀서는 상기 베드 상에 고정될 수 있다.
상기 제1 및 제2 초음파 트랜스듀서는 단일체로 구성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 초음파 트랜스듀서의 일단은 서로 결합되고, 타단은 서로 분리될 수 있다.
상기 지지틀에 아암부가 가동 연결되고, 상기 아암부 끝에 상기 초음파 트랜스듀서가 복수의 자유도를 갖고 장착될 수 있다.
상기 초음파 트랜스듀서는 복수의 자유도를 갖도록 장착될 수 있다.
상기 환부의 치료상태를 관찰하기 위한 모니터링 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 초음파 트랜스듀서는 탈착 가능하도록 결합된 것일 수 있다.
상기 치료장치와 상기 모니터링 장치는 결합 또는 분리될 수 있다.
상기 모니터링 장치는 CT, MRI, 또는 X-ray 장치일 수 있다.
상기 치료장치와 상기 모니터링 장치가 결합된 경우, 상기 치료장치는 상기 모니터링 장치에 내재된 것일 수 있다.
상기 모니터링 장치가 환부의 치료상태와 함께 환부의 온도를 모니터링할 수 있는 MRI인 경우, 상기 초음파 트랜스듀서는 환부의 온도를 높이는 제1 초음파 트랜스듀서만 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 피검체의 환부 치료방법은 피검체의 환부를 정해진 온도까지 높이는 과정과 상기 환부에 방사선 요법을 실행하는 과정을 포함한다.
이러한 치료방법은 상기 방사선 요법이 실행된 후, 상기 환부의 상태를 모니터링하는 과정과, 상기 환부의 온도를 높이기 전후에 상기 환부의 상태를 모니터링하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 방사선 요법의 실행 전후에 상기 환부의 상태의 모니터링은 MRI, CT 또는 X-ray 장치를 이용하여 수행할 수 있다.
상기 피검체의 환부를 정해진 온도까지 높이는 과정은 상기 환부에 초음파를 조사하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 방사선 요법의 실행 전후에 환부의 온도는 초음파 트랜스듀서 또는 MRI를 이용하여 모니터링할 수 있다.
상기 방사선 요법을 실행한 후에 상기 피검체의 환부의 온도를 정해진 온도까지 높일 수 있다.
상기 방사선 요법의 실행 전이나 후에 상기 환부의 온도를 높일 수 있다.
상기 방사선 요법을 실행하면서 상기 환부의 온도를 높일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치는 방사선 치료와 함께 치료용 초음파 트랜스듀서를 이용하여 환부의 온도를 치료에 적합한 적정 온도로 유지함으로써, 치료 효율을 높일 수 있다. 또한, 진단용 초음파 트랜스듀서 또는 별도의 모니터링 장치(예컨대, MRI)를 이용하여 실시간으로 환부와 그 주변 조직의 온도를 모니터링함으로써, 환부의 온도를 실시간으로 제어할 수 있고, 치료의 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치를 환자의 머리 쪽에서 본 측면도이다.
도 2는 도 1의 의료장치에서 초음파 트랜스듀서만 분리하여 확대한 도면이다.
도 3은 도 1을 우측에서 본 측면도이다.
도 4는 도 1의 초음파 트랜스듀서의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치의 우측면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치의 우측면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 의료장치의 측면도이다.
도 9는 도 8에 도시한 모니터링 장치의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 의료장치의 평면도이다.
도 11은 도 10을 왼쪽에서 본 측면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 의료장치의 측면도이다.
도 13은 도 12를 13-13' 방향으로 절개한 단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치와 이를 이용한 환부 치료방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 치료방법은 의료장치의 설명에 포함시켜 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치(이하, 제1 의료장치)를 환자의 머리 쪽에서 본 측면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 제1 의료장치는 방사선 치료부(혹은 치료장치)(5)와 베드(bed)(24)를 포함한다. 모니터링 및 치료동안 피검체, 예컨대 환자(10)는 베드(24) 상에 위치한다. 베드(24) 아래에 베드 구동부(22)가 구비된다. 베드 구동부(22) 아래에 구동부(22)와 베드(24)를 지지하는 제1 지지대(20)가 구비되어 있다. 구동부(22)의 구동력 발생부, 예컨대 모터 등은 제1 지지대(20) 내부에 구비될 수 있다. 참조번호 26은 방사선 치료부(5)를 지지하는 제2 지지대를 나타낸다. 제2 지지대(26)는 베드(24)보다 낮을 수 있다. 제2 지지대(26)는 양쪽의 수직부분(26a, 26b)과 수직부분(26a, 26b)을 연결하는 수평부분(26c)을 포함한다. 제2 지지대(26)는 하나의 단일체이지만, 설명의 편의 상, 수직부분(26a, 26b)과 수평부분(26c)으로 나누어 설명한다. 방사선 치료부(5)는 원형 터널 혹은 원형 고리 형태의 지지틀(28)을 포함할 수 있다. 지지틀(28)의 일부는 제2 지지대(26) 내부에 위치할 수 있고, 나머지는 제2 지지대(26) 위쪽에 위치할 수 있다. 제2 지지대(26) 위쪽에 위치한 지지틀(28) 안쪽에 베드(24)가 위치한다. 베드(24)와 지지틀(28)은 이격되어 있다. 지지틀(28)은 베드(24)에 누운 환자(10)를 원형으로 둘러싸는 벨트 형태이다. 이러한 지지틀(28)과 환자(10)는 일정간격 이상 이격되어 있다. 방사선 치료부(5)는 또한 방사선 방출부(28A)(이하, 방사부)와 검출부(28B)를 포함한다. 검출부(28B)는, 예를 들면 이온 챔버(Ion Chamber)일 수 있다. 방사부(28A)에서 방출된 방사선은 검출부(28B)에서 검출될 수 있다. 방사부(28A)는, 예를 들면, 엑스선, 중성자선, 또는 감마선을 방출할 수 있고, 이외에 양성자 요법(proton therapy)에 사용되는 입자선을 방출할 수도 있다. 검출부(28B)은 방사부(28A)에서 방출되는 방사선 또는 입자선을 검출할 수 있는 센싱수단, 예컨대 센서를 구비할 수 있다. 방사부(28A)와 검출부(28B)는 원형 터널 혹은 원형 고리형의 지지틀(28) 내에 마련되어 있고, 지지틀(28) 내에서 지지틀(28)을 따라 이동될 수 있다. 따라서 환부의 위치에 따라 방사부(28A)와 검출부(28B)의 위치는 조정할 수 있다. 제2 지지대(26), 지지틀(28), 방사부(28A) 및 검출부(28B)는 방사선 치료부(5)를 구성할 수 있다. 지지틀(28)에 아암(arm)(30)이 연결되어 있다. 아암(30)은 베드(24)를 향하도록 구비될 수 있다. 아암(30)은 지지틀(28)에 가동 결합되어 있다. 따라서 아암(30)은 결합된 상태를 유지하면서 지지틀(28)을 따라 이동될 수 있다. 또한 아암(30)은 신축기능이 있어 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다. 아암(30)의 끝에 초음파 트랜스듀스(32)가 연결되어 있다. 따라서 초음파 트랜스듀서(32)는 환자의 신체 여러 부위에 사용될 수 있다. 아암(30)을 통해서 초음파 트랜스듀서(32)에 전력이 공급될 수 있다. 초음파 트랜스듀서(32)는 환부의 온도를 높이는 온열 기능과 환부의 온도 또는 환부와 그 주변의 온도를 실시간 모니터링할 수 있는 기능을 갖고 있다. 초음파 트랜스듀서(32)는 제1 초음파 트랜스듀서(32A)와 제2 초음파 트랜스듀서(32B)을 포함한다. 제2 초음파 트랜스듀서(32B)는 제1 초음파 트랜스듀서(32A) 안쪽에 위치할 수 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 초음파 트랜스듀서(32A, 32B)는 멤브레인(membrane)(32D)으로 둘러싸여 있다. 멤브레인(32D)은 제1 초음파 트랜스듀서(32A)의 가장자리와 밀봉 접합될 수 있다. 멤브레인(32D) 안쪽은 액체(32C)로 채워져 있다. 액체(32C)는, 예를 들면 물일 수 있다. 멤브레인(32D)은 환자(10)의 피부와 직접 접촉될 수 있다. 초음파 트랜스듀서(32)에 멤브레인(32D)가 구비됨으로써, 환자(10)의 피부 표면의 곡률에 큰 영향을 받지 않고, 초음파 트랜스듀서(32)를 사용할 수 있다. 제1 초음파 트랜스듀서(32A)는 환부의 온도를 높이는 온열요법용 또는 치료용일 수 있다. 제2 초음파 트랜스듀서(32B)는 진단용 혹은 모니터용일 수 있다. 제2 초음파 트랜스듀서(32B)는 탈착 가능하도록 결합되어 있다. 따라서 제2 초음파 트랜스듀서(32B)는 필요에 따라 교체할 수 있다.
제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 이용하여 환자(10)의 환부에 초음파를 조사하여 상기 환부의 온도를 방사선 치료부(5)를 이용한 치료의 효율을 높일 수 있는 적정 온도로 높일 수 있다. 예를 들면, 제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 사용하여 상기 환부의 온도를 40~45℃ 정도로 높일 수 있다. 상기 환부의 온도는 방사선 치료부(5)를 이용한 방사선 치료와 동시에 높이거나 상기 방사선 치료 직전에 높일 수 있다. 혹은 상기 환부의 온도를 상기 온도 범위로 높이고, 제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 오프한 다음, 상기 방사선 치료를 수행할 수도 있다. 이때, 제2 초음파 트랜스듀서(32B)를 이용하여 상기 환부의 온도를 실시간 모니터링 하면서 상기 환부의 온도가 상기 온도 범위의 최저치에 이르면, 제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 다시 사용하여 상기 환부의 온도를 높일 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 상기 환부의 온도를 높이는 온열 수단의 하나로 사용할 수도 있지만, 상기 환부의 치료에 사용되는 HIFU(High Intensity Focused Ultrasonic) 장치로 사용할 수도 있다. 이때는 제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 사용하여 상기 환부의 온도를 상기한 온도 범위보다 높인다. 예를 들면, 제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 사용하여 상기 환부의 온도를 65~70℃까지 높여 상기 방사선 치료와 함께 상기 환부를 치료할 수도 있다.
한편, 상기 제1 의료장치는 상기 방사선 치료의 결과를 모니터링하기 위한 수단의 하나로써, 별도의 모니터링 장치(예컨대, 도 7 내지 도 12에 도시된 모니터링 장치들)를 더 구비할 수 있다. 상기 별도의 모니터링 장치는 CT, X-ray 장치, MRI 등일 수 있다. CT, X-ray 장치 또는 MRI를 이용하여 상기 방사선 치료 전후에 환자의 환부의 위치, 크기 및/또는 상태를 모니터링할 수 있다.
상기 별도의 모니터링 장치 중 일부는 환부의 온도를 모니터링하는 수단으로 사용될 수도 있다. 예를 들면, 제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 이용하여 혹은 다른 방법으로 환부의 온도를 높인 경우, 환부의 온도와 온도 분포는 제2 초음파 트랜스듀서(32B)와 같은 초음파 장치를 이용하여 모니터링할 수도 있고, 상기 별도의 모니터링 장치 중 MRI를 이용하여 모니터링할 수도 있다.
상기 방사선 치료 전후에 환자의 환부의 위치, 크기 및/또는 상태를 모니터링하는데 제2 초음파 트랜스듀서(32B)와 같은 초음파 장치가 사용될 수도 있다. 따라서 상기 제1 의료장치에 상기한 별도의 모니터링 장치가 구비된 경우, 제2 초음파 트랜스듀서(32B)는 그대로 구비하거나 생략할 수 있다. 제1 초음파 트랜스듀서(32A)가 HIFU 장치로 사용된 경우, 상기 별도의 모니터링 장치를 이용하여 환부의 치료 상태를 모니터링할 수도 있다. 이때, 환부의 온도와 온도분포는 MRI 또는 초음파 장치를 이용하여 모니터링할 수 있다. 초음파 장치를 이용할 때와 마찬가지로 상기 별도의 모니터링 장치를 이용한 모니터링은 실시간으로 수행할 수도 있다.
환자의 치료를 시작하기 전에 환부의 상태를 모니터링하는 경우, 예컨대, 상기 방사선 치료 및/또는 제1 초음파 트랜스듀서(32A)를 이용한 시료를 실시하는 경우, 그 전에 CT, X-ray 장치, MRI 또는 초음파 장치를 이용하여 환자의 환부 상태(예컨대, 환부의 크기와 깊이, 위치 등)를 살필 수 있고, MRI 또는 초음파 장치를 이용하여 환부의 온도와 온도분포를 모니터링 할 수 있다. 이후, 환부 상태에 대한 모니터링 정보를 바탕으로 초음파 트랜스듀서를 이용한 환부의 온열 치료와 상기 방사선 치료를 수행할 수 있다. 상기 별도의 모니터링 장치에 대해서는 후술된다.
계속해서, 도 2를 참조하면, 아암(30)의 끝에 장착된 초음파 트랜스듀서(32)는 사방으로 움직일 수 있는 자유도(degree of free)를 갖고 있다. 예를 들면, 초음파 트랜스듀서(32)는 아암(30) 끝에서 상하좌우로 움직일 수 있고, 아암(30)을 축으로 회전할 수도 있다. 따라서 초음파 트랜스듀서(32)를 아암(30)에 결합할 때는 이러한 자유도가 허용될 수 있는 결합 방식을 이용한다.
도 3은 도 1을 우측에서 본 측면도이다.
도 3을 참조하면, 아암(30)은 지지틀(28) 내에서 좌우로 이동될 수 있다. 아암(30)은 지지틀(28)의 상단 내면에 연결되어 있다. 지지틀(28)의 베드(24) 아래쪽 부분은 제2 지지대(26)에 내재되어 있다. 제2 지지대(26)와 지지틀(28)은 고정되어 있고, 베드(24)는 구동부(22)에 의해 좌우로 이동될 수 있다.
제1 및 제2 지지대(20, 26)는 서로 연결되어 고정될 수 있는데, 예를 들면, 도 3에 도시한 바와 같이 공통 베이스(B1) 상에 제1 및 제2 지지대(20, 26)가 고정될 수도 있다. 후술되는 로봇 구동 초음파 트랜스듀서도 공통 베이스(B1) 상에 장착될 수 있다.
도 4는 도 1의 초음파 트랜스듀서(32)의 변형예를 보여준다. 도 1의 경우, 제1 및 제2 초음파 트랜스듀서(32A, 32B)가 일체형으로 되어 있으나, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 초음파 트랜스듀서(32B)는 제1 초음파 트랜스듀서(32A)와 분리될 수 있다. 그렇지만, 제2 초음파 트랜스듀서(32B)는 보조팔(30A)을 통해 아암(30)에 연결되어 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치(이하, 제2 의료장치)의 우측면도이다. 상술한 제1 의료장치와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조번호를 사용한다.
도 5를 참조하면, 제2 의료장치는 베드(44)의 내부 공간(46)에 초음파 트랜스듀서(32)를 구비한다. 초음파 트랜스듀서(32)에 대한 전력은 베드(44)를 통해서 혹은 베드(44)와 구동부를 통해서 공급될 수 있다. 초음파 트랜스듀서(32)는 베드(44)의 내부 공간(46)에서 좌우로 이동될 수도 있고, 지면에 수직한 방향으로 이동될 수도 있다. 내부 공간(46)의 폭은 지지틀(28)의 폭보다 넓거나 좁을 수 있다. 나머지의 구성은 상기 제1 의료장치와 동일하게 구비될 수 있다. 도 3의 베이스(B1)가 구비될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치(이하, 제3 의료장치)의 우측면도이다. 상술한 제1 의료장치와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조번호를 사용한다.
도 6을 참조하면, 제3 의료장치는 로봇 구동 시스템(50)을 사용하여 초음파 트랜스듀서(32)를 구비한다. 곧, 별도로 구비된 로봇 구동 시스템(50)을 준비하고, 로봇 구동 시스템(50)의 관절의 끝에 초음파 트랜스듀서(32)를 장착한다. 로봇 구동 시스템(50)은 독립적으로 움직일 수 있는데, 바퀴(60)를 사용하여 베드(24)의 움직임에 맞춰 이동할 수도 있다. 로봇 구동 시스템(50)은 다관절 로봇을 사용할 수 있고, 복수의 회전축(70, 72)을 구비할 수 있다. 이러한 로봇 구동 시스템(50)에 장착된 초음파 트랜스듀서(32)도 상기 제1 의료장치의 경우와 같은 자유도를 갖고 있다. 로봇 구동 시스템(50)은 도 3에서 설명한 베이스(B1) 상에 장착될 수 있는데, 이때는 바퀴(60)는 필요하지 않을 수 있다.
한편, 베드(24) 상에 다관절 로봇이 장착되고, 이러한 로봇의 관절 끝에 초음파 트랜스듀서가 장착될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 방사선 및 온열 요법을 병행할 수 있는 의료장치(이하, 제4 의료 장치)의 측면도이다. 도 7 이하의 설명에서는 앞에서 설명한 의료장치와 다른 부분에 대해서만 설명한다. 도 7을 참조하면, 제4 의료장치는 방사선 치료부(5)와 함께 제1 모니터링 장치(90)를 포함한다. 제1 모니터링 장치(90)는 CT일 수 있다. 방사선 치료부(5)와 제1 모니터링 장치(90)는 수평으로 나란히 구비될 수 있다. 방사선 치료부(5)와 제1 모니터링 장치(90)는 이격될 수도 있지만, 결합될 수도 있다. 방사선 치료부(5)와 제1 모니터링 장치(90)는 동일 축 상에 위치할 수 있다. 제1 모니터링 장치(90)를 이용하여 방사선 치료 전에 환부의 상태를 살필 수 있고, 치료 중 또는 치료 후에는 환자(10)의 환부의 치료 상태를 살필 수 있다. 초음파 트랜스듀서(32)를 이용하여 환부의 온도를 높이는 과정에서 환부의 온도와 온도분포는 제2 초음파 트랜스듀서(도 1의 32B)와 같은 초음파 장치를 이용하여 모니터링할 수 있다. 이러한 모니터링은 실시간으로 이루어질 수 있다.초음파 트랜스듀서(32)를 이용한 온열 과정에 의해 환부의 온도가 방사선 치료에 적합한 온도에 다다른 경우, 방사선 치료부(5)를 이용하여 환부에 방사선을 조사하는 방사선 치료과정을 수행할 수 있다. 또는, 방사선 치료 후 환부의 온도를 올릴 수도 있다. 방사선 치료과정은 정해진 시간만큼 실시할 수 있는데, 실시시간은 환부의 위치와 크기 등에 따라, 곧 환자의 조직(tissue)과 크기에 따라 다를 수 있다. 초음파 트랜스듀서(32)가 HIFU 장치로 사용된 경우, 제1 모니터링 장치(90)는 HIFU 치료 후의 환부의 상태를 살피는데 사용될 수도 있다. 이와 같은 치료와 모니터링 과정에서 베드(24)가 이동되던지, 방사선 치료부(5)와 제1 모니터링 장치(90)가 이동될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 의료 장치(이하, 제5 의료장치)의 측면도이다. 제5 의료장치는 방사선 치료 및 온열 요법 장치가 모니터링 장치 내에 구비된 경우이다.
도 8을 참조하면, 제5 의료장치는 제1 의료장치의 방사선 치료부(5)의 위치에 제2 모니터링 장치(100)를 구비한다. 제2 모니터링 장치(100)는 도 7의 제1 모니터링 장치(90)와 동등한 역할을 할 수 있다. 제2 모니터링 장치(100)는, 예를 들면 CT일 수 있다. 제2 모니터링 장치(100)는 내부에 치료장치(100a)을 포함할 수 있다. 치료장치(100a)는 도 1에 도시한 제1 의료장치의 방사선 치료부(5)를 포함할 수 있다. 따라서 치료장치(100a)는 방사선 치료부(5)의 역할을 수행할 수 있다.
도 9는 도 8의 제2 모니터링 장치(100)의 정면도이다.
도 9를 참조하면, 제2 모니터링 장치(100)는 원형의 띠 또는 원형의 도넛 형태이다. 치료장치(100a)는 제2 모니터링 장치(100)의 내부에 구비되어 있다. 치료장치(100a)는 제2 모니터링 장치(100)의 원형의 띠를 따라 구비되어 있다. 따라서 치료장치(100a)도 원형의 띠 또는 원형 도넛 형태를 갖는다. 치료장치(100a)에 초음파 트랜스듀서(32)가 연결되어 있다. 초음파 트랜스듀서(32)는 제2 모니터링 장치(100)의 내면 밖으로 돌출되어 베드(24)와 마주한다. 초음파 트랜스듀서(32)와 치료장치(100a)의 연결 관계는 제1 의료장치의 방사선 치료부(5)와 초음파 트랜스듀서(32)와 동일할 수 있다.
도 9에서 참조번호 102는 제2 모니터링 장치(100)의 지지대를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 의료장치(이하, 제6 의료장치)의 평면도이다.
도 10을 참조하면, 제6 의료장치는 방사선 치료부(5)와 함께 제3 모니터링 장치(110+112)를 구비한다. 제3 모니터링 장치(110+112)는 방사선 치료부(5)에 연결되어 있으나, 분리되어 독립적으로 구비될 수도 있다. 제3 모니터링 장치(110+112)는, 예를 들면 X-ray 장치일 수 있다. 제3 모니터링 장치(110+112)는 환부에 엑스선 조사를 통해서 환부의 위치, 크기 또는 치료전후의 상태를 모니터링할 수 있다. 따라서 제3 모니터링 장치(110+112)의 역할은 도 7의 제1 모니터링 장치(90)와 동등할 수 있다. 제3 모니터링 장치(110+112)는 방출부(110)와 수신부(112)를 포함한다. 방출부(110)로부터 엑스선이 방출된다. 방출된 엑스선은 환부를 통과해서 수신부(112)에 수신된다. 방출부(110)와 수신부(112)는 마주하게 배치될 수 있다. 방출부(110)는 방사선 치료부(5)의 직경의 한쪽에 연결될 수 있고, 수신부(112)는 직경의 다른 쪽에 연결될 수 있다. 혹은 방출부(110)는 환자(10)의 한 쪽(예컨대, 왼쪽)에 위치할 수 있고, 수신부(112)는 환자(10)의 다른 쪽(예컨대, 오른쪽)에 위치할 수 있다.
도 10에서 방사선 치료부(5)에 도 1에 도시한 바와 같이 초음파 트랜스듀서(32)가 구비될 수 있다. 초음파 트랜스듀서(32)의 역할은 도 1에서 설명한 바와 같을 수 있다.
도 11은 도 10을 왼쪽에서 본 측면도이다.
도 11을 참조하면, 엑스선 수신부(112)의 면적이 엑스선 방출부(110)보다 넓다. 방사선 치료부(5)를 이용하여 환부를 치료한 다음, 제3 모니터링 장치(110+112)를 이용하여 환부의 치료 상태를 살필 수 있다. 이를 위해 방사선 치료부(5)를 이용한 방사선 치료가 완료된 후, 환부가 방출부(110)와 수신부(112) 사이에 위치하도록 베드(24)를 이동시킬 수 있다. 방사선 치료부(5)를 이용한 방사선 치료는 몇 단계로 나누어 실시할 수도 있다. 이 경우, 제3 모니터링 장치(110+112)를 이용한 환부 상태의 관찰(곧, 베드(24)의 이동)은 방사선 치료의 각 단계가 완료될 때마다 실시할 수 있다.
한편, 도 10과 도 11에는 도시되지 않지만, 도 1에 도시한 바와 같이 방사선 치료부(5)에 초음파 트랜스듀서(32)가 구비될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 의료장치(이하, 제7 의료장치)의 측면도이다.
도 12를 참조하면, 제7 의료장치는 제4 모니터링 장치(200)와 치료장치(200a)를 포함한다. 치료장치(200a)는 제4 모니터링 장치(200)에 내재된 것일 수 있다. 곧, 제7 의료장치는 치료장치(200a)와 제4 모니터링 장치(200)가 일체화된 구조를 가질 수 있다. 제4 모니터링 장치(200)는, 예를 들면 환부의 치료 상태와 환부의 온도를 모니터링할 수 있는 MRI 장치일 수 있다.
제4 모니터링 장치(200)는 치료장치(200a)를 이용한 치료 전에, 중에 또는 후에 환부의 상태를 살피는데 사용될 수 있다. 제4 모니터링 장치(200)의 역할은 도 7의 제1 모니터링 장치(90)와 동등한 것일 수 있다. 제4 모니터링 장치(200)는 치료 전후의 환부의 온도를 모니터링하는 데 사용될 수도 있다. 치료장치(200a)는 방사선 치료장치일 수 있는데, 예컨대 도 1의 방사선 치료부(5)를 포함할 수 있다. 제4 모니터링 장치(200)는 소정 길이의 터널(200b)을 갖고 있다. 터널(200b)의 길이는 베드(24)의 길이와 같거나 보다 길 수 있다. 환자의 치료와 환부 상태의 모니터링은 환자(10)가 터널(200b)에 있는 상태에서 실시한다. 치료와 환부 상태의 모니터링은 실시간으로 수행할 수 있다. 또한, 치료와 환부 상태의 모니터링은 순차적으로 진행할 수도 있다. 예컨대, 제4 모니터링 장치(200)를 이용하여 환자(10)의 환부의 위치와 상태 등에 대한 정보를 얻은 다음, 이 정보를 토대로 치료장치(200a)를 이용하여 환부에 대한 치료를 진행할 수 있다. 치료가 몇 단계로 나누어 진행될 경우, 각 단계가 완료된 후, 제4 모니터링 장치(200)를 이용하여 환부의 상태를 살필 수 있다. 치료장치(200a)에서 환부에 조사되는 치료선의 조사량과 조사 시간은 환부위 위치와 환부의 종류에 따라 다를 수 있다. 제4 모니터링 장치(200)에서 치료장치(200a)는 독립적으로 이동되거나 구동될 수 있다.
도 13은 도 12를 13-13' 방향으로 절개한 단면도이다. 편의 상, 도 13에서는 환자(10)를 도시하지 않았다.
도 13을 참조하면, 제4 모니터링 장치(200)는 링(ring)형 또는 원형의 도넛 형태이다. 치료장치(200a)는 제4 모니터링 장치(200)의 내부에 구비되고, 원형의 링 형태이다. 치료장치(200a)에 초음파 트랜스듀서(32)가 연결되어 있다. 초음파 트랜스듀서(32)는 도 1의 것과 구성이 동일할 수 있고, 이동 특성도 동일할 수 있다. 초음파 트랜스듀서(32)는 제4 모니터링 장치(200)의 내면 밖으로 돌출되어 베드(24)와 마주할 수 있다. 초음파 트랜스듀서(32)가 HIFU 장치로 사용되는 경우, 제4 모니터링 장치(200)는 HIFU를 이용한 치료 후에 환부의 상태를 모니터링하는데 사용될 수도 있다. 또한, 초음파 트랜스듀서(32)를 이용하여 환부의 온도를 높이는 경우, 제4 모니터링 장치(200)를 이용하여 환부의 온도 및 온도분포를 모니터링할 수도 있다. 제4 모니터링 장치(200)가 상기 MRI 장치일 때, 초음파 트랜스듀서(32)는 환부의 온도를 높이는 제1 초음파 트랜스듀서(32A)만 포함할 수도 있다.
도 13에서 참조번호 202는 제4 모니터링 장치(200)의 지지대를 나타낸다.
한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 치료장치(200a)를 제4 모니터링 장치(200)의 입구쪽에 구비할 수도 있다. 이 경우, 치료장치(200a)를 이용하여 제4 모니터링 장치(200)의 입구에서 환자(10)의 환부를 치료한 다음, 환자(10)를 제4 모니터링 장치(200)의 터널(200b) 내로 이송하여 환부의 치료 상태를 모니터링 할 수도 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
5:방사선 치료부 10:환자
20, 26:제1 및 제2 지지대 24:베드
28:지지틀 32:초음파 트랜스듀서
32A, 32B:제1 및 제2 초음파 트랜스듀서
28A:방사부 28B:검출부
30:아암 50:로봇 구동 시스템
90, 100, (110+112), 200:제1 내지 제4 모니터링 장치
100a, 200a:치료장치 102:제2 모니터링 장치의 지지대
110:방출부 112:수신부
200b:터널 202:제4 모니터링 장치의 지지대

Claims (33)

  1. 피검체가 놓이는 베드
    상기 베드를 구동시키는 구동부
    상기 피검체의 환부를 치료하기 위한 치료장치 및
    상기 환부의 치료 효율을 높이는데 사용되는 초음파 트랜스듀서를 포함하는 의료장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 상기 치료장치에 가동 결합된 의료장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 상기 치료장치와 분리되어 구비된 의료장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 치료장치는,
    상기 방사선을 방출하는 방사부
    상기 방사부에서 방출된 방사선을 검출하는 검출부 및
    상기 방사부와 상기 검출부를 포함하는 지지틀을 포함하고,
    상기 지지틀은 상기 방사부와 상기 검출부의 이동경로를 제공하는 의료장치.
  5. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는,
    상기 환부의 온도를 높이는 제1 초음파 트랜스듀서 및
    상기 환부 상태 및/또는 상기 환부의 온도를 모니터링하는 제2 초음파 트랜스듀서를 포함하는 의료장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 상기 베드 내에 구비된 의료장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 별개의 로봇 구동 시스템으로 구비된 의료장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 상기 베드 상에 고정된 의료장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 초음파 트랜스듀서는 단일체로 구성된 의료장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 초음파 트랜스듀서의 일단은 서로 결합되고, 타단은 서로 분리된 의료장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지틀에 아암부가 가동 연결되고, 상기 아암부 끝에 상기 초음파 트랜스듀서가 복수의 자유도를 갖고 장착된 의료장치.
  12. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 복수의 자유도를 갖도록 장착된 의료장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 환부의 치료 상태를 관찰하기 위한 모니터링 장치를 더 포함하는 의료장치.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 초음파 트랜스듀서는 탈착 가능하도록 결합된 의료장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 치료장치와 상기 모니터링 장치는 결합 또는 분리되어 있는 의료장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 모니터링 장치는 CT인 의료장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 모니터링 장치는 상기 환부의 치료 상태와 함께 상기 환부의 온도를 모니터링하는 MRI인 의료장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 모니터링 장치는 X-ray 장치인 의료장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 치료장치와 상기 모니터링 장치가 결합된 경우, 상기 치료장치는 상기 모니터링 장치에 내재된 의료장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 상기 환부의 온도를 높이는 제1 초음파 트랜스듀서를 포함하는 의료장치.
  21. 피검체의 환부를 정해진 온도까지 높이는 단계 및
    상기 환부에 방사선 요법을 실행하는 단계를 포함하는 피검체 치료방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 방사선 요법이 실행된 후, 상기 환부의 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 피검체 치료방법.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 환부의 온도를 높이기 전후에 상기 환부의 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 피검체 치료방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 방사선 요법의 실행 전후에 상기 환부의 상태 모니터링은 MRI를 이용하여 수행하는 피검체 치료방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 방사선 요법의 실행 전후에 상기 환부의 상태 모니터링은 CT를 이용하여 수행하는 피검체 치료방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 방사선 요법의 실행 전후에 상기 환부의 상태 모니터링은 X-ray 장치를 이용하여 수행하는 피검체 치료방법.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 피검체의 환부를 정해진 온도까지 높이는 단계는,
    상기 환부에 초음파를 조사하는 단계를 포함하는 피검체 치료방법.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 방사선 요법의 실행 전후에 상기 환부의 온도는 초음파 트랜스듀서를 이용하여 모니터링하는 피검체 치료방법.
  29. 제 23 항에 있어서,
    상기 방사선 요법의 실행 전후에 상기 환부의 온도는 MRI를 이용하여 모니터링하는 피검체 치료방법.
  30. 제 21 항에 있어서,
    상기 방사선 요법을 실행한 후에 상기 피검체의 환부의 온도를 정해진 온도까지 높이는 피검체 치료방법.
  31. 제 21 항에 있어서,
    상기 방사선 요법의 실행 전에 상기 환부의 온도를 높이는 피검체 치료방법.
  32. 제 21 항에 있어서,
    상기 방사선 요법을 실행한 다음, 상기 환부의 온도를 높이는 피검체 치료방법.
  33. 제 21 항에 있어서,
    상기 방사선 요법을 실행하면서 상기 환부의 온도를 높이는 피검체 치료방법.
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