KR20180010758A - Multi-energy image therapy device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중 에너지 영상치료기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하나의 기기를 통해 치료 대상에 대한 진단 및 치료를 수행할 수 있는 다중 에너지 영상치료기에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-energy imaging apparatus, and more particularly, to a multi-energy imaging apparatus capable of performing diagnosis and treatment of an object to be treated through a single device.
일반적으로 방사선 치료에 앞서, 모의 치료와 치료 계획 과정이 필요하다. 여기서, 모의 치료는 CT 촬영과 X-선 촬영을 각각 수행하는 CT 모의치료기 및 X-선 모의치료기가 사용되며, 치료 계획 과정 또한, CT 및 X-선 촬영 영상을 기반으로 수행된다.In general, prior to radiotherapy, mock treatment and treatment planning are needed. Here, the CT simulator and the X-ray simulator, which perform CT imaging and X-ray imaging, respectively, are used in the simulation treatment, and the treatment planning process is also performed based on CT and X-ray imaging.
CT 촬영을 이용한 모의 치료는 회전하는 X선관과 검출기를 이용해 대상체의 내부를 단면으로 잘라내서 영상화한다. 이러한 모의 치료를 위해 촬영된 CT 영상은 일반 X-선 촬영으로 확인하기 어려운 혈액, 뇌 척수액, 회질, 백질, 종양 등과 같은 연부 조직의 작은 차이도 기록할 수 있으며, 획득한 데이터를 재구성하여 3차원 영상을 구현할 수 있다.Simulation using a CT scan uses a rotating X-ray tube and a detector to cut and image the interior of the object into sections. CT images taken for these simulations can record small differences in soft tissues such as blood, cerebrospinal fluid, plasma, white matter, and tumors, which are difficult to identify by general X-ray imaging. Images can be implemented.
한편, 모의 치료를 위한 CT 촬영과 X-선 촬영이 각각 개별 장비로 제작되어 독립적으로 모의 치료를 수행함으로써, CT 촬영과 X-선 촬영 장비 구축을 위한 비용, 공간 및 시간적 제약이 따른다. 뿐만 아니라, 모의 치료와 치료 계획 과정이 수행된 이 후, 방사선 치료를 위한 공간 및 장비 또한, 별도로 요구된다.On the other hand, cost and space and time constraints are imposed on CT imaging and X-ray equipment construction by separately performing CT and X-ray imaging for simulated treatment and independently performing simulated treatment. In addition, space and equipment for radiation therapy are also required separately after the simulated and treatment planning procedures are performed.
이에 따라, 근래에는 비용, 공간 및 시간적 제약으로부터 자유로운 영상치료기에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다.Accordingly, in recent years, there has been a continuing research on image therapy apparatus free from cost, space, and time constraints.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 하나의 장비로 치료가 요구되는 대상체의 진단 및 치료가 가능하여 효율이 향상된 다중 에너지 영상치료기를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-energy image therapy apparatus capable of diagnosing and treating an object requiring treatment with one equipment, thereby improving the efficiency.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다중 에너지 영상치료기는, 치료를 위한 대상체가 출입 가능한 몸체유닛, 상기 대상체를 향해 움직임 가능하게 상기 몸체유닛에 설치되되, 서로 다른 크기를 가지는 복수의 에너지를 상기 대상체로 조사하여 진단 및 치료 중 적어도 어느 하나를 수행하는 촬영치료유닛, 상기 촬영치료유닛을 상기 몸체유닛에 대해 구동시키는 구동유닛 및, 상기 촬영치료유닛을 통해 조사되는 상기 에너지의 크기를 제어함과 아울러, 상기 촬영치료유닛을 통해 촬영된 영상을 기반으로 모의 치료 계획을 수행하여 상기 촬영치료유닛을 통해 상기 대상체를 치료하도록 제어하는 제어유닛을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-energy image therapeutic apparatus comprising: a body unit capable of entering and exiting a target object; a plurality of energy sources, each having a different size, A photographic processing unit for performing at least one of diagnosis and treatment by irradiating the photographic subject to a subject, a drive unit for driving the photographic treatment unit to the body unit, and a controller for controlling the size of the energy irradiated through the photographic- And a control unit for performing a simulated treatment plan based on the image photographed through the photographic treatment unit and controlling the treatment of the object through the photographic treatment unit.
일측에 의하면, 상기 촬영치료유닛은, 제1에너지로 상기 대상체를 촬영하여 진단하는 촬영부 및 상기 제1에너지보다 높은 제2에너지로 상기 대상체를 치료하는 치료부를 포함한다.According to one aspect, the photographic treatment unit includes a photographing unit for photographing and diagnosing the object with a first energy, and a treatment unit for treating the object with a second energy higher than the first energy.
일측에 의하면, 상기 촬영부 및 치료부는 일체로 형성되어, 상기 제어유닛에 의해 상기 제1 및 제2에너지 중 어느 하나로 상기 대상체에 대해 조사하도록 제어된다.According to one aspect, the photographing unit and the treatment unit are integrally formed and controlled by the control unit to irradiate the object with any one of the first and second energies.
일측에 의하면, 상기 제어유닛은 상기 촬영부가 2차원 영상을 위한 X-선 촬영 또는 3차원 영상을 위한 CT 촬영 중 어느 하나로 상기 대상체를 촬영하도록 상기 제1에너지의 크기를 제어한다.According to one aspect, the control unit controls the magnitude of the first energy so that the photographing unit photographs the object with either the X-ray for a two-dimensional image or the CT for a three-dimensional image.
일측에 의하면, 상기 촬영부는 상기 제1에너지로 상기 대상체에 대한 2차원 X-선 촬영을 수행하며, 상기 치료부는 상기 제2에너지로 상기 대상체에 대한 3차원 CT 촬영을 수행함과 아울러, 방사선 치료가 가능하다.According to one aspect, the photographing unit performs two-dimensional X-ray imaging of the object with the first energy, the treatment unit performs three-dimensional CT imaging of the object with the second energy, It is possible.
일측에 의하면, 상기 구동유닛은 상기 촬영치료유닛을 상기 대상체를 중심으로 회전시킨다.According to one aspect, the drive unit rotates the photographic treatment unit about the object.
일측에 의하면, 상기 구동유닛은 상기 촬영치료유닛을 상기 대상체에 대한 높낮이가 조절되도록 구동시킨다.According to one aspect, the driving unit drives the photographing treatment unit so that the height of the subject is adjusted.
일측에 의하면, 상기 구동유닛은 상기 치료부를 상기 대상체에 대한 높낮이가 조절되도록 구동시킨다.According to one aspect of the present invention, the drive unit drives the treatment unit so that the height of the treatment unit is adjusted with respect to the target object.
일측에 의하면, 상기 몸체유닛은, 상기 대상체가 진단 및 치료를 위해 출입 가능한 개구가 마련되는 갠트리 및 상기 개구를 통해 출입 가능하며, 상기 촬영치료유닛과 마주하도록 상기 대상체를 위치시키는 치료대를 포함하며, 상기 대상체는 상기 치료대에 고정체에 의해 자세 고정된다.According to one aspect of the present invention, the body unit includes a gantry in which the object is provided with an access opening for diagnosis and treatment, and a treatment table capable of being placed in and out of the opening, , The subject is held upright by the fixture on the treatment table.
일측에 의하면, 상기 몸체유닛은 납유리를 포함하는 차폐 가능한 재질로 형성되는 차폐박스의 내부에 위치한다.According to one aspect, the body unit is located inside a shield box formed of a shieldable material including a lead glass.
일측에 의하면, 상기 촬영치료유닛을 통해 상기 대상체로 조사되는 방사선 세기를 조절하여 상기 대상체로 안내하도록 상기 대상체와 상기 촬영치료유닛의 사이에 배치되는 보상유닛을 포함한다.According to one aspect of the present invention, the imaging unit includes a compensation unit disposed between the object and the photographic treatment unit to adjust the intensity of radiation radiated to the object through the photographic treatment unit and guide the object to the object.
일측에 의하면, 상기 보상유닛은 다엽 콜리메이터(Multi-leaf collimator) 및 투과되는 상기 에너지의 광량 조절이 가능하도록 3차원 프린터에 의해 제조된 보상체(Compensator) 중 어느 하나를 포함한다.According to one aspect, the compensation unit includes any one of a multi-leaf collimator and a compensator manufactured by a three-dimensional printer so that the light amount of the transmitted energy can be adjusted.
본 발명의 다른 측면에 의한 바람직한 일 실시예에 의한 다중 에너지 영상치료기는, 치료를 위한 대상체가 출입 가능한 몸체유닛, 상기 대상체에 대해 움직임 가능하게 상기 몸체유닛에 설치되어 서로 다른 제1 및 제2에너지의 크기로 상기 대상체를 진단 및 치료 중 적어도 어느 하나를 수행하는 촬영치료유닛, 상기 촬영치료유닛을 상기 대상체를 중심으로 회전시키거나 승하강 구동시키는 구동유닛 및 상기 제1 및 제2에너지의 크기를 제어함과 아울러, 상기 촬영치료유닛을 통해 촬영된 영상을 기반으로 모의 치료 계획을 수행하여 상기 촬영치료유닛을 통해 상기 대상체를 치료하도록 제어하는 제어유닛을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a multiple energy image therapy apparatus comprising: a body unit capable of entering and exiting a target object for treatment; first and second energies A driving unit for rotating the imaging and treatment unit about the object, a driving unit for moving up and down the object, and a control unit for controlling the magnitude of the first and second energies And a control unit for performing a simulation treatment plan based on the image photographed through the imaging and treatment unit and controlling the treatment of the object through the imaging and treatment unit.
일측에 의하면, 상기 촬영치료유닛은, 상기 제1에너지로 상기 대상체를 촬영하여 진단하는 촬영부 및 상기 제1에너지보다 높은 상기 제2에너지로 상기 대상체를 치료하는 치료부를 포함한다.According to one aspect, the photographic treatment unit includes a photographing unit for photographing and diagnosing the object with the first energy, and a treatment unit for treating the object with the second energy higher than the first energy.
일측에 의하면, 상기 촬영부 및 치료부는 일체로 형성되어, 상기 제어유닛에 의해 상기 제1 및 제2에너지 중 어느 하나로 상기 대상체에 대해 조사하도록 제어된다.According to one aspect, the photographing unit and the treatment unit are integrally formed and controlled by the control unit to irradiate the object with any one of the first and second energies.
일측에 의하면, 상기 제어유닛은 상기 촬영치료유닛이 2차원 영상을 위한 X-선 촬영 또는 3차원 영상을 위한 CT 촬영 중 어느 하나로 상기 대상체를 촬영하도록 상기 제1에너지의 크기를 제어한다.According to one aspect, the control unit controls the magnitude of the first energy so that the photographic treatment unit photographs the object with either the X-ray for a two-dimensional image or the CT for a three-dimensional image.
일측에 의하면, 상기 촬영부는 상기 제1에너지로 상기 대상체에 대한 2차원 X-선 촬영을 수행하며, 상기 치료부는 상기 제2에너지로 상기 대상체에 대한 3차원 CT 촬영을 수행함과 아울러, 방사선 치료가 가능하다.According to one aspect, the photographing unit performs two-dimensional X-ray imaging of the object with the first energy, the treatment unit performs three-dimensional CT imaging of the object with the second energy, It is possible.
일측에 의하면, 상기 구동유닛은 상기 치료부를 상기 대상체에 대한 높낮이가 조절되도록 구동시킨다.According to one aspect of the present invention, the drive unit drives the treatment unit so that the height of the treatment unit is adjusted with respect to the target object.
일측에 의하면, 상기 몸체유닛은, 상기 대상체가 진단 및 치료를 위해 출입 가능한 개구가 마련되는 갠트리 및 상기 개구를 통해 출입 가능하며, 상기 촬영치료유닛과 마주하도록 상기 대상체를 위치시키는 치료대를 포함하며, 상기 대상체는 상기 치료대에 고정체에 의해 자세 고정된다.According to one aspect of the present invention, the body unit includes a gantry in which the object is provided with an access opening for diagnosis and treatment, and a treatment table capable of being placed in and out of the opening, , The subject is held upright by the fixture on the treatment table.
일측에 의하면, 상기 몸체유닛은 납유리를 포함하는 차폐 가능한 재질로 형성되는 차폐박스의 내부에 위치한다.According to one aspect, the body unit is located inside a shield box formed of a shieldable material including a lead glass.
일측에 의하면, 상기 촬영치료유닛을 통해 상기 대상체로 조사되는 방사선의 광량 조절이 가능하도록 상기 대상체와 촬영치료유닛의 사이에 배치되는 보상유닛을 포함하며, 상기 보상유닛은 3차원 프린터에 의해 제조된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a compensation unit disposed between the object and a photographic treatment unit so as to be capable of adjusting the light quantity of the radiation irradiated to the object through the photographic treatment unit, and the compensation unit is manufactured by a three-dimensional printer .
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 대상체에 대한 진단과 치료가 하나의 기기를 통해 이루어짐으로써, 고가의 장비를 각각 개별적으로 구비하던 기존과 비교하여 경제성이 향상된다.According to the present invention having the above-described configuration, first, diagnosis and treatment for a target object are performed through a single device, so that the economical efficiency is improved compared with the conventional one in which expensive equipment is individually provided.
둘째, 기존의 각각 독립적으로 이루어지던 진단 및 치료와 달리 통합적인 진단 및 치료 적용이 가능해져, 정밀한 치료와 함께 치료 신뢰성 향상에도 기여할 수 있게 된다.Second, unlike conventional diagnosis and treatment, it is possible to apply integrated diagnosis and treatment, which can contribute to precise treatment and improved treatment reliability.
셋째, 다양한 대상체의 크기에 대응하여 영상촬영유닛의 높낮이를 조절함으로써, 최적화된 치료가 가능하다.Third, optimized treatment is possible by adjusting the height of the image capturing unit corresponding to the size of various objects.
넷째, 대상체를 자세 고정시킴과 아울러, 방사선 선량 조절이 가능함으로써, 안전하면서도 고정밀 방사선 치료가 가능해진다.Fourth, the posture of the subject is fixed, and the dose of radiation can be controlled, which makes safe and high-precision radiation treatment possible.
다섯째, 하나의 기기를 통해 통합적인 진단과 치료가 가능해짐에 따라, 공간의 제약으로부터 자유로워진다.Fifth, integrated diagnosis and treatment are possible through one device, so it is freed from space restriction.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 다중 에너지 영상치료기를 개략적으로 도시한 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 다중 에너지 영상치료기를 개략적으로 도시한 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 다중 에너지 영상치료기의 회전동작을 개략적으로 도시한 정면도,
도 4는 도 1에 도시된 다중 에너지 영상치료기의 높낮이 조절동작을 개략적으로 도시한 정면도, 그리고,
도 5는 도 1에 도시된 다중 에너지 영상치료기가 보상유닛을 포함하는 변형예를 개략적으로 도시한 구성도이다. 1 is a front view schematically showing a multi-energy imaging apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a side view schematically showing the multiple energy image therapy apparatus shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a front view schematically showing the rotation operation of the multi-energy imaging apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a front view schematically showing a height adjusting operation of the multi-energy imaging apparatus shown in FIG. 1,
FIG. 5 is a block diagram schematically showing a modification in which the multiple energy image therapy apparatus shown in FIG. 1 includes a compensation unit.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 다중 에너지 영상치료기(1)는 몸체유닛(10), 촬영치료유닛(20), 구동유닛(50) 및 제어유닛(80)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a
참고로, 본 발명에서 설명하는 다중 에너지 영상치료기(1)는 쥐, 고양이 및 개 등과 같은 동물의 치료를 위한 2차원 X-선 및 3차원 CT 촬영이 가능함과 아울러 방사선 치료가 가능한 기기로 예시한다. 즉, 본 실시예에서는 설명하는 치료를 위한 대상체(A)는 동물인 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예에 의한 다중 에너지 영상치료기(1)가 동물을 비롯한 사람의 치료를 위해서도 적용 가능함은 당연하다.For reference, the multi-energy image
상기 몸체유닛(10)은 치료를 위한 대상체(A)가 출입 가능하게 마련된다. 이러한 몸체유닛(10)은 갠트리(11) 및 치료대(12)를 포함한다.The
상기 갠트리(11)는 대상체(A)가 진단 및 치료를 위해 출입 가능한 개구(13)가 마련된다. 상기 갠트리(11)의 개구(13)는 도 2의 도시와 같이, 수평 방향으로 대상체(A)가 갠트리(11)의 내부로 출입될 수 있도록, 중심 영역에 수평 방향으로 연장되도록 형성된다. 이러한 갠트리(11)는 수평 방향으로 개구(13)가 형성되는 원통 형상을 가지며, 지지대(14)에 의해 지지된다.The
한편, 상기 갠트리(11)는 개구(13)를 감싸 지지하는 몸체가 차폐 가능한 재질로 형성됨으로써, 후술할 촬영치료유닛(20)을 통해 조사되는 방사선이 갠트리(11)의 외부로 누출되지 않도록 차폐시킨다.The
상기 치료대(12)는 개구(13)를 통해 출입 가능하며, 촬영치료유닛(20)과 마주하도록 대상체(A)를 위치시킨다. 상기 치료대(12)는 자세히 도시되지 않았으나, 대상체(A)를 수평 방향으로 이동 가능하도록 마련되어, 개구(13)를 통해 갠트리(11)의 내외로 출입된다.The treatment table 12 is accessible through the
또한, 상기 치료대(12)에 놓여진 대상체(A)는 고정체(15)에 의해 자세 고정된다. 상기 고정체(15)는 대상체(A)에 대응하여 유연하게 변형 가능함과 아울러 방사선을 간섭하지 않는 재질로 형성된다. 이러한 고정체(15)는 대상체(A)의 움직임을 최소화하고 대상체(A)의 위치, 치료 자세의 재현 및 고정시킨다. 즉, 상기 고정체(15)는 대상체(A)가 영상 촬영 또는 치료 중 움직이지 않도록 대상체(A)를 치료대(12)에 고정시킴으로써, 촬영되는 영상의 품질을 증진시킴과 아울러 치료의 신뢰성을 향상시키는데 기여한다.The object (A) placed on the treatment table (12) is fixed in position by the fixture (15). The
참고로, 도 1 및 도 2의 도시에서는 상기 고정체(15)가 대상체(A)의 테두리를 치료대(12)에 대해 고정시키는 것으로 도시하였으나, 꼭 도시된 예로 한정되지 않는다. 즉, 상기 고정체(15)가 대상체(A)를 치료대(12)에 대해 고정시킬 수 있는 다양한 형상 변형 및 실시예가 가능하다.1 and 2, the
이상과 같은 몸체유닛(10)은 차폐박스(16)의 내부에 위치한다. 상기 차폐박스(16)는 납유리(lead glass)와 같은 차폐 가능한 재질로 형성됨으로써, 내부의 영상 촬영 및 진단을 위해 방사되는 방사선을 차폐시킨다.The
상기 촬영치료유닛(20)은 대상체(A)를 향해 이동 가능하게 몸체유닛(10)에 설치되되, 서로 다른 크기를 가지는 복수의 에너지(E1)(E2)를 대상체(A)로 조사하여 촬영을 통한 진단과 방사선 치료를 수행한다. 이러한 촬영치료유닛(20)은 촬영부(30)와 치료부(40)를 포함한다.The photographing and
상기 촬영부(30)는 제1에너지(E1)로 대상체(A)를 촬영한다. 상기 제1에너지(E1)는 CT 촬영을 위한 에너지 파장 범위이며, 본 실시예에서는 대략 10 ~ 100KV 크기인 저에너지인 것으로 예시한다. 이러한 촬영부(30)는 촬영을 위한 제1에너지(E1)의 빔을 대상체(A)로 조사하는 제1광학체(31) 및, 제1광학체(31)로부터 조사되어 대상체(A)를 통과한 제1에너지(E1)의 빔을 감지하는 제1감지체(32)를 포함한다.The photographing
상기 제1광학체(31)와 제1감지체(32)는 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 대상체(A)를 사이에 두고 상호 마주하도록 갠트리(11)의 개구(13) 내주면에 직경 방향으로 상호 이격되어 설치된다. 여기서, 상기 제1광학체(31)는 자세히 도시되지 않았으나, 크기의 조절이 가능한 제1에너지(E1)의 빔을 발생시키는 광원(Source), 광원의 전원공급수단 및 십자선(Crosshair)을 보여줄 광학수단 등의 구성을 포함한다. 1 and 2, the first
한편, 상기 촬영부(30)는 2차원 영상 획득을 위한 X-선 촬영 또는 3차원 영상 획득을 위한 CT 촬영 중 어느 하나로 대상체(A)를 촬영한다. 이를 위해, 상기 촬영부(30)의 제1에너지(E1)의 크기는 후술할 제어유닛(80)에 제어되어 가변되며, 이러한 촬영부(30)의 구성은 제어유닛(80)의 구성과 함께 보다 자세히 후술한다.On the other hand, the photographing
상기 치료부(40)는 제1에너지(E1)보다 높은 제2에너지(E2)로 대상체(A)를 치료한다. 상기 제2에너지(E2)는 제1에너지(E1)의 크기 범위보다 큰 에너지 범위이며, 본 실시예에서는 대략 100 ~ 500KV인 것으로 예시한다. 이러한 치료부(40)는 치료를 위한 제2에너지(E2)의 빔을 대상체(A)로 조사하는 제2광학체(41) 및, 제2광학체(41)로부터 조사되어 대상체(A)를 통과한 제2에너지(E2)의 빔을 감지하는 제2감지체(42)를 포함한다. 여기서, 상기 제2광학체(41)와 제2감지체(42) 또한, 대상체(A)를 사이에 두고 상호 마주하도록 갠트리(11)의 개구(13) 내주면에 직경 방향으로 상호 이격되어 설치된다.The
한편, 상기 치료부(40)는 촬영부(30)가 2차원 X-선 촬영을 수행할 경우, 제2에너지(E2)의 크기가 제어되어 3차원 CT 촬영과 함께 방사선 치료가 가능한 변형예도 가능하다. 즉, 상기 치료부(40)가 촬영부(30)와 함께 3차원 CT 영상을 촬영하여 대상체(A)의 치료 진단에 사용될 수 있음과 아울러, 방사선 치료를 수행할 수 있는 것이다.Meanwhile, when the
참고로, 상기 제2광학체(41) 또한, 제1광학체(31)와 마찬가지로, 제2에너지(E2)의 빔을 발생시키는 광원(Source), 광원의 전원공급수단 및 십자선(Crosshair)을 보여줄 광학수단 등의 구성을 포함한다.The second
상기 촬영부(30)와 치료부(40)는 갠트리(11)의 개구(13)의 내주면을 따라 상호 90도 간격으로 이격되도록 위치한다. 보다 구체적으로, 상기 촬영부(30)의 제1광학체(31)와 제1감지체(32) 각각에 대해 90도 간격으로 원주 방향으로 이격된 위치에 치료부(40)의 제2광학체(41)와 제2감지체(42)가 위치한다. 이러한 촬영부(30)와 치료부(40)의 위치는 도시된 예로 한정되지 않으며, 촬영부(30)와 치료부(40)의 이격된 간격은 대상체(A)의 조건, 촬영 조건, 치료 조건, 몸체유닛(10)이 설치되는 공간의 조건, 몸체유닛(10)의 크기 등과 같은 다양한 조건에 따라 변경 가능하다. The photographing
상기 구동유닛(50)은 촬영치료유닛(20)을 몸체유닛(10)에 대해 구동시킨다. 상기 구동유닛(50)은 도 2의 도시와 같이, 촬영치료유닛(20)을 회전시키는 제1구동부(60)와, 승하강 구동시키는 제2구동부(70)를 포함한다.The driving
상기 제1구동부(60)는 도 3의 도시와 같이, 촬영치료유닛(20)을 대상체(A)를 중심으로 회전되도록 구동시킴으로써, 대상체(A)에 대한 촬영 또는 치료 동작 중 촬영치료유닛(20)의 위치를 가변시킨다. 이를 위해, 상기 제1구동부(60)는 회전력을 발생시키는 제1구동원(61)과 제1구동원(61)과 연결되어 상기 촬영치료유닛(20)을 회전시키는 제1구동체(62)를 포함한다.3, the
여기서, 상기 제1구동원(61)은 회전력을 발생시키는 회전모터를 포함한다. 또한, 상기 제1구동체(62)는 제1구동원(61)으로부터 회전력을 전달받아, 촬영치료유닛(20)의 촬영부(30)와 치료부(40)를 갠트리(11)의 내주면을 따라 원주방향으로 회전시킨다. 이러한 제1구동체(62)는 자세히 도시되지 않았으나, 촬영부(30)와 치료부(40)를 지지한 상태로 갠트리(11)의 내주면을 따라 원주 방향으로 회전 가능한 구동 레일을 포함한다. 그러나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1구동체(62)가 갠트리(11)의 내주면을 따라 촬영부(30)와 치료부(40)를 회전시킬 수 있는 회전 벨트와 같은 다양 회전 구동수단 중 어느 하나로 변형 가능함은 당연하다. Here, the
참고로, 상기 제1구동원(61)과 제1구동체(62)의 사이에는 제1구동원(61)의 구동력을 제1구동체(62)로 전달하기 위한 기어, 벨트 등과 같은 구동력 전달수단이 개재될 수 있다.A driving force transmitting means such as a gear or a belt for transmitting the driving force of the
상기 제2구동부(70)는 도 4의 도시와 같이, 촬영치료유닛(20)을 대상체(A)에 대해 승하강시킴으로써, 대상체(A)와 촬영치료유닛(20) 사이의 이격된 간격을 조절한다. 이러한 제2구동부(70)는 치료부(40)를 승하강시키는 것으로 예시하며, 이를 위해, 구동력을 발생시키는 제2구동원(71)과, 제2구동원(71)의 구동력을 전달받아 치료부(40)를 승하강시키는 제2구동체(72)를 포함한다.The
상기 제2구동원(71)은 직선 구동력을 발생시킬 수 있는 모터를 포함하며, 제2구동원(71)의 구동력은 기어 및 벨트 등과 같은 구동력 전달수단에 의해 제2구동체(72)로 전달된다.The
상기 제2구동체(72)는 치료부(40)에 설치되어, 제2구동원(71)의 구동력 전달 여부에 따라 대상체(A)를 치료할 치료부(40)의 높낮이를 조절한다. 본 실시예에서는 상기 제2구동체(72)가 치료부(40)의 제2광학체(41)를 다단 승하강 가능하게 지지하는 것으로 예시한다. 이때, 상기 제2구동체(72)가 촬영부(30)에도 마련되어 촬영부(30)를 승하강 구동시키는 변형예도 가능하다.The
이러한 제2구동부(70)의 구동력에 의해, 대상체(A)에 대한 치료부(40)의 높낮이가 조절됨으로써, 대상체(A)의 종류에 대응하여 정확한 방사선 치료가 가능해진다.The height of the
상기 제어유닛(80)은 촬영치료유닛(20)을 통해 촬영된 영상을 기반으로 모의 치료 계획을 수행하여 진단함으로써, 대상체(A)를 치료하도록 제어한다. 상기 제어유닛(80)은 촬영부(30)가 2차원 영상을 위한 X-선 촬영 또는 3차원 영상을 위한 CT 촬영 중 어느 하나로 대상체(A)를 촬영하도록 제1에너지(E1)의 크기를 제어한다. 아울러, 상기 제어유닛(80)은 치료부(40)가 대상체(A)의 방사선 치료를 위한 제2에너지(E2)의 빔을 발생시키도록 제어한다.The
참고로, 상술한 본 일 실시예에서는 상기 촬영부(30)와 치료부(40)가 상호 별도로 갠트리(11)의 내주면을 따라 설치되는 것으로 예시하나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 촬영부(30)와 치료부(40)가 상호 일체로 형성되는 즉, 촬영부(30)와 치료부(40)의 구분 없이 하나의 광학체와 감지체를 포함하도록 구성되어, 제어유닛(80)에 의해 필요에 따라 에너지의 크기가 가변되도록 구성될 수도 있음은 당연하다.For reference, in the above embodiment, the photographing
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 다중 에너지 영상치료기(1)의 진단 및 치료를 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.The diagnosis and treatment of the
우선, 도 2의 도시와 같이, 상기 치료대(12)에 놓여진 대상체(A)가 고정체(15)에 의해 고정된 상태로 수평 이동하여 갠트리(11)의 개구(13)를 통해 갠트리(11)의 내부로 진입한다. 이 후, 상기 치료대(12)에 놓여진 대상체(A)가 촬영부(30)와 마주한 위치까지 진입하면, 도 1의 도시와 같이 촬영부(30)의 제1광학체(31)가 2차원 X-선 영상을 촬영하기 위한 제1에너지(E1)을 대상체(A)로 조사하고, 제1감지체(32)가 대상체(A)를 통과한 제1에너지(E1)의 빔을 감지하여 제어유닛(80)으로 제공한다.2, the object A placed on the treatment table 12 is horizontally moved in a state of being fixed by the fixed
이때, 상기 촬영부(30)는 제1구동부(60)의 구동력에 의해 갠트리(11)의 원주방향으로 회전하면서 대상체(A)에 대한 2차원 X-선 영상을 획득한다. 참고로, 상기 대상체(A)의 조건, 진단 조건 및 치료 목적에 따라, 촬영부(30)에 의해 촬영에 연동하여 대상체(A)가 놓여진 치료대(12) 또한, 수평방향으로 움직일 수 있도 있다.At this time, the photographing
또한, 상기 촬영부(30)가 대상체(A)에 대한 3차원 영상을 획득하고자 할 경우, 제어유닛(80)은 촬영부(30)로부터 조사되는 제1에너지(E1)의 크기를 가변시켜 3차원 CT 촬영을 위한 제1에너지(E1)로 변환시킨다. 그러면, 상기 촬영부(30)는 기 설정된 각도로 제1구동부(60)에 의해 회전되면서 대상체(A)를 촬영한다. 보다 구체적으로, 상기 촬영부(30)는 갠트리(11)의 내주면을 따라 원주방향으로 기 설정된 각도만큼 제1구동부(60)에 의해 왕복 회전되면서 대상체(A)를 촬영하며, 대상체(A)도 갠트리(11)의 내부에서 수평방향으로 왕복 이동하면서 대상체(A)에 대한 영상을 획득한다.When the photographing
이상과 같이, 상기 촬영부(30)에 의해 대상체(A)를 촬영하는 동안, 치료부(40)는 동작되지 않는다.As described above, the
상기 촬영부(30)를 통해 촬영된 대상체(A)의 영상을 기반으로, 제어유닛(80)은 대상체(A)의 치료를 위한 최적의 방사선 모양 및 선량을 계산/예측하는 치료계획을 수립한다. 이렇게 수립된 치료계획에 따라, 상기 촬영부(30)는 치료부(40)가 대상체(A)를 치료하도록 제2에너지(E2)의 크기를 제어한다.Based on the image of the object A photographed through the photographing
상기 치료부(40)의 제2광학체(41)는 제어유닛(80)에 의해 제어된 제2에너지(E2)의 크기로 제어된 상태로 도 3의 도시와 같이 대상체(A)와 마주하도록 제1구동부(60)에 의해 회전된 후, 위치 고정 또는 기 설정된 각도로 회전되면서 대상체(A)를 치료한다. 상기 치료부(40)에 의해 대상체(A)의 치료가 완료되면, 대상체(A)는 치료대(12)에 지지된 상태로 수평방향으로 이동하여 갠트리(11)를 벗어난다.The second
한편, 도 4의 도시와 같이, 상기 치료대(12)에 놓여지는 대상체(A)의 크기가 도 1 내지 도 3에 도시된 대상체(A) 보다 작아진 경우, 상기 대상체(A)에 대해 근접하도록 치료부(40)가 제2구동부(70)에 의해 조정된다. 즉, 상기 대상체(A)에 대한 치료부(40)의 이격된 거리가 제2구동부(70)에 의해 제어되는 것이다. 이러한 치료부(40)의 높낮이 조절로 인해, 대상체(A)의 종류 및 크기에 상관없이 최적화된 치료를 제공할 수 있게 된다.On the other hand, as shown in Fig. 4, when the size of the object A placed on the treatment table 12 is smaller than the size of the object A shown in Figs. 1 to 3, The
참고로, 도 5를 참고하면, 본 발명에 의한 다중 에너지 영상치료기(1)가 보상유닛(80)을 포함하는 변형예가 도시된다. 도 5의 도시와 같이, 상기 보상유닛(80)은 촬영치료유닛(20)을 통해 대상체(A)로 조사되는 제1 및 제2에너지(E1)(E2)의 크기를 가지는 방사선 세기를 조절하여 대상체(A)로 안내한다. 이러한 보상유닛(80)은 상술한 다엽 콜리메이터(Multi-leaf collimator)를 포함할 수도 있으나, 변형예의 경우 투과되는 에너지(E1)(E2)의 광량 조절이 가능하도록 3차원 프린터에 의해 제조된 3차원 보상체(Compensator)를 포함하는 것으로 예시한다.5, there is shown a modification in which the multiple energy
상기 보상체를 포함하는 보상유닛(80)은 촬영이나 치료가 필요한 부위에는 선량을 증가시키고 불필요한 주변 영역에는 최소한의 선량만을 투과시킬 수 있는 형상을 가진다. 이러한 보상유닛(80)의 형상 및 크기는 도 5에 도시된 예로 한정되지 않는다.The
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.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that
1: 다중 에너지 영상치료기
10: 몸체유닛
11: 갠트리
12: 치료대
20: 촬영치료유닛
30: 촬영부
40: 치료부
50: 구동유닛
60: 제1구동부
70: 제2구동부
80: 제어유닛
90: 보상유닛1: Multi-energy imaging apparatus 10: Body unit
11: Gantry 12: Treatment zone
20: photographing treatment unit 30: photographing unit
40: treatment section 50: drive unit
60: first driving part 70: second driving part
80: control unit 90: compensation unit
Claims (21)
상기 대상체를 향해 움직임 가능하게 상기 몸체유닛에 설치되되, 서로 다른 크기를 가지는 복수의 에너지를 상기 대상체로 조사하여 진단 및 치료 중 적어도 어느 하나를 수행하는 촬영치료유닛;
상기 촬영치료유닛을 상기 몸체유닛에 대해 구동시키는 구동유닛; 및
상기 촬영치료유닛을 통해 조사되는 상기 에너지의 크기를 제어함과 아울러, 상기 촬영치료유닛을 통해 촬영된 영상을 기반으로 모의 치료 계획을 수행하여 상기 촬영치료유닛을 통해 상기 대상체를 치료하도록 제어하는 제어유닛;
을 포함하는 다중 에너지 영상치료기.A body unit into which an object for treatment is accessible;
A photographic processing unit which is installed in the body unit so as to move toward the target object and which performs at least one of diagnosis and treatment by irradiating a plurality of energies having different sizes to the target object;
A driving unit that drives the photographic treatment unit with respect to the body unit; And
A control unit for controlling the magnitude of the energy irradiated through the photographic treatment unit and controlling the subject to be treated through the photographic treatment unit by performing a simulation treatment plan based on the photographed image through the photographic treatment unit, unit;
And a plurality of energy imaging apparatuses.
상기 촬영치료유닛은,
제1에너지로 상기 대상체를 촬영하여 진단하는 촬영부; 및
상기 제1에너지보다 높은 제2에너지로 상기 대상체를 치료하는 치료부;
를 포함하는 다중 에너지 영상치료기.The method according to claim 1,
Wherein the photographic treatment unit comprises:
A photographing unit photographing and diagnosing the object with a first energy; And
A treatment unit for treating the subject with a second energy higher than the first energy;
Wherein the multi-energy image processor comprises:
상기 촬영부 및 치료부는 일체로 형성되어, 상기 제어유닛에 의해 상기 제1 및 제2에너지 중 어느 하나로 상기 대상체에 대해 조사하도록 제어되는 다중 에너지 영상치료기.3. The method of claim 2,
Wherein the photographing unit and the treatment unit are integrally formed and controlled by the control unit to irradiate the object with any one of the first energy and the second energy.
상기 제어유닛은 상기 촬영부가 2차원 영상을 위한 X-선 촬영 또는 3차원 영상을 위한 CT 촬영 중 어느 하나로 상기 대상체를 촬영하도록 상기 제1에너지의 크기를 제어하는 다중 에너지 영상치료기.3. The method of claim 2,
Wherein the control unit controls the magnitude of the first energy so that the imaging unit photographs the object with either the X-ray imaging for a two-dimensional image or the CT imaging for a three-dimensional image.
상기 촬영부는 상기 제1에너지로 상기 대상체에 대한 2차원 X-선 촬영을 수행하며,
상기 치료부는 상기 제2에너지로 상기 대상체에 대한 3차원 CT 촬영을 수행함과 아울러, 방사선 치료가 가능한 다중 에너지 영상치료기.3. The method of claim 2,
Wherein the photographing unit performs two-dimensional X-ray photography on the object with the first energy,
Wherein the treatment unit performs three-dimensional CT imaging of the target with the second energy, and is capable of radiotherapy.
상기 구동유닛은 상기 촬영치료유닛을 상기 대상체를 중심으로 회전시키는 다중 에너지 영상치료기.The method according to claim 1,
Wherein the drive unit rotates the photographic treatment unit around the object.
상기 구동유닛은 상기 촬영치료유닛을 상기 대상체에 대한 높낮이가 조절되도록 구동시키는 다중 에너지 영상치료기.The method according to claim 1,
Wherein the driving unit drives the photographic processing unit to raise and lower the object with respect to the object.
상기 구동유닛은 상기 치료부를 상기 대상체에 대한 높낮이가 조절되도록 구동시키는 다중 에너지 영상치료기.3. The method of claim 2,
Wherein the drive unit drives the treatment unit so that the height of the treatment unit is adjusted with respect to the target object.
상기 몸체유닛은,
상기 대상체가 진단 및 치료를 위해 출입 가능한 개구가 마련되는 갠트리; 및
상기 개구를 통해 출입 가능하며, 상기 촬영치료유닛과 마주하도록 상기 대상체를 위치시키는 치료대;
를 포함하며,
상기 대상체는 상기 치료대에 고정체에 의해 자세 고정되는 다중 에너지 영상치료기.The method according to claim 1,
The body unit includes:
A gantry provided with an opening through which the subject can enter and exit for diagnosis and treatment; And
A treatment table which is accessible through the opening and in which the object is positioned to face the photographic treatment unit;
/ RTI >
Wherein the object is posture-fixed by the fixture on the treatment table.
상기 몸체유닛은 납유리를 포함하는 차폐 가능한 재질로 형성되는 차폐박스의 내부에 위치하는 다중 에너지 영상치료기.10. The method of claim 9,
Wherein the body unit is located inside a shielding box made of a shieldable material including lead glass.
상기 촬영치료유닛을 통해 상기 대상체로 조사되는 방사선 세기를 조절하여 상기 대상체로 안내하도록 상기 대상체와 상기 촬영치료유닛의 사이에 배치되는 보상유닛;
을 포함하는 다중 에너지 영상치료기.The method according to claim 1,
A compensation unit disposed between the object and the photographic treatment unit to adjust the intensity of the radiation irradiated to the object through the photographic treatment unit and guide the object to the object;
And a plurality of energy imaging apparatuses.
상기 보상유닛은 다엽 콜리메이터(Multi-leaf collimator) 및 투과되는 상기 에너지의 광량 조절이 가능하도록 3차원 프린터에 의해 제조된 보상체(Compensator) 중 어느 하나를 포함하는 다중 에너지 영상치료기.12. The method of claim 11,
Wherein the compensation unit comprises any one of a multi-leaf collimator and a compensator manufactured by a three-dimensional printer so that the light amount of the transmitted energy can be adjusted.
상기 대상체에 대해 움직임 가능하게 상기 몸체유닛에 설치되어 서로 다른 제1 및 제2에너지의 크기로 상기 대상체를 진단 및 치료 중 적어도 어느 하나를 수행하는 촬영치료유닛;
상기 촬영치료유닛을 상기 대상체를 중심으로 회전시키거나 승하강 구동시키는 구동유닛; 및
상기 제1 및 제2에너지의 크기를 제어함과 아울러, 상기 촬영치료유닛을 통해 촬영된 영상을 기반으로 모의 치료 계획을 수행하여 상기 촬영치료유닛을 통해 상기 대상체를 치료하도록 제어하는 제어유닛;
을 포함하는 다중 에너지 영상치료기.A body unit into which an object for treatment is accessible;
A photographic processing unit installed in the body unit so as to be movable with respect to the object and performing at least one of diagnosing and treating the object with different first and second energies;
A drive unit that rotates or raises / lowers the photographic treatment unit about the object; And
A control unit for controlling the magnitude of the first and second energies and controlling the object to be treated through the imaging and treatment unit by performing a simulation treatment plan based on the image photographed through the imaging and treatment unit;
And a plurality of energy imaging apparatuses.
상기 촬영치료유닛은,
상기 제1에너지로 상기 대상체를 촬영하여 진단하는 촬영부; 및
상기 제1에너지보다 높은 상기 제2에너지로 상기 대상체를 치료하는 치료부;
를 포함하는 다중 에너지 영상치료기.14. The method of claim 13,
Wherein the photographic treatment unit comprises:
A photographing unit photographing and diagnosing the object with the first energy; And
A treatment unit for treating the object with the second energy higher than the first energy;
Wherein the multi-energy image processor comprises:
상기 촬영부 및 치료부는 일체로 형성되어, 상기 제어유닛에 의해 상기 제1 및 제2에너지 중 어느 하나로 상기 대상체에 대해 조사하도록 제어되는 다중 에너지 영상치료기.15. The method of claim 14,
Wherein the photographing unit and the treatment unit are integrally formed and controlled by the control unit to irradiate the object with any one of the first energy and the second energy.
상기 제어유닛은 상기 촬영치료유닛이 2차원 영상을 위한 X-선 촬영 또는 3차원 영상을 위한 CT 촬영 중 어느 하나로 상기 대상체를 촬영하도록 상기 제1에너지의 크기를 제어하는 다중 에너지 영상치료기.15. The method of claim 14,
Wherein the control unit controls the magnitude of the first energy so that the photographic treatment unit photographs the object with either the X-ray for a two-dimensional image or the CT for a three-dimensional image.
상기 촬영부는 상기 제1에너지로 상기 대상체에 대한 2차원 X-선 촬영을 수행하며,
상기 치료부는 상기 제2에너지로 상기 대상체에 대한 3차원 CT 촬영을 수행함과 아울러, 방사선 치료가 가능한 다중 에너지 영상치료기.15. The method of claim 14,
Wherein the photographing unit performs two-dimensional X-ray photography on the object with the first energy,
Wherein the treatment unit performs three-dimensional CT imaging of the target with the second energy, and is capable of radiotherapy.
상기 구동유닛은 상기 치료부를 상기 대상체에 대한 높낮이가 조절되도록 구동시키는 다중 에너지 영상치료기.15. The method of claim 14,
Wherein the drive unit drives the treatment unit so that the height of the treatment unit is adjusted with respect to the target object.
상기 몸체유닛은,
상기 대상체가 진단 및 치료를 위해 출입 가능한 개구가 마련되는 갠트리; 및
상기 개구를 통해 출입 가능하며, 상기 촬영치료유닛과 마주하도록 상기 대상체를 위치시키는 치료대;
를 포함하며,
상기 대상체는 상기 치료대에 고정체에 의해 자세 고정되는 다중 에너지 영상치료기.14. The method of claim 13,
The body unit includes:
A gantry provided with an opening through which the subject can enter and exit for diagnosis and treatment; And
A treatment table which is accessible through the opening and in which the object is positioned to face the photographic treatment unit;
/ RTI >
Wherein the object is posture-fixed by the fixture on the treatment table.
상기 몸체유닛은 납유리를 포함하는 차폐 가능한 재질로 형성되는 차폐박스의 내부에 위치하는 다중 에너지 영상치료기.20. The method of claim 19,
Wherein the body unit is located inside a shielding box made of a shieldable material including lead glass.
상기 촬영치료유닛을 통해 상기 대상체로 조사되는 방사선의 광량 조절이 가능하도록 상기 대상체와 촬영치료유닛의 사이에 배치되는 보상유닛;
을 포함하며,
상기 보상유닛은 3차원 프린터에 의해 제조되는 다중 에너지 영상치료기.14. The method of claim 13,
A compensation unit disposed between the object and the photographic treatment unit so as to be capable of adjusting a light amount of the radiation irradiated to the object through the photographic treatment unit;
/ RTI >
Wherein the compensation unit is manufactured by a three-dimensional printer.
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