KR20190122637A - 암 방사선 치료용 보상체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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박소연
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Abstract

본 발명은 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡 영역을 포함함으로써, 환자의 체표면에 완전히 밀착될 수 있고, 이에 치료에 사용시에 종양 모든 영역에 균질한 방사선량의 전달이 가능한 보상체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

암 방사선 치료용 보상체 및 이의 제조 방법{BOLUS FOR RADIOTHERAPHY IN CANCER AND PREPARING METHOD THEREOF}
본 발명은 암 방사선 치료용 보상체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
방사선 치료는 방사선을 이용해 질병을 치료하는 것으로서, 수술, 항암화학 요법과 더불어 종양 치료의 3대 요법 중의 하나이다.
의료용으로 사용되는 방사선 중 특히 치료방사선은 암환자의 종양에 가해져 암세포를 더 이상 번식하지 못하게 함으로써 암세포가 수명을 다해 죽게 하거나 환자의 고통을 경감하기 위해 사용된다.
이러한 방사선 치료는 수술을 한 뒤 암 세포가 남아 있을 가능성이 높은 경우 재발을 방지하기 위해서, 수술을 하지 못하는 경우, 수술보다는 방사선 치료가 더 효과적인 경우, 수술과 방사선 치료를 같이 병행하여 환자의 삶의 질을 높이고자 하는 경우, 항암 약물 치료 후 항암 약물 치료와 함께 항암 효과를 극대화하기 위해서 수행될 수 있다.
체표면에 이르는 종양의 방사선 치료에는 보상체(볼루스)가 사용된다. 이는, 종양의 효과적인 제어를 위해 환자 체표면까지 충분한 처방선량을 전달이 필요하나, 방사선치료에 사용되는 고에너지 광자선 및 전자선은 빔의 입사 표면 근처에 수 cm 깊이의 빌드업 영역(build-up region)을 형성하여 물리적으로 충분한 방사선량 전달이 불가하므로, 환자 체표면에 인체 연부조직 등가물질인 볼루스(bolus)를 밀착시켜 빌드업 영역이 볼루스에 형성되도록 하기 위함이다.
특히, 유방암의 경우 치료범위가 환자 체표면까지 이르는 경우가 빈번하여 보상체의 사용이 필수적인데, 유방의 경우 고정된 딱딱한 신체 부위가 아니고, 체표면의 굴곡이 심하므로, 보상체 사용시에 환자와의 밀착이 어려워, 보상체와 환자 체표면 사이에 공기층이 형성되어 치료 효과가 저하되는 문제가 있다.
한국등록특허 제1734696호
본 발명은 암 방사선 치료시에 환자 체표면과 완전히 밀착할 수 있는 보상체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 보상체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡 영역을 포함하는 암 방사선 치료용 보상체.
2. 위 1에 있어서, 상기 굴곡 영역은 환자의 환부 표면을 스캔하여, 그 표면 굴곡과 일치하도록 얻어진 것인 보상체.
3. 위 1에 있어서, 상기 보상체는 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하도록 3D 프린팅된 몰드에 캐스팅되어 얻어진 것인 보상체.
4. 위 1에 있어서, 상기 보상체는 연성 재질인 보상체.
5. 위 1에 있어서, 상기 보상체는 쇼어 경도가 20A 내지 40A인 보상체.
6. 위 1에 있어서, 상기 보상체는 그 말단에서 타단 방향으로 소정 길이의 복수개의 홀을 갖는 것인 보상체.
7. 위 1에 있어서, 상기 굴곡 영역의 수용면에 소정 간격으로 이격된 복수개의 홈을 가지며, 상기 복수개의 홈에 각각 위치한 선량계를 포함하는 보상체.
8. 위 7에 있어서, 상기 홈의 깊이는 선량계의 높이 이하인 보상체.
9. 위 7에 있어서, 상기 보상체의 두께는 5mm 내지 10mm이고, 홈의 깊이는 1mm 내지 2mm인 보상체.
10. 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡 영역을 포함하는 몰드에 보상체 제조용 조성물을 주입하는 단계; 및
상기 주입된 조성물을 경화시키고 몰드로부터 분리시켜 수용부를 얻는 단계;를 포함하는 암 방사선 치료용 보상체의 제조 방법.
11. 위 10에 있어서, 상기 조성물을 주입하는 단계 이전에
환자의 자세를 결정하고 환부 표면 이미지 정보를 얻는 단계; 및 획득한 이미지 정보에 맞추어 3D 프린터로 몰드를 인쇄하는 단계;를 더 포함하는 방법.
12. 위 11에 있어서, 상기 환부 표면 이미지 정보는 CT 영상 또는 3D 스캔으로 얻는 것인, 방법.
13. 위 10에 있어서, 상기 조성물은 경화 후 쇼어 경도가 20A 내지 40A인 방법.
14. 위 11에 있어서, 상기 몰드는 상기 획득한 이미지 정보에 기결정된 방사선원의 개수 및 위치를 반영하여 인쇄되는 것인 방법.
15. 위 11에 있어서, 상기 몰드는 상기 이미지 정보에 에 기결정된 선량계의 위치 및 개수 정보를 반영하여 인쇄되는 것이고, 상기 수용부의 각 홈에 선량계를 위치시키는 단계를 더 포함하는 방법.
16. 위 15에 있어서, 상기 홈의 깊이는 선량계의 높이 이하인 방법.
본 발명의 암 방사선 치료용 보상체는 환자의 체표면에 완전히 밀착될 수 있고, 이에 치료에 사용시에 종양 모든 영역에 균질한 방사선량의 전달이 가능하다.
본 발명의 암 방사선 치료용 보상체는 방사선 치료 중에 방사선량을 계측하여, 방사선 치료의 정확도를 직접적으로 평가할 수 있고, 이에 고정밀도의 방사선 치료 수행이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 보상체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 보상체의 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 보상체의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 보상체의 사시도이다.
도 5는 평판형 보상체와 본 발명의 일 구현예에 따른 보상체를 환자 체표면에 밀착한 경우를 비교한 것이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 암 방사선 치료용 보상체에 관한 것이다.
암 방사선 치료용 보상체는 암 환자의 방사선 치료에 사용되는 것으로서, 소정 깊이를 침투한 후에야 치료효과를 보이는 광자선의 치료 효과가 환자의 피부 표면부터 나타나게 하는 것이 가능하다.
본 발명의 암 방사선 치료용 보상체(100)는 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡 영역을 포함한다. 도 1 내지 4를 참조하면 굴곡 영역을 포함하는 보상체(100)를 확인할 수 있다.
방사선 치료용 보상체가 환자의 굴곡진 체표면에 완전히 밀착되지 못하고 보상체와 체표면 사이에 공기층이 형성되면, 종양의 모든 영역에 균질한 방사선량의 전달이 불가하다.
특히, 유방의 경우 고정된 딱딱한 신체 부위가 아니고, 체표면의 굴곡이 심하므로, 시트형 보상체를 사용하는 경우에는 환자의 체표면에 완벽한 밀착이 실질적으로 불가하다.
그러나, 본 발명의 보상체(100)는 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡 영역을 포함함으로써, 수용면이 환자의 체표면에 완전히 밀착될 수 있고, 이에 치료에 사용시에 종양 모든 영역에 균질한 방사선량의 전달이 가능하다.
도 4에는 환자 환부 표면 굴곡과 일치하지 않는 보상체(좌측)와 일치하는 보상체(우측)를 사용한 경우의 밀착 정도를 보이는 것으로, 이를 참조하면 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡 영역을 포함하는 경우 환자의 체표면에 완전히 밀착되는 것을 확인할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 보상체(100)는 환자의 환부 표면 정보를 얻어 그에 맞추어 제조된 것일 수 있고, 예를 들면 환자의 환부 표면을 스캔하여, 그 표면 굴곡과 일치하도록 3D 프린팅된 것이거나, 몰드를 3D 프린팅하고 몰드에 주입액을 부어 캐스팅한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 구체적으로는 몰드를 3D 프린팅하고 몰드에 주입액을 부어 캐스팅한 것일 수 있다.
보상체(100)는 연성 재질일 수 있다. 그러한 경우 환자 표면에 맞게 유연하게 휘어져 환자 체표면의 굴곡을 잘 맞출 수 있어 바람직하다. 단단한 재질의 볼루스는 유방절제술 후 방사선치료와 같이 환자 체표면이 움푹 패인 경우에 밀착이 되지 않고 공기층을 형성하며, 환자 체표면의 굴곡에 맞추기 어렵다.
연성 재질로는 당 분야에 공지된 연성 수지를 제한없이 사용할 수 있으며, 구체적인 예를 들면 폴리우레탄 수지를 사용할 수 있다. 시판품의 구체적인 예시를 들자면 Smooth on 사의 폴리우레탄 Clear Flex™ 30을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 보상체(100)는 예를 들면 쇼어 경도(shore hardness)가 20A 내지 40A인 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 25A 내지 35A인 것을 사용할 수 있다. 그러한 경우에 과도하게 연성이 높아져 보상체가 늘어지거나 접히는 것을 방지할 수 있고, 과도하게 연성이 낮아져 신체에 밀착되지 않는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 보상체(100)는 그 말단에서 타단 방향으로 소정 길이의 복수개의 홀(120)을 갖는 것일 수 있다. 도 5에는 홀(120)을 갖는 보상체(100)가 개략적으로 도시되어 있다.
상기 홀(120)을 통해 근접 방사선 치료시에 방사선원이 삽입되어 환자 체표면에 방사선량을 전달할 수 있다.
소정 길이는 타단까지의 길이 이하의 길이로서 환부 표면 정도에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 보상체(100)는 굴곡 영역의 수용면에 소정 간격으로 이격된 복수개의 홈(110)을 가질 수 있다. 도 1 내지 3에는 홈(110)을 갖는 보상체(100)가 개략적으로 도시되어 있다.
상기 각 홈(110)에 선량계(200)를 위치시킬 수 있고, 이에 따라 방사선 치료 중 환자 체표면에서 선량을 측정하여 방사선 치료의 정확도를 직접적으로 평가할 수 있고, 이에 고정밀도의 방사선 치료 수행이 가능하다.
홈(110)의 간격 및 개수는 한정되지 않으며, 환부 표면적을 고려하여 선량의 정확한 측정이 가능하도록 적절히 선택될 수 있다.
홈(110)의 깊이는 선량계(200)를 위치시킬 수 있으며 그 깊이에 의해 종양 전 영역에 방사선량이 전달되는 것이 방해받지 않는 범위 내라면 제한되지 않으며, 예를 들면 1mm 내지 2mm일 수 있다.
보상체(100)는 두께는 예를 들면 방사선 빔의 입사 표면 근처에 형성되는 빌드업 영역에 대응되는 두께를 가질 수 있으며, 구체적으로 5mm 내지 10mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 암 방사선 치료용 보상체는 상기 홈(110)에 각각 위치한 선량계(200)를 더 포함할 수 있다.
선량계(200)는 그 높이가 보상체(100) 굴곡 영역의 수용면 홈(110)의 깊이 이하일 수 있고, 바람직하게는 홈(110)의 깊이와 일치할 수 있다. 그러한 경우 선량계(200)가 환자의 체표면과 밀착할 수 있고, 보상체(100)로 감싸져, 보상체(100)와 선량계(200) 사이, 선량계(200)와 체표면 사이에 공기층이 없이 밀착될 수 있다.
선량계(200)는 그 높이가 예를 들면 1mm 내지 2mm일 수 있다.
본 발명의 암 방사선 치료용 보상체는 방사선 치료를 요하는 모든 암에 사용될 수 있다. 예를 들면, 유방암, 갑상선암, 뇌암, 두경부암, 악성흑색종, 림프종, 피부암 등일 수 있으며, 본 발명의 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 장점을 최대한 발휘한다는 측면에서 구체적으로는 유방암일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 암 방사선 치료용 보상체의 제조 방법에 관한 것이다.
이하 본 발명의 일 구현예에 따른 제조 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡을 갖는 몰드에 보상체 제조용 조성물을 주입한다.
보상체 제조용 조성물은 액상 또는 반고상일 수 있다.
환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡을 갖는 몰드에 보상체 제조용 조성물을 주입하여, 제조용 조성물이 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡을 갖도록 성형할 수 있다.
제조용 조성물은 경화 후 연성 재질을 갖는 소재를 포함하는 것일 수 있고, 이는 당 분야에 공지된 연성 수지일 수 있으며, 구체적인 예를 들면 폴리우레탄 수지일 수 있다. 시판품의 구체적인 예시를 들자면 Smooth on 사의 폴리우레탄 Clear Flex™ 30을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
성형은 예를 들면 가열 하에 수행될 수도 있고, 그러한 경우 제조용 조성물에 포함되는 소재는 상기 외에도 연성 재질의 열가소성 수지가 사용될 수도 있다.
제조용 조성물은 예를 들면 경화 후 쇼어 경도(shore hardness)가 20A 내지 40A인 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 25A 내지 35A인 것을 사용할 수 있다. 그러한 경우에 과도하게 연성이 높아져 보상체가 늘어지거나 접히는 것을 방지할 수 있고, 과도하게 연성이 낮아져 신체에 밀착되지 않는 것을 방지할 수 있다.
제조용 조성물은 가압챔버 또는 진공챔버로 기포를 제거한 것일 수 있고, 이에 본 발명의 방법은 제조용 조성물의 기포를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 가압챔버 또는 진공챔버로 수행될 수 있다.
제조용 조성물은 경화 후 두께가 예를 들면 5mm 내지 10mm가 되도록 주입될 수 있다.
이후, 상기 제조용 조성물을 경화시키고 몰드로부터 분리시켜 보상체(100)를 얻는다.
본 발명의 방법에 사용되는 몰드는 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡을 갖는 것으로서, 본 발명은 상기 제조용 조성물을 주입하는 단계 이전에 환자의 자세를 결정하고 환부 표면 이미지 정보를 얻는 단계; 및 획득한 이미지 정보에 맞추어 3D 프린터로 몰드를 인쇄하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
암 환자의 방사선 치료에서 종양 부위, 면적, 위치 등이 환자별로 상이할 수 있으므로, 이에 따라 환자의 자세도 상이할 수 있다. 이에, 보상체 제조에 앞서 환자의 자세를 결정해야 하고, 결정된 자세를 유지한 상태로 환부 표면 이미지 정보를 얻는다.
환부 표면 이미지 정보는 예를 들면 CT 영상 또는 3D 스캔으로부터 얻을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 몰드는 상기 획득한 이미지 정보에 기결정된 방사선원의 개수 및 위치를 반영하여 인쇄되는 것일 수 있다. 그러한 경우, 보상체의 방사선원이 삽입되는 홀에 대응되는 부분이 채워진 몰드를 얻을 수 있다. 이에 의해, 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡 영역을 포함하며, 그 말단에서 타단 방향으로 소정 길이의 복수개의 홀(120)을 갖는 보상체(100)를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 방법에 있어서, 상기 몰드는 상기 이미지 정보에 기결정된 선량계의 위치 및 개수 정보를 반영하여 인쇄되는 것일 수 있다. 그러한 경우, 선량계(200)의 위치에 대응되는 영역에 양각부를 갖는 몰드를 얻을 수 있다. 이에 의해, 환부 표면 굴곡과 일치하는 굴곡 영역을 포함하며, 일면에 소정 간격으로 이격된 홈(110)을 갖는 수용체(100)를 얻을 수 있다.
몰드의 양각부는 간격 및 개수는 보상체(100)에 위치되는 선량계(200)의 간격 및 개수에 대응되는 것으로, 이는 환부 표면적을 고려하여 선량의 정확한 측정이 가능하도록 적절히 선택될 수 있다.
몰드의 양각부의 높이는 선량계(200)를 위치시킬 수 있으며 종양 전 영역에 방사선량을 고루 전달할 수 있는 범위 내라면 제한되지 않으며, 예를 들면 1mm 내지 2mm일 수 있다.
이후, 상기 수용부(100)의 각 홈(110)에 선량계(200)를 위치시킨다.
선량계(200)는 그 높이가 수용부(100) 굴곡 영역의 수용면 홈(110)의 깊이 이하일 수 있고, 바람직하게는 홈(110)의 깊이와 일치할 수 있다. 그러한 경우 선량계(200)가 환자의 체표면과 밀착할 수 있고, 수용부(100)로 감싸져, 수용부(100)와 선량계(200) 사이, 선량계(200)와 체표면 사이에 공기층이 없이 밀착될 수 있다.
선량계(200)는 그 높이가 예를 들면 1mm 내지 2mm일 수 있다.
본 발명의 암 방사선 치료용 보상체는 방사선 치료를 요하는 모든 암에 사용될 수 있다. 예를 들면, 유방암, 갑상선암, 뇌암, 두경부암, 악성흑색종, 림프종, 피부암 등일 수 있으며, 본 발명의 환자의 환부 표면 굴곡과 일치하는 장점을 최대한 발휘한다는 측면에서 구체적으로는 유방암일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
100: 보상체 110: 홈
120: 홀 200: 선량계

Claims (5)

  1. 환자의 자세를 결정하고 환부 표면 이미지 정보를 얻는 단계;
    획득한 이미지 정보에 기결정된 선량계의 개수 및 위치를 반영하여 3D 프린터로 상기 위치에 서로 이격된 돌출부를 갖는 몰드를 인쇄하는 단계;
    상기 몰드에 보상체 제조용 조성물을 주입하고 경화시켜 수용부를 얻는 단계; 및
    상기 수용부의 각 홈에 선량계를 위치시키는 단계를 포함하는, 암 방사선 치료용 보상체의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 환부 표면 이미지 정보는 CT 영상 또는 3D 스캔으로 얻는 것인, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 홈의 깊이는 선량계의 높이 이하인, 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 보상체는 두께가 5mm 내지 10mm이고, 상기 홈의 깊이는 1mm 내지 2mm인, 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 암은 유방암인, 방법.
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