KR20210147721A - 방사선 조사 장치의 제어 방법 - Google Patents

방사선 조사 장치의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210147721A
KR20210147721A KR1020200065353A KR20200065353A KR20210147721A KR 20210147721 A KR20210147721 A KR 20210147721A KR 1020200065353 A KR1020200065353 A KR 1020200065353A KR 20200065353 A KR20200065353 A KR 20200065353A KR 20210147721 A KR20210147721 A KR 20210147721A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
opening
irradiation
respect
support
Prior art date
Application number
KR1020200065353A
Other languages
English (en)
Inventor
이규찬
Original Assignee
(의료)길의료재단
가천대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (의료)길의료재단, 가천대학교 산학협력단 filed Critical (의료)길의료재단
Priority to KR1020200065353A priority Critical patent/KR20210147721A/ko
Publication of KR20210147721A publication Critical patent/KR20210147721A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1065Beam adjustment
    • A61N5/1067Beam adjustment in real time, i.e. during treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1045X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077Beam delivery systems
    • A61N5/1081Rotating beam systems with a specific mechanical construction, e.g. gantries
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1061Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/1074Details of the control system, e.g. user interfaces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092Details
    • A61N2005/1094Shielding, protecting against radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092Details
    • A61N2005/1097Means for immobilizing the patient

Abstract

방사선 조사 장치의 제어 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 제어 방법은 (a) 동작 제어부(82)가, 상기 제2 개구(21)와 상기 제3 개구(41)가 정렬되도록 상기 안착부(40)의 이동을 제어하는 단계, (b) 상기 동작 제어부(28)가, 상기 촬영부(60)와 촬영 대상이 정렬되도록 상기 지지부(20)의 이동을 제어하는 단계, (c) 상기 촬영부(60)에 의해 상기 유방을 포함하는 영역에 대한 영상이 획득되는 단계, (d) 미리 결정된 방법에 의해, 상기 (b) 단계에서 획득된 영상으로부터 상기 조사 영역이 결정되는 단계, (e) 상기 동작 제어부(82)가, 상기 조사 영역과 상기 조사부(50)가 정렬되도록 상기 지지부(20)의 이동을 제어하는 단계 및 (f) 상기 동작 제어부(82)가, 지면에 대해 상기 조사부(50)가 이루는 각도가복수개가 되도록, 상기 조사부(50)의 이동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

방사선 조사 장치의 제어 방법{Control Method for Radiation Device}
본 발명은 방사선 조사 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
유방암은 국내에서 여성에게 발생하는 암 중 두 번째로 흔한 암으로, 전세계적으로도 매년 100 만명 이상의 여성이 유방암에 걸리는 것으로 보고되고 있다.
유방암 치료의 주요한 방법으로, 유방보존술(breast conservation surgery)이 수행되고 있으며, 유방보존술 후 유방에 대한 방사선치료는 국소재발률을 낮추는 데 필수적인 치료이다. 뿐만 아니라, 일부 유방전절제술 후에도 종양의 크기가 크거나 림프절 전이가 많은 경우에도 방사선치료가 수행되고 있다.
기존에는 복부가 상측으로 향하는 자세인 앙와위(Supine Position)로 방사선치료가 수행되어 왔으나, 중력으로 인해 유방이 하측을 향하여 쏠리는 문제가 발생하였으며, 이로 인해 유방 외형의 왜곡으로 피부가 겹쳐지고, 유방 밀도가 변화되며, 방사선 조사선량의 불균질 등 방사선치료에 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 복부가 하측을 향하는 자세인 복와위(Prone Position)로 방사선치료를 시행하는 방법이 적용되고 있다. 이 방법은 유방암 검진용의 MRI 에서 유방암을 보다 잘 찾아내기 위한 방편으로 복와위의 자세로 MRI 검사를 하는 방법과 유사하게 방사선치료도 복와위로 시행하는 것이다.
미국등록특허문헌 제8788017호는 유방암 치료 장치 및 방법에 관한 것으로서, 종양 조직의 3차원 이미징을 수행한 후, 카우치에 안착한 환자의 유방 종양 조직에 대해 방사선을 조사하는 기술을 제시한다. 열가소성 플라스틱 컵을 사용하여 유방의 위치 및 모양을 유지시키나, 신체 온도(35~37˚C)에서 열가소성 물질이 유동성을 가질 수 있어 정확한 고정이 어렵다는 문제가 있으며, 음압으로 유방을 흡입하여 형태를 유지해야 하는 불편이 있다. 또한, 다수의 방사선원을 이용하여 하나의 포인트(point)에 집중적으로 방사선을 조사하기 때문에, 유방보존술이 수행된 영역을 포함한 전체 유방 영역에 방사선 조사가 필요한 치료에 부적합하다.
일본공개특허문헌 제2010-075338호는 X선 치료 기능을 갖는 유방용 화상 촬영 및 치료 장치에 관한 것으로서, 동일 평면(co-planar) 상에서 유방의 촬영과 치료가 이루어지는 기술을 제시한다. X선 치료계가 적어도 2개의 자유도를 가지면서 종양 조직의 치료가 가능하나, X선 촬영 장치와 X선 치료 장치가 서로 동일 평면 상에서 X선을 조사함으로써 조사되는 X선 간의 간섭 현상이 발생하는 문제가 있고, 촬영 장치와 치료 장치의 이동 궤적이 일부 중첩되고, 서로 공통의 회전축을 가짐으로써 다양한 각도로 X선의 인가가 불가능하다는 단점이 있다.
미국등록특허문헌 제8788017호(2014.07.22) 일본공개특허문헌 제2010-075338호(2010.04.08)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
구체적으로, 본 발명은 치료 대상이 지지부에 고정되어, 방사선 치료 과정에서 치료 대상의 움직임에 의해 정교하지 못한 치료가 이루어지는 종래 기술의 문제가 해결되는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 촬영부와 조사부가 서로 비동일평면(non-planar) 상에 설치되어 각각의 장치에서 조사되는 촬영광과 치료광의 간섭 현상이 최소화되는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 조사 영역에 대해 복수의 입사 각도로 치료광을 인가할 수 있으면서, 조사 영역을 제외한 나머지 신체 영역인 폐, 심장 등에의 방사선 노출이 최소화될 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기한 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 제1 개구(12)가 형성된 몸체부(10), 상기 몸체부(10)의 상기 제1 개구(12)에 설치되며, 제2 개구(21)가 형성된 지지부(20), 상기 제1 개구(12)에 설치되며, 상기 제2 개구(21)를 사이로 상기 지지부(20)의 양측에 각각 형성되는 차폐부(30), 상기 몸체부(10)에 대해 이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 개구(21)와 정렬 가능하고 유방이 삽입되는 제3 개구(41)가 형성된 안착부(40), 상기 지지부(20)와 상기 차폐부(30)의 하부에서 이동 가능하게 설치되며, 미리 결정된 궤적 상에서 상기 유방의 미리 결정된 조사 영역에 소정의 폭을 갖는 하나의 선형 빔을 인가하는 조사부(50) 및 상기 조사부(50)에 대해 비동일평면(non-planar) 상에 설치되고,, 상기 지지부(20)에 대해 수직한 종방향으로 회전 운동 가능하고, 상기 조사부(50)의 회전 운동에서의 제1 회전축과 다른 제2 회전축을 중심으로 회전 운동 가능한 촬영부(60)를 포함하는, 장치의 제어 방법으로서, (a) 동작 제어부(82)가, 상기 제2 개구(21)와 상기 제3 개구(41)가 정렬되도록 상기 안착부(40)의 이동을 제어하는 단계, (b) 상기 동작 제어부(28)가, 상기 촬영부(60)와 촬영 대상이 정렬되도록 상기 지지부(20)의 이동을 제어하는 단계, (c) 상기 촬영부(60)에 의해 상기 유방을 포함하는 영역에 대한 영상이 획득되는 단계, (d) 미리 결정된 방법에 의해, 상기 (b) 단계에서 획득된 영상으로부터 상기 조사 영역이 결정되는 단계, (e) 상기 동작 제어부(82)가, 상기 조사 영역과 상기 조사부(50)가 정렬되도록 상기 지지부(20)의 이동을 제어하는 단계 및 (f) 상기 동작 제어부(82)가, 지면에 대해 상기 조사부(50)가 이루는 각도가 복수개가 되도록, 상기 조사부(50)의 이동을 제어하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 장치의 상기 제1 개구(12)에는 제1 방향으로 연장되는 제1 가이드 레일(13)이 더 설치되며, 상기 지지부(20)는 상기 제1 가이드 레일(13) 상에 형성되어, 상기 촬영부(60)를 향하는 제1 방향과, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동 가능하고, 상기 (b) 단계는, 상기 동작 제어부(82)가, 상기 미리 결정된 조사 영역 전체가 상기 조사부(50)와 정렬되도록, 상기 지지부(20)와 상기 조사부(50)의 이동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 장치는 상기 몸체부(10)로부터 연장되는 하나 이상의 다리부(70)를 더 포함하고, 상기 다리부(70)는, 제1 다리부(71) 및 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이 조절이 가능하도록 상기 제1 다리부(71)에 설치되는 제2 다리부(72)를 포함하며, 상기 (b) 단계는, 상기 동작 제어부(82)가, 상기 몸체부(10)가 지면에 대해 소정 각도 기울어지도록, 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는, 상기 동작 제어부(82)가, 상기 지지부(20)의 종축에 대해 상기 지지부(20)가 좌측 또는 우측으로 소정 각도로 기울어지도록, 상기 종축을 따라 배열된 어느 하나의 열의 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 다른 하나의 열의 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이보다 짧거나 길도록 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는, 상기 동작 제어부(82)가, 상기 지지부(20)의 횡축에 대해 상기 지지부(20)가 전방 또는 후방으로 소정 각도로 기울어지도록, 상기 횡축을 따라 배열된 어느 하나의 열의 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 다른 하나의 열의 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이보다 짧거나 길도록 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는, 상기 동작 제어부(82)가, 상기 치료 영역을 포함하는 횡단면 상에서 상기 지지부(20)를 기준으로 하부 전체 영역과, 상기 지지부(20)에 대해 상측으로 15도 내지 45도 기울어진 각도 내에서 회전 운동 하도록 상기 조사부(50)의 이동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 장치는, 상기 제2 개구(21)로부터 이격된 거리가 동일하도록 상기 차폐부(30)까지 연장되는 제2 가이드 레일(14) 및 상기 차폐부(30)의 하부에 상기 제2 가이드 레일(14)의 회전을 위해 상기 차폐부(30)의 둘레를 따라 연장 형성된 가이드 홈(31)을 더 포함하고, 상기 (b) 단계는, 상기 동작 제어부(82)가, 상기 제2 개구(21)를 중심으로 상기 제2 가이드 레일(14)이 상기 가이드 홈(31)을 따라 상기 지지부(20)에 평행한 방향으로 회전하도록 상기 지지부(20)의 이동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지지부(20)는 상기 제2 개구(21)와 상기 제2 가이드 레일(14) 사이의 거리가 동일하도록 상기 몸체부(10)에 대해 회전 운동 가능하고, 상기 (b) 단계는, 상기 동작 제어부(82)가, 상기 지지부(20)가 상기 몸체부(10)에 대해 회전 운동 하도록 상기 몸체부(10)의 이동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 방사선 조사 장치는 상기 제2 개구(21)의 크기를 조절 가능한 조리개(22)를 더 포함하며, 상기 (a) 단계 이전, (a0) 상기 동작 제어부(82)가, 상기 제2 개구(21)에 삽입된 유방에 소정의 압력이 인가되도록 상기 조리개(22)의 동작을 제어하여 상기 제2 개구(21)의 크기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 방법을 실행하도록 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된, 프로그램을 제공한다.
상기한 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 달성된다.
본 발명은 치료 대상이 지지부에 고정되기 때문에, 방사선 치료 과정에서 치료 대상의 움직임에 의해 정교하지 못한 치료가 이루어지는 종래 방사선 치료 장치의 문제가 해결된다.
또한, 본 발명은 촬영부에 의한 촬영 시와, 조사부에 의한 치료 시 지지부 하부에 돌출되는 유방의 위치와 형상이 서로 동일하여, 조사 영역에 정확히 광을 인가할 수 있다는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명은 촬영부와 조사부가 서로 비동일평면(non-planar) 상에 설치되어 이동 궤적이 중첩됨에 따라 발생하는 간섭 현상이나, 각각의 장치에서 조사되는 촬영광과 치료광 사이의 간섭 현상이 최소화된다.
또한, 본 발명은 조사 영역에 대해 복수의 입사 각도로 광을 인가할 수 있으면서, 조사 영역을 제외한 나머지 신체 영역에의 방사선 노출이 최소화된다.
또한, 본 발명은 하나의 조사부로부터 소정의 폭을 갖는 하나의 빔이 인가되어 다수의 방사선원을 통해 하나의 포인트로 빔을 집중 인가하는 종래 기술의 단점이 해결된다. 특히, 유방의 전체 영역의 치료가 가능하면서도, 유방에 가해지는 방사선량이 앙와위 자세보다 균질하다는 효과가 달성된다. 유방 이외의 조직에 방사선이 인가되는 것이 최소화되기 때문에(즉, 심장, 폐, 식도 등 다른 조직에의 방사선 피폭량이 최소화됨), 방사선 치료로 인한 폐암, 식도암 등의 2차 암이 발생할 확률이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유방암 치료용 방사선 조사 장치를 설명하기 위한 전면 사시도이다.
도 2는 도 1의 유방암 치료용 방사선 조사 장치의 후면 사시도이다.
도 3은 도 1의 유방암 치료용 방사선 조사 장치에서 지지부와 안착부가 정렬된 모습을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 1의 유방암 치료용 방사선 조사 장치에서 광이 인가되는 모습을 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.
도 5는 도 1의 유방암 치료용 방사선 조사 장치에서 광이 인가되는 모습을 설명하기 위한 개략적인 횡단면도이다.
도 6은 도 1의 유방암 치료용 방사선 조사 장치에서 지지부가 회전하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 유방암 치료용 방사선 조사 장치를 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사선 조사 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사선 조사 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10 및 11은 본 발명의 실시예에 따른 유방암 치료용 방사선 조사 장치에서 조사부로부터 광이 조사되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
이하에서, 용어 "조사 영역"은 양성 또는 악성 종양을 포함하여 방사선 치료가 필요한 영역이거나, 유방보존술 또는 유방전절제술 등 수술이 이루어진 영역을 포함하여 방사선 치료를 통해 재발을 낮추는 것이 필요한 영역을 의미한다.
이하에서, 용어 "광"이란 조사 영역에 인가되는 광을 의미하며, 광자선, 전자선을 포함하는 개념이다.
이하에서, 용어 "촬영광"이란 의료 영상 획득을 위해 촬영 대상에 인가되는 광을 의미하며, 광자선, 전자선, 입자선(중성자 또는 양성자)를 포함하는 개념이다.
본 발명의 실시예에 따른 유방암 치료용 방사선 조사 장치(100)는 몸체부(10), 지지부(20), 차폐부(30), 안착부(40), 조사부(50), 촬영부(60), 다리부(70), 제어부(80), 입력부(90) 및 구동부(M)를 포함할 수 있다.
몸체부(10)는 유방암 치료용 방사선 조사 장치(100)의 전체적인 틀을 이루는 부분이며, 제1 프레임(11) 및 제2 프레임(15)을 포함할 수 있다.
제1 프레임(11) 내부에는 제1 개구(12)가 관통 형성된다.
제1 개구(12)에는 제1 가이드 레일(13)이 소정의 방향으로 연장 형성될 수 있으며, 제1 가이드 레일(13)을 따라 지지부(20)가 제1 방향 및 제1 방향과 반대되는 제2 방향 사이에서 이동이 가능하다.
제2 프레임(15)은 제1 프레임(11)으로부터 하측을 향해 경사지게 형성되며, 제2 프레임(15) 상에는 안착부(40)의 이동을 위한 가이드 레일(15a)이 형성된다.
가이드 레일(15a)에는 안착부(40)와 연결되는 연결부(16)가 설치될 수 있으며, 연결부(16)는 구동부(M)와 전기적으로 연결되어, 연결부(16)의 이동에 따라 안착부(40)의 이동이 이루어질 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
몸체부(10) 하부에는 조사부(50)가 설치되는 제2 가이드 레일(14)이 형성될 수 있다. 제2 가이드 레일(14)은 후술할 지지부(20)에 형성된 제2 개구(21)로부터 이격된 거리가 동일하도록 연장 형성될 수 있으며, 즉 원주 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
지지부(20)는 제1 개구(12)에 설치되며, 안착부(40)를 지지한다.
지지부(20)에는 제2 개구(21)가 관통 형성되며, 제2 개구(21)를 통해 유방이 삽입되어, 지지부(20) 하부에 설치되는 조사부(50)로부터 인가되는 광에 의해 조사 영역의 방사선 치료가 가능하다.
또한, 지지부(20)는 제1 가이드 레일(13) 상에 설치될 수 있으며, 구동부(M)에 의해 제1 가이드 레일(13)을 따라 전후 방향으로 이동이 가능하고, 이에 따라 지지부(20)의 제2 개구(21)에 삽입된 유방과 조사부(50)의 정렬이 가능하다. 지지부(20)가 전후 방향(제1 방향 및 제2 방향)으로의 이동이 가능함에 따라, 조사 영역 전체에 대한 광 인가가 가능하다는 장점을 갖게 된다.
지지부(20) 내부에는 제2 개구(21)의 크기 조절이 가능한 조리개(22)가 구비될 수 있다. 조리개(22)는 촬영부(60)에 의한 촬영 시와, 조사부(50)에 의한 광 조사 시, 조사 영역을 포함하는 유방의 위치와 모양을 동일하기 유지시키기 위해 유방의 피하 지방을 압박하는 역할을 한다. 또한, 조리개(22)의 일부가 탄성 재질로 형성되고, 방사선 차폐 가능한 재질(일 예로, 탄소)로 형성되어, 조사부(50)에서 인가된 방사선이 조사 영역 외의 조직에 침투하는 것을 최소화할 수 있다.
치료 대상마다 유방의 크기가 상이하기에, 조리개(22)에 의해 제2 개구(21)의 크기를 조절하는 것이 필요하며, 조리개(22)의 개방 정도는 촬영부(60)로부터 획득된 의료 영상 또는 입력부(90)에 미리 입력된 유방 크기 데이터 등을 통해 결정될 수 있다.
다른 실시예에서, 지지부(20)에는 디스플레이(23)가 형성될 수 있으며, 디스플레이(23)는 안착부(40)의 제3 개구(42)와 정렬되어, 치료 대상은 조사부(50)에 의한 방사선 치료와 함께, 제3 개구(42)를 통하여 디스플레이(23)에서 출력되는 영상을 시청하는 것도 가능하다.
다른 실시예에서, 지지부(20) 자체가 몸체부(10)에 대해 회전하는 것도 가능하다(도 6 참조). 구체적으로, 지지부(20)는 몸체부(10)에 대해 360도 회전이 가능하고, 조사부(50)가 제2 가이드 레일(14)을 따라 지지부(20)에 대해 수직한 횡방향으로 지지부(20)의 하측을 기준으로 270도 회전이 가능할 수 있다. 따라서, 조사 영역에 대해 다양한 입사 각도로 광이 입사될 수 있다.
차폐부(30)는 제1 개구(12)에 설치되며, 지지부(20)의 제2 개구(21)를 사이에 두고 지지부(20)의 양측에 각각 형성되는 부분이다.
도 1 및 5를 참조하면, 차폐부(30)는 지지부(20)에 대해 상측을 향해 소정 각도 기울어지며 형성될 수 있다.
차폐부(30)가 지지부(20)에 대해 상측으로 기울어진 각도는 15도 내지 45도일 수 있으며, 따라서 어느 하나의 차폐부에서 다른 하나의 차폐부 사이의 각도는 하측을 기준으로 210도 내지 270도일 수 있다.
전술한 제2 가이드 레일(14)은 차폐부(30)까지 연장 형성될 수 있는데, 즉, 제2 가이드 레일(14)은 지지부(20)의 하측을 기준으로 210도 내지 270도 각도를 가지며 연장 형성될 수 있으며, 제2 가이드 레일(14)에 설치되는 조사부(50) 역시 지지부(20)의 하측을 기준으로 210도 내지 270도 범위에서 이동하면서, 조사 영역에 대해 광을 인가할 수 있다.
차폐부(30)의 하부에는 제2 가이드 레일(14)의 회전을 위한 가이드 홈(31)이 형성될 수 있다(도 1, 3 및 5 참조). 구동부(M)에 의해, 제2 가이드 레일(14)이 가이드 홈(31)을 따라 제2 개구(21)를 중심으로 회전이 가능하다. 조사부(50)는 제2 가이드 레일(14)을 따라 이동이 가능하며, 이로 인해 조사 영역에 대해 다양한 입사 각도로 광이 입사될 수 있다.
안착부(40)는 몸체부(10)의 제2 프레임(15)에 설치되는 부분으로, 제3 개구(41), 제4 개구(42) 및 손잡이(43)를 포함할 수 있다.
안착부(40)는 유방암 치료용 방사선 조사 장치(100)에 의한 조사 과정 중, 치료 대상이 최초 탑재되는 구성이다. 종래 유방암 치료 장치에서 안착부(40) 구성이 생략되는 경우 일반적으로 80cm 내지 120cm의 높이에 형성된 지지부(20)에 치료 대상이 탑재되기 위해 많은 불편함이 초래되어왔고, 지지부(20)의 제2 개구(21)에 유방이 제대로 삽입되지 않는 단점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 안착부(40)를 구성하고, 안착부(40)에서 치료 자세를 유도한 후, 안착부(40)에 탑재된 치료 대상이 지지부(20)에 그대로 탑재되도록 하여 보다 정확한 방사선 치료를 가능케 하였다.
도 1을 참조하면, 안착부(40)는 연결부(16)와 연결되어, 구동부(M)에 의해 제2 프레임(15)에 형성된 가이드 레일(15a)를 따라 이동될 수 있으며, 보다 구체적으로는 지면에 대해 소정 각도를 이루는 제1 위치(보다 구체적으로는 지면과 이루는 각도가 수직인 각도인 위치)와 안착부(40)가 지지부(20) 상에 탑재되어 제2 개구(21)와 제3 개구(41)가 일렬로 정렬되는 제2 위치 사이에서 이동이 가능하다.
최초, 안착부(40)는 제1 위치에 위치되며, 치료 대상은 유방이 제3 개구(41)에 삽입되도록 안착부(40)에 탑재된다.
다음, 구동부(M)는 안착부(40)가 지지부(20) 상에 놓여져, 제2 개구(21)와 제3 개구(41)가 일렬로 정렬되도록 안착부(40)를 이동시킨다. 안착부(40)의 이동 과정에서, 치료 대상이 안착부(40)로부터 이탈될 수 있기에, 안착부(40)의 상부에는 손잡이(43)가 마련되고, 치료 대상은 손잡이(43)를 파지함으로써 안착부(40)로부터의 이탈 현상을 방지할 수 있다.
제3 개구(41)와 손잡이(43) 사이에는 제4 개구(42)가 형성되는데, 제4 개구(42)는 치료 대상의 안면이 삽입되는 부분이며, 안착부(40)가 제2 위치일 때 지지부(20)에 형성된 디스플레이(23)와 정렬된다. 따라서, 치료 대상은 제4 개구(42)를 통하여 디스플레이(23)에서 출력되는 영상을 시청하는 것이 가능하다.
조사부(50)는 제2 가이드 레일(14)에 설치되어, 치료 대상의 미리 결정된 조사 영역을 향해 치료광을 인가하는 부분이다. 일 예로, 고에너지 X-선(High Energy X-Ray)을 인가하는 선형가속기(Linear Accelerator, LINAC)일 수 있다.
조사부(50)는 X 밴드 대역에서 입자를 가속시켜 조사 영역에 도달하기 위한 빔을 생성한다. 조사부(50)는 전자총(Electron Gun), 마그네트론 발진기(Magnetron), 펄스 변조기, 선형 가속기 제어부 및 도파관을 포함할 수 있다.
전자총은 전자관에서 전자를 발생시키고, 발생된 전자를 가속 및 집속하여 전자 빔을 형성하며, 입력 신호에 따라 전자 빔의 강도를 제어하는 장치이다. 전자총은 전자를 생성하는 캐소드(cathode) 및 전자의 발생을 제어하는 그리드(grid)를 포함할 수 있으며, 그리드로 인가되는 제어 펄스 신호에 따라 캐소드의 전자 생성 여부가 제어될 수 있고, 캐소드에서 생성된 전자는 도파관으로 제공되고 방출될 수 있다.
마그네트론 발진기는 고주파(micro-wave)를 발진시키기 위한 전자 진공관으로서, 마그네트론 발진기에서 발생한 고주파 에너지가 도파관으로 인가되면 도파관으로 유입된 전자 또는 전자 빔과 고주파 에너지의 상호 작용으로 번칭(bunching) 현상을 일으켜 전자가 고속으로 가속될 수 있다.
펄스 변조기는 선형 가속기 제어부로부터 수신되는 펄스 신호 형태에 관한 정보에 기초하여 전자총 그리드를 제어하는 펄스 신호와 마그네트론 발진기를 구동하는 펄스 신호를 생성하고, 생성된 제어 펄스 신호 및 구동 펄스 신호를 선형 가속기 제어부로부터의 동기화 신호에 기초하여 전자총 그리드 및 마그네트론 발진기에 각각 인가할 수 있다.
선형 가속기 제어부는 조사 계획에 따라 설정되는 출력 방사선량 정보에 기초하여 펄스 변조기가 생성하는 제어 및 구동 펄스 신호의 형태를 결정하고, 제어 및 구동 펄스 신호간 위상 또는 주파수 조정을 위한 동기화 신호를 생성할 수 있다.
조사부(50)의 일단에는 다엽 콜리메이터(MLC)가 장착될 수 있고, 다엽 콜리메이터를 통해 빔의 강도를 조절할 수 있으며, 빔의 패턴을 조절하는 것도 가능하다.
조사부(50)는 구동부(M)에 의해 제2 가이드 레일(14) 상에서 이동이 가능한 데, 제2 가이드 레일(14)이 지지부(20)의 하측을 기준으로 210도 내지 270도 각도를 가지며 연장 형성되기 때문에, 조사부(50) 역시 지지부(20)의 하측을 기준으로 210도 내지 270도 각도에서 조사 영역에 대해 광을 인가할 수 있다.
즉, 유방보존술 또는 유방전절제술 등 수술이 이루어진 영역을 포함하는 조사 영역에 대해 복수 개의 입사 각도를 가질 수 있고, 지지부(20)와 평행한 위치에서 360도 회전하면서 광을 인가하는 종래 기술과 비교하였을 때 높은 치료 효과를 거둘 수 있다.
기존의 유방암 치료용 방사선 조사 장치에서 지지부(20)의 하측을 기준으로 180도 범위 내에서 광을 조사하였던 반면, 본 발명에서는 지지부(20)의 하측을 기준으로 210도 내지 270도 범위 내에서 광의 조사가 가능하다. 특히, 조사 영역에 대해 후방으로 입사가 가능한 180도 내지 270도 범위에서도 광 조사가 가능함에 따라, 보다 효과적인 치료가 가능하다.
또한, 조사부(50)는 선단의 다엽 콜리메이터 제어를 통해 조사 영역에 인가되는 빔의 폭을 조절하는 것도 가능하다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 조사 영역의 단면보다 큰 단면을 갖는 빔을 조사하는 광범위 조사, 더 바람직하게는 유방의 전체 영역을 커버하는 폭을 갖는 광의 인가가 가능하고, 도 11에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서는 조사 영역의 단면보다 작은 단면을 갖는 빔을 조사하는 국부 조사가 가능하다.
본 발명은 하나의 조사부(50)로부터 소정의 폭을 갖는 하나의 빔이 인가되어 다수의 방사선원을 통해 하나의 포인트로 빔을 집중 인가하는 종래 기술에서 방사선량이 불균질한 단점과, 전체 영역의 치료가 어려운 단점이 해결된다.
본 발명에서, 조사부(50)에서 인가되는 빔은 유방 조직 이외의 다른 조직에 도달하는 것이 최소화된다. 즉, 조사부(50)에서 인가되는 빔이 유방 이외의 다른 조직에 도달하지 않도록 조사 계획이 설정되고, 몸체부(20) 및 지지부(40)가 방사선 차폐 가능한 재질로 형성됨에 따라, 조사부(50)에서 인가되는 빔으로 인해 유방의 전체 영역의 치료가 가능하면서도, 유방에 가해지는 방사선량이 앙와위 자세보다 균질하다는 효과가 달성된다. 유방 이외의 조직에 방사선이 인가되는 것이 최소화되기 때문에(즉, 심장, 폐, 식도 등 다른 조직에의 방사선 피폭량이 최소화됨), 방사선 치료로 인한 폐암, 식도암 등의 2차 암이 발생할 확률이 감소될 수 있다.
촬영부(60)는 조사 영역을 결정하기 위해, 유방뿐만 아니라, 심장, 폐, 종격동 등을 포함하는 신체 영역의 의료 영상을 획득하는 부분이다. 도 1을 참조하면, 촬영부(60)는 조사부(50)와 비동일평면(non-planar) 상에 설치되고, 보다 구체적으로는 조사부(50)에 대해 제1 방향으로 소정 거리 이격되어 설치될 수 있다. 상기 소정 거리는 36cm 내지 44cm일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
여기서, 비동일평면이라 함은 지지부(20)의 이동 방향(제1 방향 또는 제2 방향) 상에서 조사부(50)와 촬영부(60)가 동일평면 상에 위치되지 않는다는 의미이다.
촬영부(60)는 X-선을 투사하는 투사기(61)와, 투사기(61)와 마주하게 배치되는 검출기(62)를 포함하며, X-선이 치료 대상을 투과한 정도를 컴퓨터로 분석하여 내부 장기의 밀도를 결정하고, 이를 통하여 내부의 자세한 단면을 재구성하여 영상으로 출력되도록 한다. 일 예로, 촬영부(60)는 360도 각도에서 촬영 가능한 CBCT(Cone Beam Computer Tomography)일 수 있다.
본 발명에서, 조사부(50)와 촬영부(60) 모두 X-선을 인가하는 구성이 포함된다. 또한, 조사부(50)와 촬영부(60)의 X-선을 인가하는 구성은 구동부(M)에 의해 소정 각도 범위에서 이동하면서 치료 대상을 향해 X-선을 인가하게 된다.
한편, 조사부(50)와 촬영부(60)가 모두 구비된 치료 장치에서 조사부(50)와 촬영부(60)가 동일평면 상에 설치된다면, 서로 간의 이동 궤적이 중첩될 수 있다. 따라서, 각각의 이동 궤적 상에서 이동하는 과정에서 충돌하는 현상이 발생할 수 있으며, 또한 촬영광과 치료광의 인가 과정에서 간섭 현상이 발생하여 정교한 촬영 및 치료가 어려워질 수도 있다.
따라서, 본 발명에서는 조사부(50)와 촬영부(60)의 각각의 이동 궤적이 중첩되지 않도록, 조사부(50)와 촬영부(60)가 비동일평면 상에 설치되도록 하였으며, 따라서 이동 궤적 중첩으로 인한 충돌 현상, 간섭 현상을 예방할 수 있다.
보다 구체적으로, 촬영부(60)는 중공의 원통 형상으로 구비될 수 있으며, 지지부(20)가 중공으로 삽입되어 촬영이 수행될 수 있다. 투사기(61)와, 검출기(62)가 서로 마주하게 배치되는 위치를 유지하면서 원통 내부에서 회전을 통해 360도 각도에서 유방을 포함하는 영역의 의료 영상을 획득하게 된다.
다리부(70)는 몸체부(10)로부터 하측을 향해 연장되어 몸체부(10)를 지지하는 부분이다.
도 1을 참조하면, 다리부(70)는 제1 다리부(71) 및 제2 다리부(72)를 포함하며, 제2 다리부(72)는 제1 다리부(71)보다 얇은 두께로 형성되면서, 제1 다리부(71)에 대해 돌출 길이 조절이 가능하도록 구비된다. 일 예로, 제2 다리부(72)는 텔레스코픽 방식으로 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이 조절이 가능할 수 있다.
상기한 돌출 길이 조절은 구동부(M)에 의해 수행될 수 있으며, 이를 통해 지지지부(20)의 틸팅(tilting)이 가능하다.
보다 구체적으로 설명하면, 좌측에 구비된 2개의 다리부(70)의 제2 다리부(72) 돌출 길이와, 우측에 구비된 2개의 다리부(70)의 제2 다리부(72) 돌출 길이가 동일하지 않고, 돌출 길이의 차이가 있도록 제어하게 되면 지지부(20) 자체가 유방암 치료 장치(100)의 종방향에 대해 소정 각도 기울어지게 하는 효과를 거둘 수 있다.
다른 실시예에서는, 전방에 구비된 2개의 다리부(70)의 제2 다리부(72) 돌출 길이와, 후방에 구비된 2개의 다리부(70)의 제2 다리부(72) 돌출 길이가 동일하지 않고, 돌출 길이의 차이가 있도록 제어하여 지지부(20)가 유방암 치료 장치(100)의 횡방향에 대해 소정 각도 기울어지게 하는 효과를 거둘 수도 있다.
다리부(70)의 돌출 길이 조절을 통해 지지부(20)가 지면에 대해 기울어지는 각도는 5도 내지 10도일 수 있으며, 이에 따라 다양한 각도에서 치료광을 인가할 수 있다.
제어부(80)는 유방암 치료용 방사선 조사 장치(100)의 제어를 수행하는 부분으로, 연산 기능을 갖춘 마이크로컨트롤러(Micro Controller Unit, MCU)일 수 있으며, 조사 영역 설정부(81) 및 동작 제어부(82)를 포함할 수 있다.
조사 영역 설정부(81)는 촬영부(60)에 의해 획득된 의료 영상으로부터 미리 결정된 방법에 따라 조사 영역을 설정한다. 일 예로, 입력부(90)를 통해 설정된 영역이 조사 영역으로 결정될 수 있으며, 유방보존술 또는 유방전절제술이 이루어진 영역을 포함하면서, 상기의 영역보다 큰 영역이 조사 영역으로 결정될 수도 있다.
동작 제어부(82)는 유방암 치료용 방사선 조사 장치(100)의 동작을 제어하는 부분으로서, 촬영부(60)에 의한 치료 대상의 의료 영상 획득이 이루어지도록 지지부(20), 안착부(40) 및 촬영부(60)의 동작을 제어할 수 있고, 그리고 조사 영역 설정부(81)에 의해 설정된 조사 영역에 광이 인가되도록 지지부(20), 조사부(50) 및 다리부(70)의 동작을 제어할 수 있다. 동작 제어부(82)에 의한 각 구성의 동작 제어의 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
입력부(90)는 유방암 치료용 방사선 조사 장치(100)에 사용될 명령 또는 데이터를 외부로부터 수신할 수 있다. 입력부(90)는 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 터치 패널 또는 디지털 펜을 포함할 수 있으며, 일 예로 입력부(90)에 동작 시작 명령이 입력되면 차례로 안착부(40)의 지지부(20) 안착, 촬영부(60)에 의한 촬영, 조사부(50)에 의한 치료 과정이 이루어질 수 있으며, 입력부(90)를 통해 촬영부(60)에 의해 획득된 의료 영상에 조사 영역을 설정하는 것도 가능하다.
구동부(M)는 지지부(20), 안착부(40), 조사부(50), 촬영부(60) 및 다리부(70)와 연결되어, 동력 에너지를 이용하여 연결된 각각의 구성들의 기계적인 변위나 응력으로 변환하는 구성이다. 직선 운동과 회전 운동이 가능하게끔 유압 실린더식, 유압 모터식의 방식이 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 종래 다양한 구동 방식이 적용될 수 있다.
다음, 도 8을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사선 조사 장치의 제어 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
입력부(90)에 의해 동작 시작 명령이 입력되고(S11), 동작 제어부(82)가 제2 개구(21)에 삽입되는 대상(유방)에 소정의 압력이 인가될 때까지 조리개(22)의 개방 정도를 조절한다(S12). 조리개(22)의 개방 정도는 제2 개구(21)에 삽입되는 유방의 크기에 따라 상이할 수 있다.
다음, 동작 제어부(82)는 촬영부(60)와 촬영 대상이 정렬되도록 지지부(20)의 이동을 제어하게 된다(S13). 이에 따라, 지지부(20)에 놓여진 대상은 촬영부(60)의 중공에 투입된다.
다음, 촬영부(60)의 투사기(61)에서 X-선이 대상을 향해 인가되고, 투사기(61)와 마주하게 배치되는 검출기(62)에 대상을 투과한 X-선이 입사된다. 투사기(61)는 360도 각도에서 대상을 향해 X-선을 인가할 수 있으며, 보다 구체적으로는 콘 빔(Cone Beam) 형태의 X-선을 인가할 수 있다.
다음, 제어부(80)는 검출기(62)에 입사된 X-선의 강도를 컴퓨터로 분석하여 내부 장기의 밀도를 결정하고, 이를 통하여 내부의 자세한 단면을 재구성하여 의료 영상을 생성한다(S14).
다음, 조사 영역 설정부(81)가 생성된 의료 영상으로부터 미리 결정된 방법에 따라 조사 영역을 설정한다(S15). 일 예로, 입력부(90)를 통해 설정된 영역이 조사 영역으로 결정될 수 있으며, 유방보존술 또는 유방전절제술이 이루어진 영역을 포함하면서, 상기의 영역보다 큰 영역이 조사 영역으로 결정될 수도 있다.
조사 영역이 결정되면, 동작 제어부(82)는 조사 영역과 조사부(50)가 정렬되도록 지지부(20)의 이동을 제어하게 된다(S16). 치료 대상마다 조사 영역의 상대적 위치는 상이하며, 조사부(50)에서 인가되는 광이 조사 영역에 도달되도록 지지부(20)의 이동을 제어하는 것이 필요하다.
조사부(50)와 조사 영역의 정렬이 완료되면, 동작 제어부(82)는 지면에 대해 조사부(50)가 이루는 각도가 복수개가 되도록 조사부(50)의 이동을 제어하게 된다(S17).
즉, 제2 가이드 레일(14)을 따라 조사부(50)의 이동을 제어함으로써, 지지부(20)의 하측을 기준으로 210도 내지 270도 각도에서 조사부(50)가 이동되도록 제어하며, 이로 인해 조사 영역에 대해 다양한 입사 각도로 광이 입사될 수 있다.
동작 제어부(82)는 또한, 제2 다리부(72)의 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 제어함으로써, 지지부(20)가 지면에 대해 이루는 각도를 조절할 수도 있고(S18), 제2 개구(21)를 중심으로 제2 가이드 레일(14)이 가이드 홈(31)을 따라 회전하도록 제어하며(S19), 지지부(20) 자체가 몸체부(10)에 대해 회전하도록 제어함으로써(S20), 조사 영역에 대해 다양한 입사 각도로 광이 입사될 수 있도록 제어할 수 있다.
미리 결정된 조사 시간이 경과하면, 제2 개구(21)에 삽입되는 대상(유방)에 인가되는 압력이 해제되도록 조리개(22)의 개방 정도가 제어되며(S21), 이를 통해 제어가 완료된다.
다음, 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사선 조사 장치의 제어 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
치료 대상이 안착부(40)에 탑재되기 전, 안착부(40)는 제3 개구(41)와 제2 개구(21)가 일렬로 정렬되어 있지 않은 위치, 보다 구체적으로 지면과 소정 각도를 이루는 제1 위치에 위치되어 있다.
입력부(90)에 의해 동작 시작 명령이 입력되면(S31), 동작 제어부(82)는 제3 개구(41)와 제2 개구(21)가 일렬로 정렬되도록 안착부(40)의 동작을 제어하여, 안착부(40)가 지지부(20) 상에 놓여지는 제2 위치로 이동되게 한다(S32).
다음, 동작 제어부(82)가 제2 개구(21)에 삽입되는 대상(유방)에 소정의 압력이 인가될 때까지 조리개(22)의 개방 정도를 조절한다(S33). 조리개(22)의 개방 정도는 제2 개구(21)에 삽입되는 유방의 크기에 따라 상이할 수 있다.
다음, 동작 제어부(82)는 촬영부(60)와 촬영 대상이 정렬되도록 지지부(20)의 이동을 제어하게 된다(S34). 이에 따라, 지지부(20)에 놓여진 대상은 촬영부(60)의 중공에 투입된다.
다음, 촬영부(60)의 투사기(61)에서 X-선이 대상을 향해 인가되고, 투사기(61)와 마주하게 배치되는 검출기(62)에 대상을 투과한 X-선이 입사된다. 투사기(61)는 360도 각도에서 대상을 향해 X-선을 인가할 수 있으며, 보다 구체적으로는 콘 빔(Cone Beam) 형태의 X-선을 인가할 수 있다.
다음, 제어부(80)는 검출기(62)에 입사된 X-선의 강도를 컴퓨터로 분석하여 내부 장기의 밀도를 결정하고, 이를 통하여 내부의 자세한 단면을 재구성하여 의료 영상을 생성한다(S35).
다음, 조사 영역 설정부(81)가 생성된 의료 영상으로부터 미리 결정된 방법에 따라 조사 영역을 설정한다(S36). 일 예로, 입력부(90)를 통해 설정된 영역이 조사 영역으로 결정될 수 있으며, 유방보존술 또는 유방전절제술이 이루어진 영역을 포함하면서, 상기의 영역보다 큰 영역이 조사 영역으로 결정될 수도 있다.
조사 영역이 결정되면, 동작 제어부(82)는 조사 영역과 조사부(50)가 정렬되도록 지지부(20)의 이동을 제어하게 된다(S37). 치료 대상마다 조사 영역의 상대적 위치는 상이하며, 조사부(50)에서 인가되는 광이 조사 영역에 도달되도록 지지부(20)의 이동을 제어하는 것이 필요하다.
조사부(50)와 조사 영역의 정렬이 완료되면, 동작 제어부(82)는 지면에 대해 조사부(50)가 이루는 각도가 복수개가 되도록 조사부(50)의 이동을 제어하게 된다(S38).
즉, 제2 가이드 레일(14)을 따라 조사부(50)의 이동을 제어함으로써, 지지부(20)의 하측을 기준으로 210도 내지 270도 각도에서 조사부(50)가 이동되도록 제어하며, 이로 인해 조사 영역에 대해 다양한 입사 각도로 광이 입사될 수 있다.
동작 제어부(82)는 또한, 제2 다리부(72)의 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 제어함으로써, 지지부(20)가 지면에 대해 이루는 각도를 조절할 수도 있고, 제2 개구(21)를 중심으로 제2 가이드 레일(14)이 가이드 홈(31)을 따라 회전하도록 제어하며(S39), 지지부(20) 자체가 몸체부(10)에 대해 회전하도록 제어함으로써(S40), 조사 영역에 대해 다양한 입사 각도로 광이 입사될 수 있도록 제어할 수 있다.
미리 결정된 조사 시간이 경과하면, 제2 개구(21)에 삽입되는 대상(유방)에 인가되는 압력이 해제되도록 조리개(22)의 개방 정도가 제어되며(S41), 안착부(40)가 제1 위치에 위치하도록 안착부(40)의 이동을 제어함으로써(S42) 제어가 완료된다.
위 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명을 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 몸체부
11: 제1 프레임
12: 제1 개구
13: 제1 가이드 레일
14: 제2 가이드 레일
15: 제2 프레임
15a: 가이드 레일
16: 연결부
20: 지지부
21: 제2 개구
22: 조리개
23: 디스플레이
30: 차폐부
31: 가이드 홈
40: 안착부
41: 제3 개구
42: 제4 개구
43: 손잡이
50: 조사부
60: 촬영부
61: 투사기
62: 검출기
70: 다리부
71: 제1 다리부
72: 제2 다리부
80: 제어부
81: 조사 영역 설정부
82: 동작 제어부
90: 입력부
100: 방사선 조사 장치
M: 구동부

Claims (10)

  1. 제1 개구(12)가 형성된 몸체부(10);
    상기 몸체부(10)의 상기 제1 개구(12)에 설치되며, 제2 개구(21)가 형성된 지지부(20);
    상기 제1 개구(12)에 설치되며, 상기 제2 개구(21)를 사이로 상기 지지부(20)의 양측에 각각 형성되는 차폐부(30);
    상기 몸체부(10)에 대해 이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 개구(21)와 정렬 가능하고 유방이 삽입되는 제3 개구(41)가 형성된 안착부(40);
    상기 지지부(20)와 상기 차폐부(30)의 하부에서 이동 가능하게 설치되며, 미리 결정된 궤적 상에서 상기 유방의 미리 결정된 조사 영역에 소정의 폭을 갖는 하나의 선형 빔을 인가하는 조사부(50); 및
    상기 조사부(50)에 대해 비동일평면(non-planar) 상에 설치되고, 상기 지지부(20)에 대해 수직한 종방향으로 회전 운동 가능하고, 상기 조사부(50)의 회전 운동에서의 제1 회전축과 다른 제2 회전축을 중심으로 회전 운동 가능한 촬영부(60);를 포함하는, 장치의 제어 방법으로서,
    (a) 동작 제어부(82)가, 상기 제2 개구(21)와 상기 제3 개구(41)가 정렬되도록 상기 안착부(40)의 이동을 제어하는 단계;
    (b) 상기 동작 제어부(28)가, 상기 촬영부(60)와 촬영 대상이 정렬되도록 상기 지지부(20)의 이동을 제어하는 단계;
    (c) 상기 촬영부(60)에 의해 상기 유방을 포함하는 영역에 대한 영상이 획득되는 단계;.
    (d) 미리 결정된 방법에 의해, 상기 (b) 단계에서 획득된 영상으로부터 상기 조사 영역이 결정되는 단계;
    (e) 상기 동작 제어부(82)가, 상기 조사 영역과 상기 조사부(50)가 정렬되도록 상기 지지부(20)의 이동을 제어하는 단계; 및
    (f) 상기 동작 제어부(82)가, 지면에 대해 상기 조사부(50)가 이루는 각도가복수개가 되도록, 상기 조사부(50)의 이동을 제어하는 단계;를 포함하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치의 상기 제1 개구(12)에는 제1 방향으로 연장되는 제1 가이드 레일(13)이 더 설치되며, 상기 지지부(20)는 상기 제1 가이드 레일(13) 상에 형성되어, 상기 촬영부(60)를 향하는 제1 방향과, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동 가능하고,
    상기 (b) 단계는,
    상기 동작 제어부(82)가, 상기 미리 결정된 조사 영역 전체가 상기 조사부(50)와 정렬되도록, 상기 지지부(20)와 상기 조사부(50)의 이동을 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 상기 몸체부(10)로부터 연장되는 하나 이상의 다리부(70)를 더 포함하고, 상기 다리부(70)는, 제1 다리부(71) 및 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이 조절이 가능하도록 상기 제1 다리부(71)에 설치되는 제2 다리부(72);를 포함하며,
    상기 (b) 단계는,
    상기 동작 제어부(82)가, 상기 몸체부(10)가 지면에 대해 소정 각도 기울어지도록, 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 동작 제어부(82)가, 상기 지지부(20)의 종축에 대해 상기 지지부(20)가 좌측 또는 우측으로 소정 각도로 기울어지도록, 상기 종축을 따라 배열된 어느 하나의 열의 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 다른 하나의 열의 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이보다 짧거나 길도록 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 동작 제어부(82)가, 상기 지지부(20)의 횡축에 대해 상기 지지부(20)가 전방 또는 후방으로 소정 각도로 기울어지도록, 상기 횡축을 따라 배열된 어느 하나의 열의 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 다른 하나의 열의 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이보다 짧거나 길도록 상기 제2 다리부(72)의 상기 제1 다리부(71)에 대한 돌출 길이를 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 동작 제어부(82)가, 상기 치료 영역을 포함하는 횡단면 상에서 상기 지지부(20)를 기준으로 하부 전체 영역과, 상기 지지부(20)에 대해 상측으로 15도 내지 45도 기울어진 각도 내에서 회전 운동 하도록 상기 조사부(50)의 이동을 제어하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 제2 개구(21)로부터 이격된 거리가 동일하도록 상기 차폐부(30)까지 연장되는 제2 가이드 레일(14); 및
    상기 차폐부(30)의 하부에 상기 제2 가이드 레일(14)의 회전을 위해 상기 차폐부(30)의 둘레를 따라 연장 형성된 가이드 홈(31);을 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는,
    상기 동작 제어부(82)가, 상기 제2 개구(21)를 중심으로 상기 제2 가이드 레일(14)이 상기 가이드 홈(31)을 따라 상기 지지부(20)에 평행한 방향으로 회전하도록 상기 지지부(20)의 이동을 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지지부(20)는 상기 제2 개구(21)와 상기 제2 가이드 레일(14) 사이의 거리가 동일하도록 상기 몸체부(10)에 대해 회전 운동 가능하고,
    상기 (b) 단계는,
    상기 동작 제어부(82)가, 상기 지지부(20)가 상기 몸체부(10)에 대해 회전 운동 하도록 상기 몸체부(10)의 이동을 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 방사선 조사 장치는 상기 제2 개구(21)의 크기를 조절 가능한 조리개(22)를 더 포함하며,
    상기 (a) 단계 이전,
    (a0) 상기 동작 제어부(82)가, 상기 제2 개구(21)에 삽입된 유방에 소정의 압력이 인가되도록 상기 조리개(22)의 동작을 제어하여 상기 제2 개구(21)의 크기를 조절하는 단계;를 더 포함하는,
    방법.
  10. 제6항에 따른 방법을 실행하도록 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된,
    프로그램.
KR1020200065353A 2020-05-29 2020-05-29 방사선 조사 장치의 제어 방법 KR20210147721A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200065353A KR20210147721A (ko) 2020-05-29 2020-05-29 방사선 조사 장치의 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200065353A KR20210147721A (ko) 2020-05-29 2020-05-29 방사선 조사 장치의 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210147721A true KR20210147721A (ko) 2021-12-07

Family

ID=78868514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200065353A KR20210147721A (ko) 2020-05-29 2020-05-29 방사선 조사 장치의 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210147721A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100075338A (ko) 2008-12-24 2010-07-02 두산인프라코어 주식회사 홀딩밸브
US8788017B2 (en) 2007-02-28 2014-07-22 University Of Maryland, Baltimore Method and equipment for image-guided stereotactic radiosurgery of breast cancer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8788017B2 (en) 2007-02-28 2014-07-22 University Of Maryland, Baltimore Method and equipment for image-guided stereotactic radiosurgery of breast cancer
KR20100075338A (ko) 2008-12-24 2010-07-02 두산인프라코어 주식회사 홀딩밸브

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6773841B2 (ja) 荷電ハドロンビームの供給
CN109195664B (zh) 放射治疗系统和方法
US7940894B2 (en) Elongated lifetime X-ray method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8045679B2 (en) Charged particle cancer therapy X-ray method and apparatus
US7834336B2 (en) Treatment of patient tumors by charged particle therapy
US9694205B2 (en) Radiotherapy and imaging apparatus
US8519370B2 (en) Modifying radiation beam shapes
US8625739B2 (en) Charged particle cancer therapy x-ray method and apparatus
US8229072B2 (en) Elongated lifetime X-ray method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US10500420B2 (en) Small beam area, mid-voltage radiotherapy system with reduced skin dose, reduced scatter around the treatment volume, and improved overall accuracy
US20190168025A1 (en) Image-guided radiation therapy
JP2011528273A (ja) 電子ビームスキャナを含む照射システム
CN116171184A (zh) 放射治疗设备的控制
KR20210147718A (ko) 유방암 치료용 방사선 조사 장치
KR20210147721A (ko) 방사선 조사 장치의 제어 방법
KR20210147720A (ko) 방사선 조사 장치의 제어 방법
KR20210147722A (ko) 유방암 치료용 방사선 조사 장치
KR20210147719A (ko) 유방암 치료용 방사선 조사 장치
US20230263489A1 (en) Imaging system for a radiotherapy device
US20140169519A1 (en) Cone-beam CT Scanning
JP4142230B2 (ja) 放射線のエネルギ分布調整機構、並びに、これを用いた放射線の照射装置
CN117323580A (zh) 包括倾斜机构的放疗装置
CN115569308A (zh) 一种产生超高剂量率x射线的辐射装置及方法
Blom et al. Development of a Scanning System for Proton Therapy in Uppsala
JPH05253309A (ja) 放射線治療装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal