KR20220063620A - Radiotherapy equipment quality assurance device, phantom for measurement of quality assurance and scintillator structure thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방사선 치료 장비의 품질 검증을 위한 장치, 품질 검증용 팬텀 및 이의 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for quality verification of radiation therapy equipment, a phantom for quality verification, and a structure thereof.
단층방사선치료 장비의 품질 관리의 경우, 일간, 월간, 분기별 및 연간항목이 정해져 있으며, 부품 교체에 따라서 각각 관리항목을 달리하고 있다.In the case of quality control of tomographic radiation therapy equipment, daily, monthly, quarterly and annual items are set, and each management item is different according to the replacement of parts.
예를 들어, 단층방사선치료 장비 중 하나인 토모테라피(Tomotherapy)의 경우, 품질 관리를 위해 방사선 빔의 파라미터를 측정하기 위한 방안으로는, 워터 팬텀(Water phantom)을 설치하여 측정하는 방법, EBT3 Film을 사용하는 방법, ion chamber를 이용하는 방법 및 diode array를 이용한 상용화 팬텀을 사용하는 방법이 있다.For example, in the case of Tomotherapy, which is one of tomographic radiation therapy equipment, as a method for measuring the parameters of the radiation beam for quality control, a method of measuring by installing a water phantom, EBT3 Film There are a method of using it, a method of using an ion chamber, and a method of using a commercial phantom using a diode array.
그러나, 워터 팬텀(Water phantom)을 이용한 측정의 경우 월간 및 주요 부품 교체 이후 측정방법으로는 선호되지 않으며, EBT3 Film을 이용하는 측정방법의 경우, 실시간 측정이 불가능하며 필름 사용시마다 비용이 발생한다. 또한, ion chamber를 이용하는 방법은 품질관리 항목 중 beam field만 측정 가능한 방법이며, couch 움직임에 대한 품질관리를 우선적으로 수행해야 하는 문제 및 ion chamber 움직임에 의한 에러 등으로 문제점이 존재한다. 마지막으로, diode array를 이용한 상용화 팬텀을 사용하는 방법은 flattening filter-free빔을 이용하는 단층방사선치료 장비의 경우 빔의 형태가 평탄하지 않기 때문에 오차가 발생할 수 있다.However, in the case of measurement using a water phantom, it is not preferred as a measurement method after monthly and major parts replacement, and in the case of a measurement method using EBT3 Film, real-time measurement is not possible and a cost occurs every time the film is used. In addition, the method using the ion chamber is a method that can measure only the beam field among the quality control items, and there are problems such as the problem that quality control for the couch movement must be performed first and the error due to the movement of the ion chamber. Finally, in the case of tomography radiation therapy equipment using a flattening filter-free beam, an error may occur in the method of using a commercial phantom using a diode array because the shape of the beam is not flat.
본 발명의 일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는, 단층방사선치료 장비의 품질 관리를 위해 방사선 빔의 조사야 및 선량 측정을 수행하는 것을 포함한다.An object to be solved according to an embodiment of the present invention includes performing measurement of an irradiation field and dosimetry of a radiation beam for quality control of tomographic radiation therapy equipment.
또한, 신틸레이터 구조체를 포함한 품질 검증용 팬텀을 이용하여 실시간으로 고해상도의 모니터링 결과를 얻는 것을 포함한다.In addition, it includes obtaining a high-resolution monitoring result in real time by using a phantom for quality verification including a scintillator structure.
본 명세서에 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other objects not specified in this specification may be additionally considered within a range that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비의 품질 검증에 사용되는 품질 검증용 팬텀은, 상기 방사선 치료 장비에서 조사되는 방사선의 적어도 일부를 흡수하여 섬광을 발생시키는 신틸레이터 섬유를 포함하는 신호 수신부, 일측이 상기 신호 수신부의 일측에 연결되어, 상기 섬광의 전달 경로를 마련하는 신호 전달부 및 상기 신호 전달부의 타측에 연결되어, 상기 섬광을 전기적 신호로 변환하여 상기 방사선의 조사 상태를 분석하는 신호 분석부를 포함하고, 상기 신틸레이터 섬유는, 제1 길이 방향으로 연장되는 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 길이 방향으로 연장되는 제2 신틸레이터 섬유를 포함한다.In order to solve the above problems, the phantom for quality verification used for quality verification of the radiation therapy equipment according to an embodiment of the present invention is a scintillator that absorbs at least a portion of radiation irradiated from the radiation therapy equipment to generate a flash. A signal receiving unit including a fiber, one side of which is connected to one side of the signal receiving unit, is connected to the other side of the signal transmitting unit and the signal transmitting unit to provide a transmission path of the flash, and converts the flash into an electrical signal of the radiation and a signal analyzer analyzing the irradiation state, wherein the scintillator fiber includes a first scintillator fiber extending in a first longitudinal direction and a second scintillator fiber extending in a second longitudinal direction.
여기서, 상기 신호 분석부는, 상기 방사선 치료 장비에서 조사되는 방사선의 횡단면과 종단면에서의 조사 상태를 분석할 수 있다.Here, the signal analyzer may analyze the irradiation state in the cross section and the longitudinal section of the radiation irradiated from the radiation therapy equipment.
여기서, 상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 적층 구조로 배치되며, 상기 제1 길이 방향 및 상기 제2 길이 방향은 적층 방향과는 각각 수직한 방향일 수 있다.Here, the first scintillator fiber and the second scintillator fiber may be disposed in a laminated structure, and the first longitudinal direction and the second longitudinal direction may be perpendicular to the lamination direction, respectively.
여기서, 상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 각각 상기 신호 수신부의 중앙부에 위치하는 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹과 상기 중앙부의 양측에 위치하는 측부 신틸레이터 섬유 그룹을 포함할 수 있다.Here, the first scintillator fiber and the second scintillator fiber may include a central scintillator fiber group positioned at the center of the signal receiving unit and a side scintillator fiber group positioned on both sides of the central part, respectively.
또한, 상기 신호 수신부는, 내측에 실장 공간이 포함되는 베이스부를 더 포함하며, 상기 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 실장 공간에 실장되고, 상기 측부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 베이스부의 상단에 위치할 수 있다.In addition, the signal receiving unit further includes a base part having a mounting space inside, the central scintillator fiber group is mounted in the mounting space, and the side scintillator fiber group is located at the upper end of the base part. can
여기서, 상기 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 제2 길이 방향을 따라서 N개(여기서, N은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들과 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 상기 제1 길이 방향을 따라서 M개(여기서, M은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들을 포함하며, 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 개수(N)는, 상기 제2 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고, 상기 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들의 개수(M)는 상기 제1 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 중앙부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정될 수 있다.Here, the central portion of the scintillator fiber group includes N (where N is a natural number) adjacent to each other along the second longitudinal direction of the central first scintillator fibers and the lower portion of the central first scintillator fibers M (where M is a natural number) of central second scintillator fibers disposed adjacent to each other along the first longitudinal direction, the number (N) of the central first scintillator fibers is the second length The direction is determined based on the distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification and the diameter (D1) of the first scintillator fiber in the central part, and the number (M) of the second scintillator fibers in the central part is the second 1 It may be determined based on a concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the longitudinal direction and a diameter D2 of the second scintillator fiber in the central portion.
여기서, 상기 측부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 제2 길이 방향을 따라서 K개(여기서, K는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제1 신틸레이터 섬유들과 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 상기 제1 길이 방향을 따라서 P개(여기서, P는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제2 신틸레이터 섬유들을 포함하며, 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y1)는 상기 제2 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고, 상기 측부 제2 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y2)는 상기 제1 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 측부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정될 수 있다.Here, the side scintillator fiber group includes K (here, K is a natural number) spaced apart from each other along the second longitudinal direction, and the side first scintillator fibers and the side first scintillator fibers are in the lower portion. P (here, P is a natural number) of side second scintillator fibers spaced apart from each other along the first longitudinal direction, and the separation distance Y1 between the side first scintillator fibers is the second It is determined based on the distribution of the arrival concentration of the radiation to the phantom for quality verification in the longitudinal direction and the diameter (D1) of the first scintillator fiber of the side, and the separation distance (Y2) between the second scintillator fibers of the side may be determined based on a concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the first longitudinal direction and a diameter D2 of the second scintillator fiber at the side.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치는, 방사선을 조사하는 방사선 조사부, 표면에 품질 검증용 팬텀이 위치하며, 상기 방사선 조사부에 의하여 조사된 방사선을 검출하는 방사선 검출부 및 상기 방사선 검출부에서 검출한 정보를 서버에 저장하는 데이터 획득부를 포함하며, 상기 품질 검증용 팬텀은, 상기 방사선의 적어도 일부를 흡수하여 섬광을 발생시키는 신틸레이터 섬유를 포함하는 신호 수신부, 일측이 상기 신호 수신부의 일측에 연결되어, 상기 섬광의 전달 경로를 마련하는 신호 전달부 및 상기 신호 전달부의 타측에 연결되어, 상기 섬광을 전기적 신호로 변환하여 상기 방사선의 조사 상태를 분석하는 신호 분석부를 포함하고, 상기 신틸레이터 섬유는, 제1 길이 방향으로 연장되는 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 길이 방향으로 연장되는 제2 신틸레이터 섬유를 포함한다.A radiation therapy equipment quality verification apparatus according to another embodiment of the present invention, a radiation irradiator for irradiating radiation, a phantom for quality verification is located on the surface, a radiation detector for detecting the radiation irradiated by the radiation irradiator, and the radiation and a data acquisition unit that stores the information detected by the detection unit in a server, wherein the phantom for quality verification includes a signal receiving unit including a scintillator fiber that absorbs at least a portion of the radiation to generate a flash, one side of the signal receiving unit A signal transmission unit connected to one side to provide a transmission path of the flash and a signal analysis unit connected to the other side of the signal transmission unit to convert the flash into an electrical signal to analyze the irradiation state of the radiation, the scintillation The rater fiber includes a first scintillator fiber extending in a first longitudinal direction and a second scintillator fiber extending in a second longitudinal direction.
여기서, 상기 신호 분석부는, 상기 방사선 치료 장비에서 조사되는 방사선의 횡단면과 종단면에서의 조사 상태를 분석할 수 있다.Here, the signal analyzer may analyze the irradiation state in the cross section and the longitudinal section of the radiation irradiated from the radiation therapy equipment.
여기서, 상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 적층 구조로 배치되며, 상기 제1 길이 방향 및 상기 제2 길이 방향은 적층 방향과는 각각 수직한 방향일 수 있다.Here, the first scintillator fiber and the second scintillator fiber may be disposed in a laminated structure, and the first longitudinal direction and the second longitudinal direction may be perpendicular to the lamination direction, respectively.
여기서, 상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 각각 상기 신호 수신부의 중앙부에 위치하는 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹과 상기 중앙부의 양측에 위치하는 측부 신틸레이터 섬유 그룹을 포함할 수 있다.Here, the first scintillator fiber and the second scintillator fiber may include a central scintillator fiber group positioned at the center of the signal receiving unit and a side scintillator fiber group positioned on both sides of the central part, respectively.
또한, 상기 신호 수신부는, 내측에 실장 공간이 포함되는 베이스부를 더 포함하며, 상기 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 실장 공간에 실장되고, 상기 측부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 베이스부의 상단에 위치할 수 있다.In addition, the signal receiving unit further includes a base part having a mounting space inside, the central scintillator fiber group is mounted in the mounting space, and the side scintillator fiber group is located at the upper end of the base part. can
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사선 치료 장비의 품질 검증에 사용되는 품질 검증용 팬텀의 신틸레이터 구조체는, 내측에 실장 공간이 포함되는 베이스부 및 상기 베이스부의 내측 또는 상단에 위치하는 신틸레이터 섬유를 포함하며, 상기 신틸레이터 섬유는, 제1 길이 방향으로 연장되는 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 길이 방향으로 연장되는 제2 신틸레이터 섬유를 포함하고, 상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 적층 구조로 배치되며, 상기 제1 길이 방향 및 상기 제2 길이 방향은 적층 방향과는 각각 수직한 방향일 수 있다.The scintillator structure of the phantom for quality verification used for quality verification of radiation therapy equipment according to another embodiment of the present invention includes a base part including a mounting space inside and a scintillator fiber positioned inside or at the top of the base part. wherein the scintillator fiber includes a first scintillator fiber extending in a first longitudinal direction and a second scintillator fiber extending in a second longitudinal direction, wherein the first scintillator fiber and the second scintillator fiber include: The fibers may be arranged in a laminated structure, and the first longitudinal direction and the second longitudinal direction may be directions perpendicular to the lamination direction, respectively.
여기서, 상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 각각 상기 실장 공간에 실장되는 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹과 상기 베이스부의 상단에 위치하는 측부 신틸레이터 섬유 그룹을 포함할 수 있다.Here, the first scintillator fiber and the second scintillator fiber may include a central scintillator fiber group mounted in the mounting space and a side scintillator fiber group positioned at an upper end of the base part, respectively.
여기서, 상기 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 제2 길이 방향을 따라서 N개(여기서, N은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들과 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 상기 제1 길이 방향을 따라서 M개(여기서, M은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들을 포함하며, 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 개수(N)는, 상기 제2 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고, 상기 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들의 개수(M)는 상기 제1 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 중앙부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정될 수 있다.Here, the central portion of the scintillator fiber group includes N (where N is a natural number) adjacent to each other along the second longitudinal direction of the central first scintillator fibers and the lower portion of the central first scintillator fibers M (where M is a natural number) of central second scintillator fibers disposed adjacent to each other along the first longitudinal direction, the number (N) of the central first scintillator fibers is the second length The direction is determined based on the distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification and the diameter (D1) of the first scintillator fiber in the central part, and the number (M) of the second scintillator fibers in the central part is the second 1 It may be determined based on a concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the longitudinal direction and a diameter D2 of the second scintillator fiber in the central portion.
여기서, 상기 측부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 제2 길이 방향을 따라서 K개(여기서, K는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제1 신틸레이터 섬유들과 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 상기 제1 길이 방향을 따라서 P개(여기서, P는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제2 신틸레이터 섬유들을 포함하며, 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y1)는 상기 제2 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고, 상기 측부 제2 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y2)는 상기 제1 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 측부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정될 수 있다.Here, the side scintillator fiber group includes K (here, K is a natural number) spaced apart from each other along the second longitudinal direction, and the side first scintillator fibers and the side first scintillator fibers are in the lower portion. P (here, P is a natural number) of side second scintillator fibers spaced apart from each other along the first longitudinal direction, and the separation distance Y1 between the side first scintillator fibers is the second It is determined based on the distribution of the arrival concentration of the radiation to the phantom for quality verification in the longitudinal direction and the diameter (D1) of the first scintillator fiber of the side, and the separation distance (Y2) between the second scintillator fibers of the side may be determined based on a concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the first longitudinal direction and a diameter D2 of the second scintillator fiber at the side.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 단층방사선치료 장비의 품질 관리를 위해 방사선 빔의 조사야 및 선량 측정을 수행할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to measure the irradiation field and the dose of the radiation beam for quality control of the tomographic radiation therapy equipment.
또한, 신틸레이터 구조체를 포함한 품질 검증용 팬텀을 이용하여 빔의 형태가 평탄하지 않은 단층방사선치료 장비의 경우에도 실시간으로 고해상도의 모니터링 결과를 얻을 수 있다.In addition, using a phantom for quality verification including a scintillator structure, high-resolution monitoring results can be obtained in real time even in the case of tomographic radiation therapy equipment in which the shape of the beam is not flat.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if it is an effect not explicitly mentioned herein, the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as if they were described in the specification of the present invention.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀의 신틸레이터 구조체를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치의 측정 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치의 측정 결과의 일 예를 나타낸 도면이다.1 and 2 are diagrams illustrating a radiation therapy equipment quality verification apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a phantom for quality verification according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a scintillator structure of a phantom for quality verification according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the measurement range of the radiation therapy equipment quality verification apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an example of the measurement result of the radiation therapy equipment quality verification apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 관련된 방사선 치료 장비 품질 검증 장치, 품질 검증용 팬텀 및 이의 신틸레이터 구조체에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, a radiation therapy equipment quality verification apparatus, a quality verification phantom, and a scintillator structure thereof related to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention may be embodied in various different forms, and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves.
본 발명은 방사선 치료 장비 품질 검증 장치, 품질 검증용 팬텀 및 이의 신틸레이터 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a radiation therapy equipment quality verification apparatus, a phantom for quality verification, and a scintillator structure thereof.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치를 나타내는 도면이다.1 and 2 are diagrams illustrating a radiation therapy equipment quality verification apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치(1)는 방사선 조사부(10), 방사선 검출부(20) 및 데이터 획득부(30)를 포함한다.1 and 2 , the radiation therapy equipment
본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치(1)는 방사선 치료 장비의 품질 검증을 위해 조사야 및 선량을 측정하기 위한 장치이다.The radiation therapy equipment
조사야는 field-size를 의미하는 것으로, 조사되는 영역 즉, 병소위치에서의 한 방향에서 조사되는 면의 범위를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치(1)는 방사선 치료 장비에서 1cm×40cm, 2.5cm×40cm, 5cm×40cm의 사이즈를 확인할 수 있다.The irradiated field means field-size, and it means the area to be irradiated, that is, the range of the irradiated surface in one direction from the lesion location. The radiation therapy equipment
본 발명의 일 실시예에 적용되는 방사선 치료 장비는 토모테라피(Tomotherapy) 장비를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 flattening filter-free 빔을 이용하는 방사선 치료 장비들에 적용될 수 있다.Radiation therapy equipment applied to an embodiment of the present invention has been described as an example of tomotherapy equipment, but is not limited thereto and may be applied to radiation therapy equipment using a flattening filter-free beam.
토모테라피(Tomotherapy) 장비 품질관리의 경우, 국제적인 권고인 북미의학물리학회(The American Association of Physicists in Medicine, AAPM)에서 출판하는 Task-group report 148에 근거하여 각국이 시행한다. 토모테라피(Tomotherapy) 장비 품질관리의 경우, 일간, 월간, 분기별 및 연간항목이 정해져 있다. 또한, 부품 교체에 따라서 각각 관리항목을 달리한다. 방사선치료를 시행하는 tomotherapy의 경우, 그 기준은 항목에 따라서 1~3%차이 이내인 경우에만 치료를 진행한다. 우리나라의 경우도 AAPM TG-148에 근거한 기준을 품질관리 항목으로 지정하고 있다.In the case of tomotherapy equipment quality control, each country is implemented based on Task-group report 148 published by the American Association of Physicists in Medicine (AAPM), an international recommendation. In the case of Tomotherapy equipment quality control, daily, monthly, quarterly and annual items are set. In addition, each management item is different according to the replacement of parts. In the case of tomotherapy with radiotherapy, the treatment proceeds only if the standard is within 1-3% difference depending on the item. In Korea, standards based on AAPM TG-148 are designated as quality control items.
특히, 주요한 항목 중 하나로 Tomotherapy beam parameter 측정을 위한 월간, 연간 및 주요 부품 교체 이후 항목인 횡단(Transverse), 종단(Longitudinal) profile 측정항목이 있다. 이 측정항목 tolerance limit의 경우, 장비 설치값을 기준으로 1%이내를 권고한다. 이는 beam size에 따라서 상이하지만, Longitudinal 방향으로 1 cm를 가지는 beam field는 약 0.1 mm정도의 오차만을 허용한다.In particular, as one of the main items, there are transverse and longitudinal profile measurement items, which are monthly, annual, and after major parts replacement for Tomotherapy beam parameter measurement. For the tolerance limit of this measurement item, it is recommended to be within 1% of the equipment installation value. This is different depending on the beam size, but a beam field having 1 cm in the longitudinal direction allows only an error of about 0.1 mm.
본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치(1)는 주요 부품 교체 이후 항목인 횡단(Transverse), 종단(Longitudinal) profile 측정을 위해 방사선 검출부에 신틸레이터 섬유를 포함하는 품질 검증용 팬텀을 부착하여 고해상도로 실시간 모니터링을 수행할 수 있다.The radiation therapy equipment
구체적으로, 방사선 조사부(10)는 기 설정한 방사선 조사 계획에 따라 품질 검증 수행을 위해 방사선 빔을 조사한다.Specifically, the
방사선 검출부(20)는 표면에 품질 검증용 팬텀(21)이 위치하며, 방사선 조사부(10)에 의하여 조사된 방사선을 검출한다.The
품질 검증용 팬텀(21)은 방사선의 적어도 일부를 흡수하여 섬광을 발생시키고, 발생시킨 섬광을 전기적 신호로 변환하여 방사선의 조사 상태를 분석하는 신호 분석부(300)를 포함한다.The
구체적으로, 신호 분석부(300)는 광신호에 따른 디텍터 데이터(D)를 이용하여 데이터 변환부(310)에서 섬광을 전기적 신호로 변환하며, 조사야 분석부(320)에서 방사선의 조사 상태를 분석하고, 분석한 결과를 데이터베이스(DB)에 저장한다.Specifically, the
이후, 데이터 획득부(30)는 방사선 검출부에서 검출한 정보를 서버에 저장한다.Thereafter, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a phantom for quality verification according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀(21)은 신호 수신부(100), 신호 전달부(200) 및 신호 분석부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the
본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀(21)은 방사선 치료 장비의 품질 검증에 사용되는 팬텀이다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀(21)은 신호 수신부의 신틸레이터 섬유를 방사선 빔의 횡단(Transverse), 종단(Longitudinal) profile 측정에 적합한 구조로 배치하여 빔의 형태가 평탄하지 않더라도 방사선 빔의 조사야와 선량을 정확히 측정할 수 있다.The
신호 수신부(100)는 방사선 치료 장비에서 조사되는 방사선(11)의 적어도 일부를 흡수하여 섬광을 발생시키는 신틸레이터 섬유를 포함한다.The
여기서, 신틸레이터 섬유는, 제1 길이 방향으로 연장되는 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 길이 방향으로 연장되는 제2 신틸레이터 섬유를 포함하고, 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는 적층 구조로 배치되며, 제1 길이 방향 및 제2 길이 방향은 적층 방향과는 각각 수직한 방향이다.Here, the scintillator fiber includes a first scintillator fiber extending in a first longitudinal direction and a second scintillator fiber extending in a second longitudinal direction, and the first scintillator fiber and the second scintillator fiber have a laminated structure. and the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are respectively perpendicular to the stacking direction.
구체적으로, 제1 길이 방향은 방사선이 조사되는 방향에 수직으로 위치하는 방향이며, 제2 길이 방향은 제1 길이 방향과 소정 각도로 어긋나게 위치하는 방향이다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 길이 방향과 제2 길이 방향이 수직으로 위치하는 방향으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the first longitudinal direction is a direction perpendicular to the direction in which the radiation is irradiated, and the second longitudinal direction is a direction shifted from the first longitudinal direction at a predetermined angle. In one embodiment of the present invention, although the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are illustrated as being vertically positioned, the present invention is not limited thereto.
신틸레이터 섬유가 한 방향을 따라 배열되는 경우, 방사선 빔을 흡수하기 위해 많은 양의 섬유가 필요하나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유가 서로 다른 방향으로 배치됨에 따라 비용 절감의 효과가 있다. 또한, 적층 구조에 있어서 본 발명의 일 실시예에서는 2개의 층으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 3층 이상의 배열도 가능하다.When the scintillator fibers are arranged along one direction, a large amount of fibers are required to absorb the radiation beam. There is an effect of cost reduction as it is deployed. In addition, in an embodiment of the present invention in the stacked structure, two layers are illustrated, but the present invention is not limited thereto, and an arrangement of three or more layers is possible.
신호 전달부(200)는 신호 수신부(100)의 일측에 연결되어, 섬광의 전달 경로를 마련한다.The
본 발명의 일 실시예에서 신호 전달부(200)는 적어도 하나의 절단 단부를 갖는 광섬유를 이용할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
신호 분석부(300)는 신호 전달부(200)의 타측에 연결되어, 섬광을 전기적 신호로 변환하여 방사선의 조사 상태를 분석한다.The
신호 분석부(300)는 방사선 치료 장비에서 조사되는 방사선(11)의 횡단면과 종단면에서의 조사 상태를 분석한다.The
본 발명의 일 실시예에서 신호 분석부(300)는 반도체 광 수광소자를 이용하여 구현될 수 있으며, 신호 전달부(200)의 광섬유를 통해 전송되어 오는 섬광에 따른 광신호를 전기신호로 변환할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀의 신틸레이터 구조체를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a scintillator structure of a phantom for quality verification according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀의 신호 수신부(100)는 베이스부(110), 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹(120) 및 측부 신틸레이터 섬유 그룹(130)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the
베이스부(110)는 평면 플레이트(111a, 111b)와 평면 플레이트(111a, 111b)의 내측에 위치하는 실장 공간(112)을 포함한다.The
중앙부 신틸레이터 섬유 그룹(120)은 신호 수신부(100)의 중앙부에 위치하고, 측부 신틸레이터 섬유 그룹(130)은 중앙부의 양측에 위치한다.The central
중앙부 신틸레이터 섬유 그룹(120)은, 실장 공간(112)에 실장되고, 측부 신틸레이터 섬유 그룹(130)은, 베이스부(110)의 상단에 위치한다. 구체적으로, 측부 신틸레이터 섬유 그룹(130)은 평면 플레이트(111a, 111b)의 상단에 위치하게 되며, 실장 공간(112)에 실장된 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹(120)과 베이스부(110)의 평면 플레이트(111a, 111b)는 실질적으로 동일한 면에 위치하고, 측부 신틸레이터 섬유 그룹(130)은 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹(120)과 단차를 형성하게 된다.The central
도 4를 참조하면, 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹(120)은, 제2 길이 방향을 따라서 N개(여기서, N은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들(121)과 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 제1 길이 방향을 따라서 M개(여기서, M은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들(122)을 포함한다.Referring to FIG. 4 , the central
중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 개수(N)는, 제2 길이 방향에 있어서 방사선의 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 중앙부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고, 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들의 개수(M)는 제1 길이 방향에 있어서 방사선의 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 중앙부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정된다.The number (N) of the first scintillator fibers in the central portion is determined based on the concentration distribution of radiation reaching the phantom for quality verification in the second longitudinal direction and the diameter (D1) of the first scintillator fibers in the central portion, 2 The number (M) of the scintillator fibers is determined based on the distribution of radiation reaching the phantom for quality verification in the first longitudinal direction and the diameter (D2) of the second scintillator fiber in the central portion.
여기서, 방사선의 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포는 방사선 빔의 횡단(Transverse), 종단(Longitudinal) profile에 따른 분포를 지칭한다.Here, the distribution of radiation reaching the phantom for quality verification refers to distribution according to the transverse and longitudinal profiles of the radiation beam.
본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀은 방사선의 조사되는 면의 범위를 측정하기 위해 방사선이 품질 검증용 팬텀에 도달 집중 분포되는 범위를 고려하여 신틸레이터 섬유를 배치하게 된다.In the phantom for quality verification according to an embodiment of the present invention, a scintillator fiber is disposed in consideration of a range in which radiation reaches and intensively distributes to the phantom for quality verification in order to measure the range of the irradiated surface of the radiation.
구체적으로, 방사선의 도달 집중 분포는 profile에 따른 분포에서 중앙부와 측면부에서 gradient가 큰 부분(조사야를 정의할 수 있는 부분)을 확인하기 위한 것으로, 이를 위해 중앙부에 신틸레이터 섬유를 인접하게 설계한다.Specifically, the arrival concentration distribution of radiation is to check the part with a large gradient (the part that can define the irradiation field) in the central part and the side part in the distribution according to the profile, and for this, the scintillator fiber is designed adjacent to the central part.
도 4를 참조하면, 종단(Longitudinal) profile에 따른 길이(LD)는 10mm 내지 50mm이다. 10mm 미만인 경우, 방사선의 분포를 측정하기 어려우며, 50mm 초과인 경우, 중앙부의 크기가 커지므로 비효율적이다.Referring to FIG. 4 , the length LD according to the longitudinal profile is 10 mm to 50 mm. If it is less than 10 mm, it is difficult to measure the distribution of radiation, and if it is more than 50 mm, it is inefficient because the size of the central portion increases.
측부 신틸레이터 섬유 그룹(130)은, 제2 길이 방향을 따라서 K개(여기서, K는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제1 신틸레이터 섬유들(131)과 측부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 제1 길이 방향을 따라서 P개(여기서, P는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제2 신틸레이터 섬유들(132)을 포함하며, 측부 제1 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y1)는 제2 길이 방향에 있어서 방사선의 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 측부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고, 측부 제2 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y2)는 제1 길이 방향에 있어서 방사선의 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 측부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정된다.The side
도 4를 참조하면, 횡단(Transverse) profile에 따른 길이(TD)는 390mm 내지 420mm이다. 390mm 미만인 경우, 방사선의 분포를 측정하기 어려우며, 420mm 초과인 경우, 측면부의 크기가 커지므로 비효율적이다.Referring to FIG. 4 , the length TD according to the transverse profile is 390 mm to 420 mm. If it is less than 390 mm, it is difficult to measure the distribution of radiation, and if it is more than 420 mm, it is inefficient because the size of the side portion increases.
이에 따라, 이격 거리(Y1, Y2)는 4mm 내지 6mm로 설계된다. 즉, beam field의 transverse profile을 측정하기 위해서 가로축은 최소 400 mm이상, longi. profile의 측정을 위해서 세로축은 50 mm이상이 되도록 구성한다.Accordingly, the separation distances Y1 and Y2 are designed to be 4 mm to 6 mm. That is, to measure the transverse profile of the beam field, the horizontal axis is at least 400 mm, longi. For profile measurement, the vertical axis is configured to be 50 mm or more.
중앙부 신틸레이터 섬유 그룹(120)은 beam field에서도 세밀한 측정이 필요한 부분이므로, 신틸레이터 섬유를 촘촘히 배치하고, 측부 신틸레이터 섬유 그룹(130)은 간격을 약 5 mm정도로 구성하여 측정 및 분석을 수행한다.Since the central
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치의 측정 범위를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the measurement range of the radiation therapy equipment quality verification apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5는 종래의 diode array를 이용하는 방법의 1 cm Jaw size에서의 transverse, Longitudinal profile 측정결과를 나타낸 것이다.5 shows the transverse, longitudinal profile measurement results at a 1 cm jaw size of a method using a conventional diode array.
도 5를 참조하면, 종래의 경우, diode array를 이용하는 방법은 diode array가 약 4 mm 간격을 가질 경우, 1 cm beam field의 경우 5 개 정도의 diode 값에 의해서 결정되어야 하므로 flattening filter-free 빔을 이용하는 Tomotherapy 특성상 빔의 형태가 평탄하지 않기 때문에 오차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 토모테라피 빔의 특성상 center부분에서 maximum 값이 나타나므로 약 5개 정도의 diode 결과값에 결정되는 diode array 측정결과는 제한점이 나타날 수 있다.Referring to FIG. 5 , in the conventional case, the method of using a diode array is to use a flattening filter-free beam because it must be determined by about 5 diode values in the case of a 1 cm beam field when the diode array has an interval of about 4 mm. Because the shape of the beam is not flat due to the nature of the tomotherapy used, errors may occur. Accordingly, since the maximum value appears in the center part due to the characteristics of the tomotherapy beam, the diode array measurement results determined by the result values of about 5 diodes may appear limited.
본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀(21)은 이를 해결하기 위한 것으로, 신호 수신부의 신틸레이터 섬유가 횡단(Transverse), 종단(Longitudinal) profile 측정에 적합하도록 종단(Longitudinal) profile에 따른 길이(LD)를 10mm 내지 50mm로 설정하고, 횡단(Transverse) profile에 따른 길이(TD)를 390mm 내지 420mm로 설정한 후, 각각의 길이를 고려하여 신틸레이터 섬유의 구조를 배치함으로써 빔의 형태가 평탄하지 않더라도 중앙부에서 방사선 빔을 측정할 수 있으므로 오차를 줄일 수 있다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비 품질 검증 장치의 측정 결과의 일 예를 나타낸 도면이다.6 is a view showing an example of the measurement result of the radiation therapy equipment quality verification apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6의 (a)는 clinical 빔 축의 중앙부를 테스트한 결과이다.Figure 6 (a) is a test result of the central part of the clinical beam axis.
도 6의 (b)는 회전 평면과 빔 축의 정렬을 테스트한 결과이다. y-jaw에서 갠트리 회전 평면 정렬에 대한 수치 분석을 위해 y- 프로파일은 두 빔 중 더 짧은 길이를 커버하는 여러 비축 거리에서 측정된다.6 (b) is the result of testing the alignment of the rotation plane and the beam axis. For numerical analysis of the gantry rotation plane alignment in the y-jaw, the y-profile is measured at several off-axis distances covering the shorter of the two beams.
도 6의 (c)는 MLC 정렬 / 비틀림 테스트 결과이다.Figure 6 (c) is the MLC alignment / torsion test results.
도 6의 (a), (b) 및 (c)를 통해 종래의 EBT3 film test항목의 대체가능성을 확인할 수 있다.Through (a), (b) and (c) of FIG. 6 , it can be confirmed the substitutability of the conventional EBT3 film test item.
종래의 EBT3 film test항목의 경우 실시간(real time) 측정이 불가하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 검증용 팬텀의 경우 신틸레이터 섬유를 이용하므로 실시간 측정이 가능하다.In the case of the conventional EBT3 film test item, real-time measurement is not possible, but in the case of the phantom for quality verification according to an embodiment of the present invention, real-time measurement is possible because a scintillator fiber is used.
이에 따라, 기존에 토모테라피 장치 내부적으로 측정하는 output 측정항목을 본 팬텀으로 대체 가능함을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be confirmed that the output measurement item measured internally in the existing tomotherapy device can be replaced with this phantom.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.The above description is only one embodiment of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to implement it in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and should be construed to include various embodiments within the scope equivalent to the content described in the claims.
1: 방사선 치료 장비 품질 검증 장치
21: 품질 검증용 팬텀
100: 신호 수신부
200: 신호 전달부
300: 신호 분석부1: Radiation therapy equipment quality verification device
21: Phantom for quality verification
100: signal receiving unit
200: signal transmission unit
300: signal analysis unit
Claims (16)
상기 방사선 치료 장비에서 조사되는 방사선의 적어도 일부를 흡수하여 섬광을 발생시키는 신틸레이터 섬유를 포함하는 신호 수신부;
일측이 상기 신호 수신부의 일측에 연결되어, 상기 섬광의 전달 경로를 마련하는 신호 전달부; 및
상기 신호 전달부의 타측에 연결되어, 상기 섬광을 전기적 신호로 변환하여 상기 방사선의 조사 상태를 분석하는 신호 분석부;를 포함하고,
상기 신틸레이터 섬유는, 제1 길이 방향으로 연장되는 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 길이 방향으로 연장되는 제2 신틸레이터 섬유를 포함하는 품질 검증용 팬텀.In the phantom for quality verification used for quality verification of radiation therapy equipment,
a signal receiver including a scintillator fiber that absorbs at least a portion of the radiation irradiated from the radiation therapy equipment and generates a flash;
a signal transmitting unit having one side connected to one side of the signal receiving unit to provide a transmission path of the flash; and
A signal analysis unit connected to the other side of the signal transmission unit to convert the flash into an electrical signal to analyze the irradiation state of the radiation;
The scintillator fiber includes a first scintillator fiber extending in a first longitudinal direction and a second scintillator fiber extending in a second longitudinal direction.
상기 신호 분석부는, 상기 방사선 치료 장비에서 조사되는 방사선의 횡단면과 종단면에서의 조사 상태를 분석하는 품질 검증용 팬텀.According to claim 1,
The signal analysis unit, the phantom for quality verification to analyze the irradiation state in the cross section and the longitudinal section of the radiation irradiated from the radiation therapy equipment.
상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 적층 구조로 배치되며, 상기 제1 길이 방향 및 상기 제2 길이 방향은 적층 방향과는 각각 수직한 품질 검증용 팬텀.According to claim 1,
The first scintillator fiber and the second scintillator fiber are arranged in a stacked structure, and the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are perpendicular to the stacking direction, respectively.
상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 각각 상기 신호 수신부의 중앙부에 위치하는 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹과 상기 중앙부의 양측에 위치하는 측부 신틸레이터 섬유 그룹을 포함하는 품질 검증용 팬텀.According to claim 1,
The first scintillator fiber and the second scintillator fiber each include a central scintillator fiber group positioned at a central portion of the signal receiving unit and a side scintillator fiber group positioned on both sides of the central portion.
상기 신호 수신부는, 내측에 실장 공간이 포함되는 베이스부;를 더 포함하며,
상기 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 실장 공간에 실장되고,
상기 측부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 베이스부의 상단에 위치하는 품질 검증용 팬텀.5. The method of claim 4,
The signal receiving unit further includes; a base unit having a mounting space therein;
The central scintillator fiber group is mounted in the mounting space,
The side scintillator fiber group is a phantom for quality verification located at the upper end of the base part.
상기 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 제2 길이 방향을 따라서 N개(여기서, N은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들과 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 상기 제1 길이 방향을 따라서 M개(여기서, M은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들을 포함하며,
상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 개수(N)는, 상기 제2 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고,
상기 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들의 개수(M)는 상기 제1 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 중앙부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정되는 품질 검증용 팬텀.6. The method of claim 5,
The central scintillator fiber group includes N (where N is a natural number) adjacent first scintillator fibers in the second longitudinal direction and the first scintillator fibers in the lower portion of the central first scintillator fibers. 1 Including M (where M is a natural number) central second scintillator fibers disposed adjacent to each other along the longitudinal direction,
The number (N) of the first scintillator fibers in the central portion is based on a concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the second longitudinal direction and the diameter (D1) of the first scintillator fibers in the central portion is decided,
The number (M) of the second scintillator fibers in the central portion is determined based on the concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the first longitudinal direction and the diameter (D2) of the second scintillator fibers in the central portion Phantom for quality verification.
상기 측부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 제2 길이 방향을 따라서 K개(여기서, K는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제1 신틸레이터 섬유들과 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 상기 제1 길이 방향을 따라서 P개(여기서, P는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제2 신틸레이터 섬유들을 포함하며,
상기 측부 제1 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y1)는 상기 제2 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고,
상기 측부 제2 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y2)는 상기 제1 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 측부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정되는 품질 검증용 팬텀.7. The method of claim 6,
The side scintillator fiber group includes K (here, K is a natural number) spaced apart from each other along the second longitudinal direction and the first side scintillator fibers disposed at a lower portion of the side first scintillator fibers. 1 Including P (here, P is a natural number) side second scintillator fibers spaced apart from each other along the longitudinal direction,
The separation distance Y1 between the side first scintillator fibers is based on the concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the second longitudinal direction and the diameter D1 of the side first scintillator fibers is determined by
The separation distance Y2 between the side second scintillator fibers is based on a concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the first longitudinal direction and the diameter D2 of the side second scintillator fibers Phantom for quality verification determined by
표면에 품질 검증용 팬텀이 위치하며, 상기 방사선 조사부에 의하여 조사된 방사선을 검출하는 방사선 검출부; 및
상기 방사선 검출부에서 검출한 정보를 서버에 저장하는 데이터 획득부;를 포함하며,
상기 품질 검증용 팬텀은, 상기 방사선의 적어도 일부를 흡수하여 섬광을 발생시키는 신틸레이터 섬유를 포함하는 신호 수신부;
일측이 상기 신호 수신부의 일측에 연결되어, 상기 섬광의 전달 경로를 마련하는 신호 전달부; 및
상기 신호 전달부의 타측에 연결되어, 상기 섬광을 전기적 신호로 변환하여 상기 방사선의 조사 상태를 분석하는 신호 분석부;를 포함하고,
상기 신틸레이터 섬유는, 제1 길이 방향으로 연장되는 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 길이 방향으로 연장되는 제2 신틸레이터 섬유를 포함하는 방사선 치료 장비 품질 검증 장치.Radiation irradiator for irradiating radiation;
a radiation detection unit having a phantom for quality verification on the surface and detecting the radiation irradiated by the radiation irradiation unit; and
and a data acquisition unit for storing the information detected by the radiation detection unit in a server;
The phantom for quality verification may include: a signal receiver including a scintillator fiber absorbing at least a portion of the radiation to generate a flash;
a signal transmitting unit having one side connected to one side of the signal receiving unit to provide a transmission path of the flash; and
A signal analysis unit connected to the other side of the signal transmission unit to convert the flash into an electrical signal to analyze the irradiation state of the radiation;
The scintillator fiber includes a first scintillator fiber extending in a first longitudinal direction and a second scintillator fiber extending in a second longitudinal direction.
상기 신호 분석부는, 상기 방사선 치료 장비에서 조사되는 방사선의 횡단면과 종단면에서의 조사 상태를 분석하는 방사선 치료 장비 품질 검증 장치.9. The method of claim 8,
The signal analysis unit, a radiation treatment equipment quality verification device for analyzing the irradiation state in the cross-section and longitudinal section of the radiation irradiated from the radiation treatment equipment.
상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 적층 구조로 배치되며, 상기 제1 길이 방향 및 상기 제2 길이 방향은 적층 방향과는 각각 수직한 방사선 치료 장비 품질 검증 장치.9. The method of claim 8,
The first scintillator fiber and the second scintillator fiber are arranged in a laminated structure, and the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are perpendicular to the lamination direction, respectively.
상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 각각 상기 신호 수신부의 중앙부에 위치하는 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹과 상기 중앙부의 양측에 위치하는 측부 신틸레이터 섬유 그룹을 포함하는 방사선 치료 장비 품질 검증 장치.9. The method of claim 8,
The first scintillator fiber and the second scintillator fiber include a central scintillator fiber group located in the central portion of the signal receiving unit and side scintillator fiber groups located on both sides of the central portion, respectively. .
상기 신호 수신부는, 내측에 실장 공간이 포함되는 베이스부;를 더 포함하며,
상기 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 실장 공간에 실장되고,
상기 측부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 베이스부의 상단에 위치하는 방사선 치료 장비 품질 검증 장치.12. The method of claim 11,
The signal receiving unit further includes; a base unit having a mounting space therein;
The central scintillator fiber group is mounted in the mounting space,
The side scintillator fiber group is a radiation therapy equipment quality verification device located on the upper end of the base part.
내측에 실장 공간이 포함되는 베이스부; 및
상기 베이스부의 내측 또는 상단에 위치하는 신틸레이터 섬유;를 포함하며,
상기 신틸레이터 섬유는, 제1 길이 방향으로 연장되는 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 길이 방향으로 연장되는 제2 신틸레이터 섬유를 포함하고,
상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 적층 구조로 배치되며, 상기 제1 길이 방향 및 상기 제2 길이 방향은 적층 방향과는 각각 수직한 품질 검증용 팬텀의 신틸레이터 구조체.In the scintillator structure of the phantom for quality verification used for quality verification of radiation therapy equipment,
a base portion having a mounting space inside; and
It includes; a scintillator fiber positioned inside or at the top of the base part;
The scintillator fiber includes a first scintillator fiber extending in a first longitudinal direction and a second scintillator fiber extending in a second longitudinal direction,
The first scintillator fiber and the second scintillator fiber are arranged in a stacked structure, and the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are perpendicular to the stacking direction, respectively.
상기 제1 신틸레이터 섬유 및 제2 신틸레이터 섬유는, 각각 상기 실장 공간에 실장되는 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹과 상기 베이스부의 상단에 위치하는 측부 신틸레이터 섬유 그룹을 포함하는 검증용 팬텀의 신틸레이터 구조체.14. The method of claim 13,
The first scintillator fiber and the second scintillator fiber each include a central scintillator fiber group mounted in the mounting space and a side scintillator fiber group positioned at an upper end of the base part.
상기 중앙부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 제2 길이 방향을 따라서 N개(여기서, N은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들과 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 상기 제1 길이 방향을 따라서 M개(여기서, M은 자연수)의 서로 인접하여 배치된 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들을 포함하며,
상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유들의 개수(N)는, 상기 제2 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 중앙부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고,
상기 중앙부 제2 신틸레이터 섬유들의 개수(M)는 상기 제1 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 중앙부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정되는 품질 검증용 팬텀의 신틸레이터 구조체.15. The method of claim 14,
The central scintillator fiber group includes N (where N is a natural number) adjacent first scintillator fibers in the second longitudinal direction and the first scintillator fibers in the lower portion of the central first scintillator fibers. 1 Including M (where M is a natural number) central second scintillator fibers disposed adjacent to each other along the longitudinal direction,
The number (N) of the first scintillator fibers in the central portion is based on a concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the second longitudinal direction and the diameter (D1) of the first scintillator fibers in the central portion is decided,
The number (M) of the second scintillator fibers in the central portion is determined based on the concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the first longitudinal direction and the diameter (D2) of the second scintillator fibers in the central portion Phantom's scintillator structure for quality verification.
상기 측부 신틸레이터 섬유 그룹은, 상기 제2 길이 방향을 따라서 K개(여기서, K는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제1 신틸레이터 섬유들과 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유들의 하부에 상기 제1 길이 방향을 따라서 P개(여기서, P는 자연수)의 서로 이격되어 배치된 측부 제2 신틸레이터 섬유들을 포함하며,
상기 측부 제1 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y1)는 상기 제2 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 측부 제1 신틸레이터 섬유의 직경(D1)을 기초로 결정되고,
상기 측부 제2 신틸레이터 섬유들간의 이격 거리(Y2)는 상기 제1 길이 방향에 있어서 상기 방사선의 상기 품질 검증용 팬텀에의 도달 집중 분포 및 상기 측부 제2 신틸레이터 섬유의 직경(D2)을 기초로 결정되는 품질 검증용 팬텀의 신틸레이터 구조체.16. The method of claim 15,
The side scintillator fiber group includes K (here, K is a natural number) spaced apart from each other along the second longitudinal direction and the first side scintillator fibers disposed at a lower portion of the side first scintillator fibers. 1 Including P (here, P is a natural number) side second scintillator fibers spaced apart from each other along the longitudinal direction,
The separation distance Y1 between the side first scintillator fibers is based on the concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the second longitudinal direction and the diameter D1 of the side first scintillator fibers is determined by
The separation distance Y2 between the side second scintillator fibers is based on a concentration distribution of the radiation reaching the phantom for quality verification in the first longitudinal direction and the diameter D2 of the side second scintillator fibers Phantom's scintillator structure for quality verification determined by
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| US8610077B2 (en) * | 2010-08-19 | 2013-12-17 | Universite Laval | Fluence monitoring devices with scintillating fibers for X-ray radiotherapy treatment and methods for calibration and validation of same |
| KR101617773B1 (en) | 2014-06-19 | 2016-05-03 | 주식회사 인피니트헬스케어 | Method and apparatus for monitoring position of radiation treatment system |
| KR20200002918A (en) * | 2017-06-20 | 2020-01-08 | 가부시키가이샤 죠부 | X-ray apparatus, X-ray inspection method, data processing device, data processing method and computer program |
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2020
- 2020-11-10 KR KR1020200149678A patent/KR102568345B1/en active IP Right Grant
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