KR20230037201A - 방사선 치료시 환자의 움직임을 감지하기 위한 숨참기 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사선 치료시 환자의 움직임을 감지하기 위한 숨참기 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방사선 치료시 환자의 움직임을 감지하기 위한 숨참기 모니터링 시스템은 환자의 흉부 또는 배쪽에 위치하는 리플렉터 블록을 촬영하는 IR 카메라, 복수의 압력센서 또는 감압센서로 구현되며, 환자의 등쪽에 위치하여 압력 변화를 감지하는 압력 측정 장치, 그리고 상기 IR 카메라로부터 수신된 영상을 이용하여 환자의 호흡에 따른 상기 리플렉터 블록의 위치 변화 데이터를 생성하고, 생성된 위치 변화 데이터 및 상기 압력 측정 장치로부터 수신된 압력값을 이용하여 환자의 등쪽에 움직임이 발생되는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 생성된 제어신호를 방사선 조사장치에 전달하는 제어장치를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 게이팅 치료법을 이용하여 종양의 위치를 정확하게 감지하고, 환자의 등쪽에 설치된 센서로부터 측정된 압력값을 상시 모니터링하여 환자가 숨참기를 적절하게 하고 있는지 여부를 지속적으로 확인할 수 있고, 비정상적인 움직임에 대응하는 압력값을 획득하였을 경우 방사선 치료기의 동작을 제어하여 환자의 정상조직에 고선량의 방사선이 조사되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 게이팅 치료법을 이용하여 종양의 위치를 정확하게 감지하고, 환자의 등쪽에 설치된 센서로부터 측정된 압력값을 상시 모니터링하여 환자가 숨참기를 적절하게 하고 있는지 여부를 지속적으로 확인할 수 있고, 비정상적인 움직임에 대응하는 압력값을 획득하였을 경우 방사선 치료기의 동작을 제어하여 환자의 정상조직에 고선량의 방사선이 조사되는 것을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 방사선 치료시 환자의 움직임을 감지하기 위한 숨참기 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명하면 방사선 치료 시 행해지는 숨참기 치료법에서 환자의 복부에 위치시키는 마커의 위치 변화와 등쪽의 압력을 측정하여 부적절한 숨참기의 움직임을 감지하는 숨참기 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
방사선치료는 고에너지 방사선을 이용하여 암세포를 죽이는 치료로서, 외과적 수술, 항암화학요법과 함께 암치료의 3대 치료법 중 하나에 포함된다.
방사선치료는 국소제어(local control)와 생존 향상을 도모할 수 있는 이점을 가지고 있으나, 고에너지 방사선을 이용하므로 암세포뿐만 아니라 정상 조직에도 영향을 미치는 부작용을 발생시킨다.
부연하자면, 유방암에 대해 방사선 치료를 수행할 경우 치료 범위가 한쪽 전체 유방을 포함하고 있기 때문에 넓고 해부학적 구조상 바로 뒤에 폐가 위치하고 있어 폐에도 일정량의 방사선이 조사된다. 이 경우 10~20%의 환자에서 마른 기침이나 호흡곤란 등의 방사선유발 폐렴이 발생될 수 있다. 또한, 왼쪽 유방암의 경우에는 심장에 고선량이 조사되어 허혈성 심질환의 위험을 증가시켜 오른쪽 유방암보다 생존율이 낮은 경향이 있었다.
그리고, 흉부 종양의 경우 호흡에 따라 위치가 변하게 된다. 따라서, 과거에는 변하는 종양을 다 커버하기 위하여 치료범위를 넓게 형성하였다. 그러나, 치료범위에 넓을수록 고선량이 조사되는 폐의 부피가 커지는 문제점이 있었다.
또한, 상복부(간/췌담도) 종양은 호흡에 따른 위치 변화가 심하게 나타난다.
따라서, 종양에 움직임에 따라 정확한 표적을 잡고, 종양의 움직임을 최소화하기 위하여 숨참기 치료법(breath hold technique)을 수행하였다.
숨참기 치료법은 종양의 움직임을 제한할 뿐만 아니라 폐의 용적을 늘림으로써, 방사선치료 시 폐와 심장을 보호하는데 도움이 된다. 또한, 환자가 능동적으로 숨을 참고 치료하게 되므로 게이팅 치료법에 비해 치료 속도가 빠른 장점을 가지고 있다.
그러나, 숨참기 치료법은 숨을 참는 양에 따라 종양의 위치가 변화할 수 있으므로 자신이 숨을 참는 정확한 위치를 맞춰야 하고, 깊은 숨을 들이마신 후 방사선치료 중에 숨을 참아야 하기 때문에 환자의 어려움이 존재하였다. 이로 인하여 치료간 오차(intra-fraction error)에 대한 문제점이 발생할 수 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제 10-1679513호(2016.11.25. 공고)에 개시되어 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 방사선 치료 시 행해지는 숨참기 치료법에서 환자의 복부에 위치시키는 마커의 위치 변화와 등쪽의 압력을 측정하여 부적절한 숨참기의 움직임을 감지하는 숨참기 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 방사선 치료시 환자의 움직임을 감지하기 위한 숨참기 모니터링 시스템에 있어서, 환자의 흉부 또는 배쪽에 위치하는 리플렉터 블록을 촬영하는 IR 카메라, 복수의 압력센서 또는 감압센서로 구현되며, 환자의 등쪽에 위치하여 압력 변화를 감지하는 압력 측정 장치, 그리고 상기 IR 카메라로부터 수신된 영상을 이용하여 환자의 호흡에 따른 상기 리플렉터 블록의 위치 변화 데이터를 생성하고, 생성된 위치 변화 데이터 및 상기 압력 측정 장치로부터 수신된 압력값을 이용하여 환자의 등쪽에 움직임이 발생되는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 생성된 제어신호를 방사선 조사장치에 전달하는 제어장치를 포함한다.
상기 압력 측정 장치는, 복수개의 압력센서 또는 감압센서가 환자의 요추 2번 또는3번부터 골반에 해당하는 부위에 대응하여 위치하도록 일정한 간격으로 배열되며, 고정장치(Vac-lok)의 상면에 부착되는 형태로 설치되거나, 상기 고정장치(Vac-lok)의 내측에 삽입된 형태로 설치될 수 있다
상기 제어장치는, 상기 IR 카메라로부터 획득한 영상을 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치 정보를 검출하는 리플렉터 위치 검출부, 상기 검출된 리플렉터 블록의 위치 정보를 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치를 트랙킹(tracking)하는 데이터 검출부, 상기 압력 측정 장치로부터 복수의 압력센서 또는 감압센서에서 측정된 각각의 압력값을 획득하는 압력값 획득부, 방사선 조사 장치를 이용하여 방사선을 조사한 시점 이후에 상기 리플렉터의 위치 정보 및 상기 압력값을 이용하여 환자의 등쪽에 움직임 발생 여부를 판단하는 판단부, 그리고 환자의 등쪽에 움직임이 발생된 것으로 판단되면, 경고 메시지를 송신하거나 상기 방사선 조사장치의 구동을 정지시키기 위한 제어신호를 송신하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 판단부는, 환자의 호흡이 정지된 상태이고 등쪽에 움직임 발생되지 않았을 때의 압력값을 기준 압력 범위로 설정하고, 현재 시점에서 상기 복수의 압력센서 또는 감압센서로부터 측정된 압력값과 상기 기준 압력 범위를 비교하여, 현재 시점에서의 압력값이 기준 압력 범위를 벗어나면 환자의 등쪽에 움직임이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 방사선 조사장치를 통해 방사선이 조사된 시점으로부터 일정 시간동안 환자의 호흡이 정지된 상태를 유지하고 환자의 등쪽에서 움직임이 발생된 것으로 판단되면, 경고신호를 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 방사선 조사장치를 통해 방사선이 조사된 시점으로부터 일정 시간 내에 환자의 호흡이 정지된 상태를 유지하지 않으면, 방사선 조사 장치의 구동을 정지시키는 신호를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 숨참기 모니터링 시스템을 이용한 방사선 치료시 환자의 숨참기 모니터링 방법에 있어서, IR 카메라로부터 환자의 흉부 또는 배쪽에 위치하는 리플렉터 블록을 촬영한 영상을 수신하고, 수신된 영상을 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치를 검출하는 단계, 상기 검출된 리플렉터 블록의 위치를 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치를 트랙킹(tracking)하는 단계, 환자의 등쪽에 위치하는 압력 측정 장치로부터 압력값을 획득하는 단계, 방사선 조사 장치를 이용하여 방사선을 조사한 시점 이후에 상기 리플렉터의 위치 정보 및 상기 압력값을 이용하여 환자의 등쪽에 움직임 발생 여부를 판단하는 단계, 그리고 환자의 등쪽에 움직임이 발생된 것으로 판단되면, 경고 메시지를 송신하거나 방사선 조사장치의 구동을 정지시키기 위한 제어신호를 송신하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 게이팅 치료법을 이용하여 종양의 위치를 정확하게 감지하고, 환자의 등쪽에 설치된 센서로부터 측정된 압력값을 상시 모니터링하여 환자가 숨참기를 적절하게 하고 있는지 여부를 지속적으로 확인할 수 있고, 비정상적인 움직임에 대응하는 압력값을 획득하였을 경우 방사선 치료기의 동작을 제어하여 환자의 정상조직에 고선량의 방사선이 조사되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 숨참기 모니터링 시스템에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1의 압력 측정 장치가 환자의 등쪽에 위치한 상태를 나타내는 예시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 숨참기 모니터링 시스템을 이용한 숨참기 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 3에 도시된 S450단계에서 호흡 주기를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 도 1의 압력 측정 장치가 환자의 등쪽에 위치한 상태를 나타내는 예시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 숨참기 모니터링 시스템을 이용한 숨참기 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 3에 도시된 S450단계에서 호흡 주기를 설명하기 위한 예시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 숨참기 모니터링 시스템에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 숨참기 모니터링 시스템에 대한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 숨참기 모니터링 시스템은 IR 카메라(100), 압력 측정 장치(200), 제어장치(300) 및 방사선 조사장치(400)을 포함한다.
먼저, IR 카메라(100)는 환자의 흉부 또는 배쪽에 위치하는 리플렉터 블록을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어장치(300)에 전달한다. 부여하자면, IR 카메라(100)는 적외선 센서를 포함한다. 리플렉터 블록이 적외선 센서를 통해 방출된 적외선을 반사하게 되면, IR 카메라(100)는 리플렉터 블록의 주변을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어장치(300)에 전달한다. 그러면, 제어장치(300)는 전달받은 영상을 이용하여 리플렉터 블록의 위치를 트레킹한다.
그리고, 압력 측정 장치(200)는 환자가 눕는 고정장치(Vac-lok)에 설치되는 것으로서, 환자로 인해 발생되는 압력을 측정한다.
도 2는 도 1의 압력 측정 장치가 환자의 등쪽에 위치한 상태를 나타내는 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 압력 측정 장치(200)는 환자의 등쪽에 대응되는 위치에 설치된다. 부연하자면, 압력 측정 장치(200)는 환자의 요추 2번 또는 3번에 해당하는 위치에서부터 골반까지의 사이에 위치된다.
그리고, 압력 측정 장치(200)는 복수의 압력센서 또는 감압센서로 구성되어 환자 등쪽의 압력 변화를 감지하고, 감지된 압력값을 제어장치(300)에 전달한다.
한편, 압력 측정 장치(200)는 고정장치의 상면에 부착되거나 내측에 삽입된 형태로 설치될 수 있다.
부연하자면, 복수의 압력센서 또는 감압센서는 고정장치의 상면에 부착된 형태로 설치될 수 있다. 즉, 복수의 압력센서 또는 감압센서에 대한 배열위치를 설정한 다음, 각각의 압력센서 또는 감압센서를 고정장치에 탈부착이 가능하도록 설치되거나 일체화되어 설치될 수도 있다.
또한, 복수의 압력센서 또는 감압센서를 플렉시블(Flexible)한 형태의 본체(도시하지 않음) 상면에 일체화하여 생산된 다음, 고정장치의 상면에 필요에 따라 위치시키거나 고정장치의 내측에 내장된 상태로 설치될 수도 있다.
그 다음, 제어장치(300)는 IR 카메라(100)로부터 전달받은 영상을 이용하여 리플렉터 블록의 위치를 추적하고, 추적된 결과에 따라 환자의 호흡 주기를 획득한다. 또한, 제어장치(300)는 압력 측정 장치(200)로부터 전달받은 압력값을 이용하여 환자의 등쪽 움직임 발생 여부를 판단한다. 그리고 제어장치(300)는 획득한 호흡 주기와 환자의 등쪽 움직임 발생 여부를 이용하여 환자가 올바른 숨참기를 수행하고 있는지 판단한다. 부적절한 숨참기가 수행된다고 판단되면, 제어장치(300)는 알림신호를 생성하거나 방사선 조사장치(400)의 동작을 제어하는 제어신호를 발생한다.
마지막으로 방사선 조사장치(400)는 방사성 원소의 붕괴에 따라 물체에서 방출되는 입자를 이용하여 병이나 상처 따위를 낫게 하는 데에 사용되는 장치를 나타낸다. 방사선 조사장치(400)는 이미 공지된 기술이므로 본 발명의 실시예에서는 방사선 조사장치(400)에 포함된 하위 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 도 3을 이용하여 도 1에 도시된 제어장치(300)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(300)는 위치 검출부(310), 데이터 검출부(320), 압력값 획득부(330), 판단부(340) 및 제어부(350)를 포함한다.
먼저, 능동적인 숨참기 치료에서는 환자 스스로가 복식 호흡을 통해 배부의 리플렉터 블록의 위치를 조절한다. 부연하자면, 환자는 시각적 코칭 장치(Visual coaching device) 및 시각적 피드백 시스템(Visual feedback system)를 이용하여 시각적으로 리플렉터 블록의 위치를 확인하여 리플렉터 블록이 정확한 위치에 놓여질 수 있도록 한다.
리플렉터 블록을 정위치에 위치 시킨 다음, 위치 검출부(310)는 IR 카메라(100)에서 촬영된 영상을 수신하고, 수신된 영상을 이용하여 리플렉터 블록의 위치를 검출한다.
그 다음, 데이터 검출부(320)는 검출된 리플렉터 블록의 위치 정보를 이용하여 리플렉터 블록이 놓여진 위치를 벗어나는지 여부를 판단한다. 부연하자면, 데이터 검출부(320)는 환자가 시각적 코칭 장치(Visual coaching device) 및 시각적 피드백 시스템(Visual feedback system)을 이용하여 리플렉터 블록을 위치시킨 최초의 위치 정보를 획득한다. 그리고, 데이터 검출부(320) 획득한 최초의 위치정보와 현재 시점에서의 리플렉터 블록의 위치 정보를 비교하여 리플렉터 블록이 정위치에서 이탈되었는지 여부를 검출한다.
압력값 획득부(330)는 압력 측정 장치(200)에 설치된 복수의 압력센서 또는 감압센서에서 측정된 각각의 압력값을 획득한다.
한편, 압력값 획득부(330)는 환자의 등쪽 움직임이 없을 때에 측정된 압력값을 획득하고 저장한다. 그리고 압력값 획득부(330)는 등쪽 움직임이 없을 때에 측정된 압력값과 등쪽 움직임이 발생하였을 때에 측정된 압력값을 상호 비교하여 변화량을 획득한다.
그 다음, 판단부(340)는 환자의 호흡주기의 변화와 등쪽 움직임 발생 여부를 판단한다. 부연하자면, 판단부(340)는 환자의 호흡 그래프를 획득하고, 획득한 호흡 그래프를 이용하여 호흡주기의 변화 추이에 따라 환자의 호흡이 정지된 시점을 추출한다. 그리고, 판단부(340)는 호흡이 정지된 시점에서의 획득한 압력값을 이용하여 환자의 등쪽에서 움직임이 발생하였는지 여부를 판단한다.
마지막으로, 제어부(350)는 환자의 등쪽 움직임 발생여부에 따라 경고 메시지를 송신하거나 방사선 조사장치(400)의 구동을 정지시키는 제어신호를 생성한다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 숨참기 모니터링 시스템을 이용하여 올바른 숨참기를 수행하고 있는지 여부를 모니터링하는 방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 숨참기 모니터링 시스템을 이용한 숨참기 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(300)는 IR 카메라(100)로부터 영상을 수신받는다(S410).
먼저, 검사자는 고정장치(Vac-lok)에 누워 호흡 운동을 하고 있는 환자의 흉부 또는 복부에 리플렉터 블록이 위치시킨다. 그러면, 환자는 시각적 코칭 장치(Visual coaching device) 및 시각적 피드백 시스템(Visual feedback system)을 이용하여 육안으로 리플렉터 블록의 위치를 확인하면서 지정된 위치에 리플렉터 블록을 위치시킨다. 리플렉터 블록이 지정된 위치에 위치하게 되면, IR 카메라(100)는리플렉터 블록 주위를 촬영한다.
이때, IR 카메라(100)는 적외선 센서를 포함하며, 적외선 센서는 구동신호에 따라 리플렉터 블록을 향하여 적외선을 방출하고 리플렉터 블록에서 반사된 적외선을 인식한다. 그러면, IR 카메라(100)는 기 설정된 범위를 촬영하고, 촬영된 영상을 제어장치(300)에 전달한다.
그 다음, 제어장치(300)는 전달받은 영상을 이용하여 리플렉터 블록의 위치를 검출한다(S420).
부연하자면, 위치 검출부(310)는 실시간으로 수신되는 영상으로부터 리플렉터 블록의 위치를 검출한다. 이때, 리플렉터 블록의 위치를 좌표값으로 획득할 수도 있다.
S420 단계가 완료되면, 데이터 검출부(320)는 리플렉터 블록의 위치를 이용하여 리플렉터 블록이 지정된 위치를 벗어나는지 여부를 판단한다 (S430).
이를 다시 설명하면, 데이터 검출부(320)는 환자가 시각적 코칭 장치(Visual coaching device) 및 시각적 피드백 시스템(Visual feedback system)을 이용하여 리플렉터 블록에 대한 지정된 위치 정보를 획득한다. 그리고, 데이터 검출부(320)는 획득한 지정된 위치 정보와 현재 시점에서 획득한 리플렉터 블록의 위치를 비교하여 리플렉터 블록이 지정된 위치로부터 벗어났는지 여부를 판단한다. 그리고, 압력값 획득부(330)는 압력 측정 장치(200)로부터 압력값을 획득한다(S440).
먼저, 압력 측정 장치(200)는 고정장치(Vac-lok)의 상면 또는 내측에 설치되며, 환자의 등쪽에 설치된다. 숨참기 치료인 경우, 방사선은 폐, 간, 유방 부위에 집중 조사된다. 따라서,
압력 측정 장치(200)는 환자의 폐, 간, 유방 부위 중에서 적어도 하나의 부위에 위치하지 않도록 환자의 요추 2번 또는 3번에 해당하는 위치에서부터 골반까지의 사이에 위치시킨다.
그리고, 압력 측정 장치(200)는 복수의 압력센서 또는 감압센서를 통해 측정된 압력값을 제어장치(300)에 전달한다.
그 다음, 판단부(340)는 방사선 조사 장치(400)에서 방사선이 조사된 후에 환자의 호흡이 정지된 상태를 유지하고 있는지 여부를 판단한다(S450).
본 발명의 실시예에 따른 제어장치(400)는 방사선 조사 장치(400)와 연동되어 구동되며, 방사선이 조사된 상태에서 환자의 호흡 정지 여부 및 등쪽 움직임 여부를 판단하여 환자의 불정확한 숨참기를 검출한다. 따라서, 판단부(340)는 방사선 조사 장치(400)에서 방사선이 조사되었는지 여부를 먼저 판단한다.
그리고 방사선이 조사된 것으로 판단되면, 판단부(340)는 환자의 호흡이 정지되고 있는지의 여부를 판단한다
이를 다시 설명하면, 판단부(340)는 외부의 장치(미도시됨)로부터 환자의 호흡 그래프를 획득한다.
도 5는 도 3에 도시된 S450단계에서 호흡 주기를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 판단부(340)는 외부의 장치(도시되지 않음)로부터 시간에 따른 환자의 호흡 주기에 대한 변화를 그래프 형태로 수신한다. 여기서 그래프의 x축은 시간을 나타내고 y축을 리플렉터 블록의 높이 즉, 환자의 배부 높이를 나타낸다.
그 다음, 판단부(340)는호흡 주기의 변화를 이용하여 방사선이 조사된 시점 이후에 호흡이 정지되고 있는지 여부를 판단한다.
S450단계에서 환자의 호흡이 정지되지 않은 상태로 판단되면, 제어부(350)는 방사선 조사 장치(400)에 구동을 정지하는 제어신호를 송신한다(S460).
방사선 치료 중에 환자가 호흡을 하게 되면, 종양에 움직임이 발생되어 불필요한 위치에 방사선이 조사된다. 따라서, 제어부(350)는 방사선 조사 장치(400)의 구동을 정지시키는 제어신호를 송신한다.
반면에 S450단계에서 환자의 호흡이 정지된 상태로 판단되면, 판단부(340)는 환자의 등쪽에 움직임이 발생되었는지 여부를 판단한다(S470).
환자가 숨을 참다가 보면 호흡레벨을 맞추기 위하여 환자 스스로가 인지되지 않을 상태로 배를 밀거나 등을 움직이게 된다. 따라서, 판단부(340)는 환자의 호흡이 정지된 상태이고 등쪽의 움직임이 없을 때의 압력값을 획득하고, 획득한 압력값을 기준 압력 범위로 설정한다.
그리고 판단부(340)는 환자의 호흡이 정지된 시점에서 획득한 압력값과 기준 압력 범위를 상호 비교한다. 비교한 결과 현재 시점에서 획득한 압력값이 기준 압력 범위를 벗어나면, 판단부(340)는 환자의 등쪽에 움직임이 발생된 것으로 판단한다.
S470 단계에서 환자의 호흡이 정지된 상태이고, 등쪽이 움직임이 발생된 것으로 판단되면, 제어부(350)는 경고 신호를 생성한다(S480).
즉, 제어부(350)는 경고신호를 발생하여 의료인으로 하여금 환자에게 주의를 주어 움직이지 못하게 하거나, 방사선의 조사량을 조절한다.
이와 같이 본 발명에 따른 숨참기 모니터링 시스템은 게이팅 치료법을 이용하여 종양의 위치를 정확하게 감지하고, 환자의 등쪽에 설치된 센서로부터 측정된 압력값을 상시 모니터링하여 환자가 숨참기를 적절하게 하고 있는지 여부를 지속적으로 확인할 수 있고, 비정상적인 움직임에 대응하는 압력값을 획득하였을 경우 방사선 치료기의 동작을 제어하여 환자의 정상조직에 고선량의 방사선이 조사되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: IR 카메라
200 : 압력 측정 장치
300 : 제어장치
310 : 위치 검출부
320 : 데이터 검출부
330 : 압력값 획득부
340 : 판단부
350 : 제어부
400 : 방사선 조사장치
200 : 압력 측정 장치
300 : 제어장치
310 : 위치 검출부
320 : 데이터 검출부
330 : 압력값 획득부
340 : 판단부
350 : 제어부
400 : 방사선 조사장치
Claims (11)
- 방사선 치료시 환자의 움직임을 감지하기 위한 숨참기 모니터링 시스템에 있어서,
환자의 흉부 또는 배쪽에 위치하는 리플렉터 블록을 촬영하는 IR 카메라,
복수의 압력센서 또는 감압센서로 구현되며, 환자의 등쪽에 위치하여 압력 변화를 감지하는 압력 측정 장치, 그리고
상기 IR 카메라로부터 수신된 영상을 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치 변화 데이터를 생성하고, 생성된 위치 변화 데이터 및 상기 압력 측정 장치로부터 수신된 압력값을 이용하여 환자의 등쪽에 움직임이 발생되는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 생성된 제어신호를 방사선 조사장치에 전달하는 제어장치를 포함하는 숨참기 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 압력 측정 장치는,
복수개의 압력센서 또는 감압센서가 환자의 요추 2번 또는 3번부터 골반에 해당하는 부위에 대응하여 위치하도록 일정한 간격으로 배열되며, 고정장치(Vac-lok)의 상면에 부착되는 형태로 설치되거나, 상기 고정장치(Vac-lok)의 내측에 삽입된 형태로 설치되는 숨참기 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 IR 카메라로부터 획득한 영상을 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치 정보를 검출하는 리플렉터 위치 검출부,
상기 검출된 리플렉터 블록의 위치 정보를 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치를 트랙킹(tracking)하는 데이터 검출부,
상기 압력 측정 장치로부터 복수의 압력센서 또는 감압센서에서 측정된 각각의 압력값을 획득하는 압력값 획득부,
방사선 조사 장치를 이용하여 방사선을 조사한 시점 이후에 상기 리플렉터의 위치 정보 및 상기 압력 측정장치로부터 획득한 압력값을 이용하여 환자의 등쪽에 움직임 발생 여부를 판단하는 판단부, 그리고
환자의 등쪽에 움직임이 발생된 것으로 판단되면, 경고 메시지를 송신하거나 상기 방사선 조사장치의 구동을 정지시키기 위한 제어신호를 송신하는 제어부를 포함하는 숨참기 모니터링 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 판단부는,
환자의 호흡이 정지된 상태이고 등쪽에 움직임 발생되지 않았을 때의 압력값을 기준 압력 범위로 설정하고,
현재 시점에서 상기 복수의 압력센서 또는 감압센서로부터 측정된 압력값과 상기 기준 압력 범위를 비교하여, 현재 시점에서의 압력값이 기준 압력 범위를 벗어나면 환자의 등쪽에 움직임이 발생된 것으로 판단하는 숨참기 모니터링 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 방사선 조사장치를 통해 방사선이 조사된 시점으로부터 일정 시간동안 환자의 호흡이 정지된 상태를 유지하고 환자의 등쪽에서 움직임이 발생된 것으로 판단되면, 경고신호를 생성하는 숨참기 모니터링 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 방사선 조사장치를 통해 방사선이 조사된 시점으로부터 일정 시간 내에 환자의 호흡이 정지된 상태를 유지하지 않으면, 방사선 조사 장치의 구동을 정지시키는 신호를 생성하는 숨참기 모니터링 시스템. - 숨참기 모니터링 시스템을 이용한 방사선 치료시 환자의 숨참기 모니터링 방법에 있어서,
IR 카메라로부터 환자의 흉부 또는 배쪽에 위치하는 리플렉터 블록을 촬영한 영상을 수신하고, 수신된 영상을 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치를 검출하는 단계,
상기 검출된 리플렉터 블록의 위치를 이용하여 상기 리플렉터 블록의 위치를 트랙킹(tracking)하는 단계,
환자의 등쪽에 위치하는 압력 측정 장치로부터 압력값을 획득하는 단계,
방사선 조사 장치를 이용하여 방사선을 조사한 시점 이후에 상기 리플렉터의 위치 정보 및 상기 압력값을 이용하여 환자의 등쪽에 움직임 발생 여부를 판단하는 단계, 그리고
환자의 등쪽에 움직임이 발생된 것으로 판단되면, 경고 메시지를 송신하거나 방사선 조사장치의 구동을 정지시키기 위한 제어신호를 송신하는 단계를 포함하는 숨참기 모니터링 방법. - 제7항에 있어서,
상기 압력 측정 장치는,
복수개의 압력센서 또는 감압센서가 환자의 요추 2번 또는 3번부터 골반에 해당하는 부위에 대응하여 위치하도록 일정한 간격으로 배열되며, 고정장치(Vac-lok)의 상면에 부착되는 형태로 설치되거나, 상기 고정장치(Vac-lok)의 내측에 삽입된 형태로 설치되는 숨참기 모니터링 방법. - 제7항에 있어서,
상기 환자의 등쪽에 움직임 발생 여부를 판단하는 단계는,
환자의 호흡이 정지된 상태이고 등쪽에 움직임 발생되지 않았을 때의 압력값을 기준 압력 범위로 설정하고,
현재 시점에서 상기 복수의 압력센서 또는 감압센서로부터 측정된 압력값과 상기 기준 압력 범위를 비교하여, 현재 시점에서의 압력값이 기준 압력 범위를 벗어나면 환자의 등쪽에 움직임이 발생된 것으로 판단하는 숨참기 모니터링 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제어신호를 송신하는 단계는,
상기 방사선 조사장치를 통해 방사선이 조사된 시점으로부터 일정 시간동안 환자의 호흡이 정지된 상태를 유지하고 환자의 등쪽에서 움직임이 발생된 것으로 판단되면, 경고신호를 생성하는 숨참기 모니터링 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제어신호를 송신하는 단계는,
상기 방사선 조사장치를 통해 방사선이 조사된 시점으로부터 일정 시간 내에 환자의 호흡이 정지된 상태를 유지하지 않으면, 방사선 조사 장치의 구동을 정지시키는 신호를 생성하는 숨참기 모니터링 방법.
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| WO2009067428A1 (en) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Pyronia Medical Technologies, Inc. | Patient positining system and methods for diagnostic radiology and radiotherapy |
| KR101660832B1 (ko) * | 2015-12-29 | 2016-10-10 | 경북대학교 산학협력단 | 호흡 운동 측정 장치 및 방법 |
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- 2021-09-09 KR KR1020210120210A patent/KR102619330B1/ko active IP Right Grant
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| KR101660832B1 (ko) * | 2015-12-29 | 2016-10-10 | 경북대학교 산학협력단 | 호흡 운동 측정 장치 및 방법 |
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