WO2023075090A1 - 저선량 전리방사선 치료장치 - Google Patents

저선량 전리방사선 치료장치 Download PDF

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WO2023075090A1
WO2023075090A1 PCT/KR2022/010582 KR2022010582W WO2023075090A1 WO 2023075090 A1 WO2023075090 A1 WO 2023075090A1 KR 2022010582 W KR2022010582 W KR 2022010582W WO 2023075090 A1 WO2023075090 A1 WO 2023075090A1
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radiation
low
gantry
dose
dose ionizing
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PCT/KR2022/010582
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정원규
장건호
류제황
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경희대학교 산학협력단
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    • A61N2005/1092—Details
    • A61N2005/1097—Means for immobilizing the patient

Definitions

  • the present invention relates to a low-dose ionizing radiation therapy device, and more particularly, to a low-dose ionizing radiation therapy device that is easy to operate and operate by providing a simple structure for forming a ring-shaped radiation gantry in a bed-shaped device body. .
  • therapeutic radiation is applied to a tumor of a cancer patient to prevent cancer cells from proliferating any longer, thereby causing cancer cells to die at the end of their lives or to alleviate the pain of a patient.
  • IMRT Intensity Modulated Radiation Therapy
  • the conventional radiation treatment method is a method in which only radiation of a specific band prescribed with optimal energy is intensively irradiated to the affected area, and not only requires expensive equipment, but also simultaneously irradiates low-dose radiation of various energies or selectively Or, there was a difficult problem of radiation treatment in various ways, such as irradiation in turn.
  • the purpose of the present invention is to provide a simple structure for forming a ring-shaped radiation gantry in a bed-type device body, and to provide a low-dose ionizing radiation treatment device that can be operated with a minimum of 1 to 2 people due to convenient operation and operation. are doing
  • Another object of the present invention is to reduce the manufacturing cost and supply price of the device due to the simplification of the device.
  • Another object of the present invention is to provide a low-dose ionizing radiation treatment device capable of self-shielding and reducing the risk of radiation exposure by using low-energy (10-300KVP), low-dose rate (10-100Mu/min) radiation for treatment. is in providing
  • Another object of the present invention is to use a low-dose radiation device for the treatment of skin cancer as well as benign diseases - keloid, arthritis, heterotopic bone ossification, psoriasis, atopy, dementia, Parkinson's disease, low-dose ionization that can be used for animal cancer treatment It is to provide a radiation treatment device.
  • Another object of the present invention is to distribute and arrange a plurality of radiation emitting units for each band that emits low-energy, 10-100Mu/min low-dose radiation of 10 to 300 KVP (kilovolt peak) around the inner periphery of the radiation gantry, and selectively By using, it is possible to establish a precision radiation treatment plan to provide a low-dose ionizing radiation treatment device capable of patient-specific treatment.
  • the patient lies on the bed receiving treatment; an apparatus body installed such that the bed is reciprocally driven in the longitudinal direction; and a radiation gantry installed so that a ring-shaped gate is formed on the upper side of the main body of the device to allow a bed to pass through the center, and radiation for treatment is radiated toward the patient's body from the inner circumferential direction of the gate.
  • a radiation therapy device may be provided.
  • a shielding cabinet is installed to surround the periphery of the device body and the radiation gantry to shield radiation.
  • the radiation gantry is characterized in that it forms a radiation emitting portion in which radiation is conformally projected from an upper portion of the inner periphery of the gate to a lower direction.
  • the radiation gantry is characterized in that a plurality of radiation emitting units are disposed in a distributed manner around the inner periphery of the gate for each band.
  • the radiation emitting unit is characterized in that it emits low-energy, 10-100Mu / min of low-dose radiation of 10 ⁇ 300KVP (kilovolt peak).
  • the radiation emitting unit is characterized in that a carbon nanotube X-ray source including an emitter made of metal and CNTs grown in the emitter is used.
  • the radiation emitting unit is characterized in that it is arranged so that the highest energy is emitted at the center of the radiation gantry, and gradually lower energy is emitted as it goes down toward both ends from the center of the radiation gantry.
  • a pair of radiation emitting units installed at two symmetrical points in the center of the radiation gantry emit energy of 300 KVP each, and a pair of left and right symmetrical pairs below it
  • Each radiation emitter emits 200 KVP of energy
  • a pair of left-right symmetrical radiation emitters below each emits 100 KVP of energy
  • a pair of left-right symmetric radiation emitters below each emits 50 KVP of energy.
  • a pair of radiation emitters that are symmetrical below it are characterized in that each emits energy of 10 KVP.
  • the device body is installed on the transfer path of the bed, the sliding drive unit for supporting the lower part of the bed to be slidably driven; a radiation detector installed below the sliding driver and on a vertical line of the radiation gantry to detect radiation; and a body case in which the sliding driver and the radiation detector are disposed and form an external appearance of the device body.
  • the main body case the central portion to which the radiation gantry and the radiation detector are coupled; a headrest extending in a state in which one end is floating in the air based on the center; and a leg support portion extending in a state in which an opposite end of the head support portion is floating in the air.
  • the central portion is characterized in that the side to which the radiation gantry is coupled has an open structure.
  • a control unit for controlling the radiation emitting unit may include.
  • control unit sets a selective treatment mode according to the type of disease and the patient's condition, and complexly controls whether to selectively operate a plurality of radiation emitters and the total amount and frequency of irradiated radiation according to the set treatment mode.
  • control unit is installed on the outer surface of the radiation gantry.
  • the bed on which the patient lies down to receive treatment the bed on which the patient lies down to receive treatment
  • a ring-shaped gate is installed on the upper side of the device body to reciprocate in the longitudinal direction so that the center of the gate passes through the upper part of the bed, and radiation for treatment is irradiated toward the patient's body from the inner circumferential direction of the gate Radiation gantry installed
  • a low-dose ionizing radiation treatment device including; may be provided.
  • a shielding cabinet is installed to wrap around the device body and the radiation gantry to achieve radiation shielding.
  • the radiation gantry is characterized in that it forms a radiation emitting portion in which radiation is conformally projected in a downward direction from an upper portion of an inner periphery of the gate.
  • the radiation gantry is characterized in that a plurality of radiation emitting units are disposed in a distributed manner around the inner periphery of the gate for each band.
  • the radiation emitting unit is characterized in that it emits low-energy, 10-100Mu / min of low-dose radiation of 10 ⁇ 300KVP (kilovolt peak).
  • the radiation emitting unit is characterized in that a carbon nanotube X-ray source including an emitter made of metal and CNTs grown in the emitter is used.
  • the present invention provides a simple structure for forming a ring-shaped radiation gantry in a bed-shaped apparatus main body, so that operation and operation are convenient and can be operated with a minimum of one or two people.
  • the present invention has the effect of reducing the maintenance cost because the manufacturing cost and supply price of the device can be lowered due to the simplification of the device.
  • the present invention is a low-dose dedicated radiation therapy device, which uses low-energy (10-300KVP) and low-dose rate (10-100Mu/min) radiation for treatment, thereby enabling self-shielding and reducing the risk of radiation exposure. have an effect
  • the present invention has an effect that the low-dose radiation device can be used for skin cancer treatment as well as benign diseases-keloid, arthritis, heterotopic bone ossification, psoriasis, atopy, dementia, Parkinson's disease, and animal cancer treatment.
  • the radiation gantry distributes and arranges a plurality of radiation emitting units for each band that emits low-energy, 10-100Mu/min low-dose radiation of 10 to 300 kilovolt peak (KVP) around the inner periphery, and selectively By using or using in combination, it is possible to establish a precision radiation treatment plan in various forms and has an effect that enables customized treatment for the patient.
  • KVP kilovolt peak
  • FIG. 1 is a perspective view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a side view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a front view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an arrangement example of a radiation emitting unit of a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a front view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is a plan view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a side view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
  • first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be named a second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • Figure 1 is a perspective view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view of the present invention It is a side view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to an embodiment.
  • the low-dose ionizing radiation treatment device largely consists of a bed 100, a device body 200, a radiation gantry 300, a control unit 400, and a shielding cabinet 500 made up of
  • the bed 100 may provide a structure in the form of a plank extending in the longitudinal direction so that the patient can receive treatment while lying down. At this time, both ends of the bed 100 may contribute to a patient-friendly design by forming a circular round end.
  • Such a bed 100 can move back and forth through a sliding operation in the longitudinal direction while the patient is lying down, and allows the patient's treatment area to be located at the center of the ring-shaped radiation gantry 300 .
  • a sliding driving unit 210 is formed for the sliding operation of the bed 100 as described above.
  • the sliding driving unit 210 is installed on the device body 200 to support the bed 100.
  • the device body 200 will be described.
  • the device main body 200 is largely composed of a sliding driving unit 210, a radiation detector 220, and a main body case 230.
  • the sliding driving unit 210 is installed on the transport path of the bed 100 and is a component supporting the lower part of the bed 100 in a slide-drivable manner. A support 211 facing the bed 100 is formed.
  • the support 211 has a plate shape extending in the longitudinal direction. Both ends of the support 211 are coupled and supported on the upper portion of the body case 230 .
  • a rail part 212 for sliding and guiding the bed 100 is formed on the support 211 .
  • the rail part 212 includes a pair of side fixed rails 212a installed on the left and right sides of the support 211 in the longitudinal direction, respectively, and a rail guide 212b coupled to and sliding on the side fixed rails 212a.
  • the bed 100 is coupled to the upper portion of the rail guide 212b and is slidingly driven together with the rail guide 212b.
  • a driving unit (not shown) may be formed on the support 211 to reciprocate the bed 100 in a rail direction.
  • the driving unit may use an actuator such as a motor and a hydraulic cylinder as a power source.
  • the radiation detector 220 is a detection device for detecting radiation transmitted through a subject.
  • the radiation imaging device sequentially performs an operation of irradiating radiation from a radiation generator to a radiation detector, an operation of absorbing radiation by the radiation detector, and a readout operation of reading charges generated by radiation from the radiation detector. .
  • a signal detected through the radiation detector may be provided as an image or a screen through a display device.
  • the above radiation detector 220 is installed in the body case 230.
  • the body case 230 will be described.
  • the body case 230 has the sliding driving unit 210 and the radiation detector 220 disposed therein, and forms the exterior of the device body.
  • the body case 230 forms a central portion 231 to which the radiation gantry 300 and the radiation detector 220 are coupled, and one end of the central portion 231 is a head extending while floating in the air.
  • a support portion 232 is formed, and an opposite end of the head support portion 232 forms a leg support portion 233 extending while floating in the air.
  • both ends of the support 211 of the sliding driving unit are coupled to the head rest 232 and the leg rest 233 of the body case 230, respectively.
  • both ends of the main body case 230 coupled with the support 211 may be formed into circular rounds, and such a circular round design contributes to the patient's psychological stability by giving a friendly and soft feel. .
  • the shape of the central portion 231 of the body case 230 has a shape curved in a bow shape toward the lower direction.
  • the radiation gantry 300 is coupled to both sides of the radiation detector 220 .
  • the concept of exposing the internal structure of the device has an advantage of highlighting the simplicity and stability of the device.
  • the inside is exposed, maintenance of the structure is convenient.
  • the lower portion of the central portion 231 may be fixedly installed on the floor of a building using a holder 240 .
  • the cradle 240 may have electrical facilities, control facilities, and communication facilities for driving the ionizing radiation therapy device installed therein.
  • a radiation gantry 300 for irradiating radiation for treatment to the patient's torso is installed in the main body 200 of the device.
  • the bed 100 slides and reciprocates with respect to the device body 200 to move the patient's radiation irradiation position.
  • the radiation gantry 300 may form a radiation emitting portion 310 through which radiation is projected from an upper portion of an inner periphery of the gate to a lower direction.
  • the radiation projected from the radiation emitting unit 310 forms a radiation emitting unit of a conformal projection method in which a projection angle gradually widens downward.
  • a plurality of radiation emitting units may be distributed around the inner periphery of the gate for each band.
  • the radiation emitting unit is designed to emit low-energy radiation of 10 to 300 kilovolt peak (KVP) and low dose radiation of 10 to 100 Mu/min.
  • KVP kilovolt peak
  • the radiation emitting unit 310 may use a carbon nanotube X-ray source including an emitter made of metal and CNTs grown in the emitter.
  • a shielding cabinet 500 is installed to surround the device body 200 and the radiation gantry 300 to shield radiation.
  • the shielding cabinet 500 may form a lead-based wall to block radiation.
  • This lead-based wall forms the walls of the front, rear, left and right sides and the ceiling except for the bottom of the radiation therapy device, and the wall thickness is manufactured to be at least 5 mm or more.
  • a door 510 capable of entering and exiting may be installed in the shielding cabinet 500 as described above.
  • the installed door 510 may be formed on any one of the walls on the front, rear, left, and right sides in consideration of the patient's passage convenience.
  • the present invention installs a plurality of radiation emitting units 310 on the inner periphery of the gate of the radiation gantry 300 so that radiation for each of a plurality of bands can be simultaneously irradiated to the patient's body. there is.
  • Figure 4 is a perspective view showing a low-dose ionizing radiation therapy device according to another embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a front view showing a low-dose ionizing radiation therapy device according to another embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a view of the present invention It is a conceptual diagram explaining an arrangement example of a radiation emitting unit of a low-dose ionizing radiation therapy apparatus according to another embodiment.
  • FIGS. 4 to 6 has the same overall configuration as the configuration of the embodiment disclosed in FIGS. 1 to 3, but the configurational difference in the specific embodiment of the radiation emitting unit 310 of the radiation gantry 300 As having, the radiation gantry 300 will be described in detail below.
  • the radiation gantry 300 forms a ring-shaped gate to surround the patient's torso.
  • a plurality of radiation emitting parts 310 are formed on the inner periphery of the gate to irradiate radiation for treatment toward the body of the patient.
  • a plurality of radiation emitting units 310 emitting low-energy, 10-100Mu/min low-dose radiation of 10 to 300 kilovolt peak (KVP) around the inner periphery of the radiation gantry 300 are distributed for each band place
  • low dose radiation refers to low-intensity radiation and refers to a normal one close to nature.
  • a large amount of radiation can harm an organism, but such a small amount of low-dose radiation rather promotes the physiological activity of the organism, extending lifespan, promoting growth, or reducing the rate of tumor incidence, which is called radiation hormesis.
  • the radiation emitting unit 310 allows the highest energy to be emitted at the center of the radiation gantry 300, and gradually lowers the energy toward both ends from the center of the radiation gantry 300. It can be arranged to release.
  • a pair of radiation emitting units 310 installed at two symmetrical points in the center of the radiation gantry 300 ) emits energy of 300 KVP, respectively, and a pair of radiation emitting parts 310 symmetrical below each emits energy of 200 KVP, and a pair of radiation emitting parts 310 symmetrical below them Each emits energy of 100 KVP, and a pair of radiation emitting portions 310 symmetrical below each emits energy of 50 KVP. It can be arranged to release the energy of KVP.
  • the present invention may form a control unit 400 that selectively controls the radiation emitting unit 310 .
  • a selective treatment mode according to the type of disease and patient condition can be set through the control unit 400 .
  • a radiation emitting unit 310 of a specific band among a plurality of radiation emitting units 310 divided by bands can be selectively operated or two or more radiation emitting units 310 can be simultaneously operated to perform complex treatment.
  • control unit 400 By installing the control unit 400 on the outer surface of the radiation gantry 300, the operator can use it conveniently.
  • the radiation emitting unit 310 may use a carbon nanotube X-ray source including an emitter made of metal and carbon nanotubes (CNTs) growing in the emitter.
  • CNTs carbon nanotubes
  • the CNT carbon nanotube
  • the CNT growth process is a plasma chemical vapor deposition process for supplying hydrocarbon gas ( PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) or thermal chemical vapor deposition (Thermal CVD; Thermal Chemical Vapor Deposition) may be used.
  • PECVD Plasma Chemical vapor deposition
  • Thermal chemical vapor deposition Thermal Chemical Vapor Deposition
  • the present invention described above provides a simple structure for forming a ring-shaped radiation gantry in a bed-type device body, so that operation and operation are convenient, enabling operation with a minimum of 1 or 2 people, and due to the simplification of the device
  • the manufacturing cost and supply price of the device can be lowered, and thus the maintenance cost can be reduced.
  • the present invention is a low-dose dedicated radiation therapy device, which uses low-energy (10-300KVP) and low-dose rate (10-100Mu/min) radiation for treatment, thereby enabling self-shielding and reducing the risk of radiation exposure. It is safe, and has the advantage of being able to use the low-dose radiation device for skin cancer treatment as well as benign disease-keloid, arthritis, heterotopic bone ossification, psoriasis, atopy, dementia, Parkinson's disease, and animal cancer treatment.
  • the radiation gantry distributes and arranges a plurality of radiation emitting units for each band that emits low-energy, 10-100Mu/min low-dose radiation of 10 to 300 kilovolt peak (KVP) around the inner periphery, and selectively By using it, it is possible to establish a precision radiation treatment plan, enabling customized treatment for the patient.
  • KVP kilovolt peak
  • the radiation gantry 300 can be irradiated with radiation while moving the body part of the patient in a state where the bed 100 and the device body 200 are fixed. .
  • FIG. 7 is a front view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a plan view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is the present invention. It is a side view showing a low-dose ionizing radiation treatment device according to another embodiment of the present invention.
  • a bed 100 on which a patient lies and receives treatment is installed on the device main body 200.
  • the radiation gantry 300 is installed on the upper side of the device body 200 to reciprocate in the longitudinal direction.
  • the radiation gantry 300 is installed such that a ring-shaped gate is installed so that the center of the gate passes through the upper portion of the bed 100, and radiation for treatment is radiated toward the patient's body from the inner periphery of the gate.
  • a driving device for sliding and driving the radiation gantry 300 is provided at the end of the radiation gantry 300 and the main body 200 of the device.
  • a shielding cabinet 500 is installed to surround the device body 200 and the radiation gantry 300 to shield radiation.
  • the shielding cabinet 500 may form a lead-based wall to block radiation.
  • This lead-based wall forms the walls of the front, rear, left and right sides and the ceiling except for the bottom of the radiation therapy device, and the wall thickness is manufactured to be at least 5 mm or more.
  • a door 510 capable of entering and exiting may be installed in the shielding cabinet 500 as described above.
  • the installed door 510 may be formed on any one of the walls on the front, rear, left, and right sides in consideration of the patient's passage convenience.
  • the radiation gantry 300 may form a radiation emitting portion 310 through which radiation is projected from an upper portion of an inner periphery of the gate to a lower direction.
  • the radiation projected from the radiation emitting unit 310 forms a radiation emitting unit of a conformal projection method in which a projection angle gradually widens downward.
  • a plurality of radiation emitting units may be distributed around the inner periphery of the gate for each band.
  • the radiation emitting unit is designed to emit low-energy radiation of 10 to 300 kilovolt peak (KVP) and low dose radiation of 10 to 100 Mu/min.
  • KVP kilovolt peak
  • the radiation emitting unit 310 may use a carbon nanotube X-ray source including an emitter made of metal and CNTs grown in the emitter.

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Abstract

본 발명의 일측면에 따르면, 환자가 누워서 치료를 받는 베드; 상기 베드가 길이방향으로 왕복 구동되도록 설치되는 장치 본체; 및 상기 장치 본체 상측에 링형태의 게이트를 형성하여 그 중심을 베드가 통과되도록 하고, 게이트의 내주연 방향에서 환자의 몸통을 향해 복수의 치료용 방사선이 조사되도록 하는 방사선 겐트리;를 포함하는 저선량 전리방사선 치료장치가 제공될 수 있다.

Description

저선량 전리방사선 치료장치
본 발명은 저선량 전리방사선 치료장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베드형태의 장치 본체에 링형상의 방사선 겐트리를 형성하는 심플한 구조를 제공함에 따라 조작 및 운용이 편리한 저선량 전리방사선 치료장치에 관한 것이다.
일반적으로 의료용으로 사용되는 방사선 중 치료방사선은 암환자의 종양에 가해져 암세포를 더 이상 번식하지 못하게 함으로써 암세포가 수명을 다해 죽게 하거나 환자의 고통을 경감시키기 위해 사용된다.
최근에는 다엽콜리메이터(MLC; MultiLeaf Collimator)를 이용하여 방사선의 세기를 종양의 모양과 크기 및 위치에 적합하도록 변조시켜, 최적의 에너지로 처방된 방사선을 조사함으로써 정상조직에서의 방사선에 의한 부작용을 감소시키고 치료성적을 극대화할 수 있는 세기 조절 방사선치료(IMRT; Intensity Modulated Radiation Therapy) 방법이 각광받고 있다.
그러나, 종래의 방사선 치료방법은 최적의 에너지로 처방된 특정 대역의 방사선만이 환부에 집중 조사되도록 하는 방식으로서, 고가의 장비를 필요로 할 뿐만 아니라, 다양한 에너지의 저선량 방사선을 동시에 조사하거나 선별적 또는 차례로 조사하는 등 다양한 방식의 방사선 치료가 어려운 문제가 있었다.
본 발명의 목적, 베드형태의 장치 본체에 링형상의 방사선 겐트리를 형성하는 심플한 구조를 제공하고, 조작 및 운용이 편리하여 1~2명의 최소의 인력으로 운용이 가능한 저선량 전리방사선 치료장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 장치의 심플화로 인해 장치의 제조원가 및 공급가격을 낮출 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 저에너지(10~300KVP), 저선량율(10-100Mu/min)의 방사선을 치료에 사용함으로써, 자체 차폐가 가능하고 방사선 노출에 따른 위험을 저감시키는 저선량 전리방사선 치료장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 저선량 방사선 장치를 피부암 치료는 물론, 양성 질환- 켈로이드, 관절염, 이소성 골화(Heterotopic bone ossification), 건선, 아토피, 치매, 파킨스병, 동물 암 치료에 사용이 가능한 저선량 전리방사선 치료장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 방사선 겐트리의 내주연 둘레에 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하는 복수 개의 방사선 방출부를 대역별로 분산시켜 배치하고, 이들을 선택적으로 사용함으로써, 정밀 방사선 치료 계획을 수립할 수 있어 환자 맞춤형 치료가 가능한 저선량 전리방사선 치료장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 환자가 누워서 치료를 받는 베드; 상기 베드가 길이방향으로 왕복 구동되도록 설치되는 장치 본체; 및 상기 장치 본체 상측에 링형태의 게이트를 형성하여 그 중심을 베드가 통과되도록 하고, 게이트의 내주연 방향에서 환자의 신체를 향해 치료용 방사선이 조사되도록 설치되는 방사선 겐트리;를 포함하는 저선량 전리방사선 치료장치가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 장치 본체 및 방사선 겐트리 주변을 감싸서 방사선 차폐가 이루어지도록 차폐 캐비닛이 설치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 차폐 캐비닛에 출입이 가능한 도어를 설치하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 방사선 겐트리는, 게이트 내주연 상부에서 하부 방향으로 방사선이 등각 투사되는 방사선 방출부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 방사선 겐트리는, 게이트 내주연 둘레에 복수 개의 방사선 방출부를 대역별로 분산시켜 배치하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 방사선 방출부는 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방사선 방출부는 금속 재질의 에미터와, 에미터에서 성장하는 CNT를 포함하는 탄소나노튜브 X선 선원이 이용되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 방사선 방출부는 방사선 겐트리 중앙에서 가장 높은 에너지가 방출되도록 하고, 방사선 겐트리 중앙을 기점으로 양측 단부를 향해 내려갈수록 점차 낮은 에너지가 방출되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방사선 방출부를 방사상에 10개가 배치되도록 하는 경우, 방사선 겐트리 중앙 2개의 대칭되는 지점에서 설치되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 300 KVP의 에너지를 방출하고, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 200 KVP의 에너지를 방출하며, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 100 KVP의 에너지를 방출하고, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 50 KVP의 에너지를 방출하며, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 10 KVP의 에너지를 방출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 장치 본체는, 베드의 이송경로 상에 설치되고, 베드의 하부를 슬라이드 구동 가능하게 지지하는 슬라이딩 구동부; 상기 슬라이딩 구동부의 하측, 방사선 겐트리의 수직선상에 설치되어 방사선을 검출하는 방사선 디텍터; 및 상기 슬라이딩 구동부 및 방사선 디텍터가 내부에 배치되고 장치 본체의 외관을 형성하는 본체케이스;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 본체케이스는, 방사선 겐트리 및 방사선 디텍터가 결합되는 중심부; 상기 중심부를 기준으로 일측 단부가 공중에 떠있는 상태로 연장되는 머리 받침부; 및 상기 머리 받침부의 반대측 단부가 공중에 떠있는 상태로 연장되는 다리 받침부;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 중심부는 방사선 겐트리가 결합되는 측면이 개방구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중심부의 하부가 거치대를 이용해서 건물 바닥에 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 방사선 방출부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 질병의 종류 및 환자 상태에 따른 선택적 치료모드를 설정하고, 설정된 치료모드에 따라서 복수 개의 방사선 방출부의 선택적 가동여부 및 조사되는 방사선의 총량, 횟수를 복합적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부를 방사선 겐트리의 외면에 설치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 환자가 누워서 치료를 받는 베드;
상기 베드가 설치되는 장치 본체; 및
상기 장치 본체 상측에 길이방향으로 왕복 구동하도록 링형태의 게이트를 설치하여 게이트 중심이 베드 상부를 통과하도록 하고, 게이트의 내주연 방향에서 환자의 신체를 향해 치료용 방사선이 조사되도록 설치되는 방사선 겐트리;를 포함하는 저선량 전리방사선 치료장치가 제공될 수 있다.
이때, 상기 장치 본체 및 방사선 겐트리 주변을 감싸서 방사선 차폐가 이루어지도록 차폐 캐비닛이 설치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 차폐 캐비닛에 출입이 가능한 도어를 설치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방사선 겐트리는, 게이트 내주연 상부에서 하부 방향으로 방사선이 등각 투사되는 방사선 방출부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방사선 겐트리는, 게이트 내주연 둘레에 복수 개의 방사선 방출부를 대역별로 분산시켜 배치하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 방사선 방출부는 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방사선 방출부는 금속 재질의 에미터와, 에미터에서 성장하는 CNT를 포함하는 탄소나노튜브 X선 선원이 이용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 베드형태의 장치 본체에 링형상의 방사선 겐트리를 형성하는 심플한 구조를 제공함에 따라 조작 및 운용이 편리하여 1~2명의 최소의 인력으로 운용이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 장치의 심플화로 인해 장치의 제조원가 및 공급가격을 낮출 수 있어 유지보수비용이 절감되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 저선량 전용 방사선 치료장치로서, 저에너지(10~300KVP), 저선량율(10-100Mu/min)의 방사선을 치료에 사용함으로써, 자체 차폐가 가능하고 방사선 노출에 따른 위험을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 저선량 방사선 장치를 피부암 치료는 물론, 양성 질환- 켈로이드, 관절염, 이소성 골화(Heterotopic bone ossification), 건선, 아토피, 치매, 파킨스병, 동물 암 치료에 사용이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 상기 방사선 겐트리는, 내주연 둘레에 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하는 복수 개의 방사선 방출부를 대역별로 분산시켜 배치하고, 이들을 선택적으로 사용하거나 조합하여 사용함으로써, 정밀 방사선 치료 계획을 다양한 형태로 수립할 수 있고 환자 맞춤형 치료가 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치의 방사선 방출부의 배치 예를 설명하는 개념도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 정면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 평면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 측면도.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 측면도이다.
도 1내지 도 3에서 보는 바와 같은 본 발명에 따른 저선량 전리방사선 치료장치는 크게 베드(100), 장치 본체(200), 방사선 겐트리(300), 제어부(400), 차폐 캐비닛(500)의 구성으로 이루어진다.
먼저, 베드(100)에 대해서 설명한다.
상기 베드(100)는 환자가 누워서 치료를 받을 수 있도록 길이방향으로 연장된 널빤지 형태의 구조를 제공할 수 있다. 이때, 상기 베드(100)의 양측 단부는 원형의 라운드 단부로 형성함으로써, 환자 친화적인 디자인에 일조할 수 있다.
이와 같은 베드(100)는 환자가 누워 있는 상태에서 길이방향으로의 슬라이딩 작동을 통해 왕복 이동이 가능하며, 링형태의 방사선 겐트리(300) 중심에 환자의 치료부위가 위치되도록 한다.
이와 같은 베드(100)의 슬라이딩 작동을 위해 슬라이딩 구동부(210)를 형성한다.
상기 슬라이딩 구동부(210)는 장치 본체(200)에 설치되어 베드(100)를 지지하게 된다.
이하, 장치 본체(200)에 대해서 설명한다.
상기 장치 본체(200)는, 크게 슬라이딩 구동부(210), 방사선 디텍터(220), 본체케이스(230)의 구성으로 이루어진다.
상기 슬라이딩 구동부(210)는, 베드(100)의 이송경로 상에 설치되어 베드(100)의 하부를 슬라이드 구동 가능하게 지지하는 구성부로서, 상기 슬라이딩 구동부(210)는 베드(100)의 하부에 베드(100)와 대면하는 지지대(211)를 형성한다.
이때, 상기 지지대(211)의 형상은 길이방향으로 연장된 판재 형상을 갖는다. 상기 지지대(211)는 본체케이스(230)의 상부에 양측 단부가 결합 지지된다.
이때, 상기 지지대(211)에는 베드(100)를 슬라이딩 안내하는 레일부(212)를 형성한다.
상기 레일부(212)는 지지대(211)의 길이방향 좌우 측면에 각각 설치되는 한 쌍의 사이드 고정레일(212a)과, 상기 사이드 고정레일(212a) 상에 레일 결합되어 슬라이딩되는 레일가이드(212b)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 레일가이드(212b)의 상부에는 베드(100)가 결합되어 레일가이드(212b)와 함께 슬라이딩 구동된다.
한편, 상기 지지대(211)에는 베드(100)를 레일 방향으로 왕복 구동시키는 구동부(미도시)가 형성될 수 있다. 이때, 구동부는 모터 및 유압실린더 등의 액추에이터(actuator)를 동력원으로 사용할 수 있다.
그리고, 상기 슬라이딩 구동부(210)의 하측에는 방사선 디텍터(220)(Radiation Detector)가 형성된다. 상기 방사선 디텍터(220)는 피사체를 투과한 방사선을 검출하는 검출장비이다.
방사선 촬영장치는 방사선 발생장치에서 방사선 디텍터로 방사선을 조사하는 동작, 방사선 디텍터가 방사선을 흡수하는 동작 및 방사선 디텍터에서 방사선 조사에 의해 생성된 전하를 읽어 들이는 리드아웃(Readout) 동작을 차례로 수행한다.
상기한 방사선 디텍터를 통해 검출된 신호는 디스플레이 장치를 통해 영상이나 화면으로 제공될 수 있다.
상기한 방사선 디텍터(220)는 본체케이스(230)에 설치된다.
상기 본체케이스(230)에 대해서 설명한다.
상기 본체케이스(230)는 슬라이딩 구동부(210) 및 방사선 디텍터(220)가 내부에 배치되고 장치 본체의 외관을 형성한다.
상기 본체케이스(230)는 방사선 겐트리(300) 및 방사선 디텍터(220)가 결합되는 중심부(231)를 형성하고, 상기 중심부(231)를 기준으로 일측 단부가 공중에 떠있는 상태로 연장되는 머리 받침부(232)를 형성하며, 상기 머리 받침부(232)의 반대측 단부가 공중에 떠있는 상태로 연장되는 다리 받침부(233)를 형성한다.
이때, 상기 본체케이스(230)의 머리 받침부(232)와 다리 받침부(233)에 슬라이딩 구동부의 지지대(211)의 양측 단부가 각각 결합된다.
이때, 상기 지지대(211)와 결합하는 본체케이스(230)의 양측 단부를 원형의 라운드로 형성할 수 있는데, 이와 같은 원형 라운드의 디자인은 친근감과 부드러운 느낌을 갖도록 하여 환자의 심리적 안정에 기여하게 된다.
상기 본체케이스(230)의 중심부(231)의 형상은 하측방향을 향해 활 형상으로 만곡된 형상을 갖는다.
한편, 본체케이스(230)의 중심부(231)는 하부로 만곡됨에 따라 지지대(211)의 측면 일정구간과 그 하부의 방사선 디텍터(220) 공간이 일부 개방되도록 할 수 있다.
이때, 상기 방사선 디텍터(220)의 양측에는 방사선 겐트리(300)가 결합된다.
이처럼, 장치의 내부 구조를 노출시키는 컨셉은 장치의 간결함과 안정성을 부각시키는 이점을 갖는다. 또한, 내부가 노출되어 있어서 구조물의 유지보수가 편리한 이점을 갖는다.
한편, 상기 중심부(231)의 하부가 거치대(240)를 이용해서 건물 바닥에 고정 설치되도록 할 수 있다.
상기 거치대(240)는 내부에 전리 방사선 치료장치의 구동을 위한 전기설비 및 제어설비, 통신설비들이 설치되도록 할 수 있다.
상기 장치 본체(200)에는 환자의 몸통둘레에 치료용 방사선을 조사하는 방사선 겐트리(300)가 설치된다.
상기한 장치 본체(200)에 방사선 겐트리(300)가 고정 설치된 상태에서 베드(100)가 장치 본체(200)에 대해 왕복 슬라이드 이동하면서 환자의 방사선 조사위치를 이동시키게 된다.
이때, 상기 방사선 겐트리(300)는, 게이트 내주연 상부에서 하부 방향으로 방사선이 투사되는 방사선 방출부(310)를 형성할 수 있다.
이때, 상기 방사선 방출부(310)에서 투사되는 방사선은 하부 방향으로 점차투사각도가 넓어지는 등각 투사방식의 방사선 방출부를 형성하는 것이다.
이러한 상기 방사선 겐트리(300)는, 게이트 내주연 둘레에 복수 개의 방사선 방출부(미도시)를 대역별로 분산시켜 배치할 수도 있다.
상기 방사선 방출부는 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하도록 설계된다.
또한, 상기 방사선 방출부(310)는 금속 재질의 에미터와, 에미터에서 성장하는 CNT를 포함하는 탄소나노튜브 X선 선원이 이용될 수 있다.
그리고, 상기 장치 본체(200) 및 방사선 겐트리(300) 주변을 감싸서 방사선 차폐가 이루어지도록 차폐 캐비닛(500)이 설치된다.
이때, 상기 차폐 캐비닛(500)은 방사선을 차단하기 위해 납성분 벽체를 형성할 수 있다. 이와 같은 납성분 벽체는 방사선 치료장치의 바닥부를 제외한 전후좌우 측면의 벽체와 천장의 벽체를 형성하는데, 벽체 두께는 최소 5mm 이상으로 제작한다.
이와 같은 상기 차폐 캐비닛(500)에는 출입이 가능한 도어(510)를 설치할 수 있다. 이때 설치되는 도어(510)은 환자의 통행 편리성을 고려하여 전후좌우 측면의 벽체 중 어느 하나의 벽체에 형성되도록 할 수 있다.
그리고, 본 발명은 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 방사선 겐트리(300)의 게이트 내주연에 복수 개의 방사선 방출부(310)를 설치하여 복수 개 대역대별 방사선이 동시에 환자 몸에 조사되도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치의 방사선 방출부의 배치 예를 설명하는 개념도이다.
도 4 내지 도 6에서 개시된 실시예는 도 1 내지 도 3에서 개시된 실시예의구성과 전체적으로 동일 유사한 구성을 갖되, 방사선 겐트리(300)의 방사선 방출부(310)의 구체적 실시예에서 구성상의 차이점을 갖는 것으로서, 이하, 방사선 겐트리(300)에 대해서 자세히 설명한다.
도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 상기 방사선 겐트리(300)는 환자의 몸통을 둘러싸도록 된 링형태의 게이트를 형성한다. 이때, 게이트의 내주연에는 환자의 몸통을 향해 치료용 방사선이 조사되도록 하는 다수의 방사선 방출부(310)들이 형성된다.
보다 상세하게는 상기 방사선 겐트리(300)의 내주연 둘레에 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하는 복수 개의 방사선 방출부(310)를 대역별로 분산시켜 배치한다.
이때, 저선량 방사선(low dose radiation, LDR)은 강도가 낮은 방사선을 가리키며 자연에 가까운 보통의 것을 말한다. 다량의 방사선은 생물체에 해를 줄 수 있지만 이러한 소량의 저선량 방사선은 오히려 생명체의 생리활동이 촉진되어 수명이 연장되거나 성장촉진 또는 종양 발생율이 저하되는데, 이를 방사선 호메시스(radiation hormesis)라 한다.
밀리그레이(miligray, mGy) 범위의 저선량 방사선은 고선량 방사선과는 달리 질병에 대한 저항성을 유발하고 적응 보호(adaptive protection) 효과를 나타낸다고 보고되었고 (Sakai K., et al., Dose Response, 2006, 4(4):327~332; Sakai K., et al, Int. J. Low Radiat., 2003, 1(1):142~146; Scott BR., Dose Response, 2008 6(3):299~318), 당뇨병 유전인자를 가진 실험 생쥐에 일정량의 저선량 방사선을 조사하였더니 병세가 호전되었다는 보고가 있다.(Sakai K., et al., Dose Response, 2006, 4(4):327~332). 0.25Gy 이하의 방사선은 DNA 손상을 방어하고 손상된 DNA를 복구하는 효과(Le XC., et al., Science, 1998, 280(5366):1066~1069)가 있으며, 저선량 방사선은 면역증강효과(Nogami M., et al., Int. J. Radiat. Biol., 1993, 63(6):775~783; Nogami M., et al., Radiat. Res., 1994, 139(1):47~52)를 나타낸다고 알려져 있다.
도 6을 참조하면, 상기 방사선 방출부(310)는 방사선 겐트리(300) 중앙에서 가장 높은 에너지가 방출되도록 하고, 방사선 겐트리(300) 중앙을 기점으로 양측 단부를 향해 내려갈수록 점차 낮은 에너지가 방출되도록 배치되도록 할 수 있다.
예컨대, 상기 방사선 방출부(310)를 도 6에서와 같이 방사상에 10개가 배치되도록 하는 경우를 예로 들면, 방사선 겐트리(300) 중앙 2개의 대칭되는 지점에서 설치되는 한 쌍의 방사선 방출부(310)는 각각 300 KVP의 에너지를 방출하고, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부(310)는 각각 200 KVP의 에너지를 방출하며, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부(310)는 각각 100 KVP의 에너지를 방출하고, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부(310)는 각각 50 KVP의 에너지를 방출하며, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부(310)는 각각 10 KVP의 에너지를 방출하도록 배치될 수 있는 것이다.
한편, 본 발명은 상기 방사선 방출부(310)를 선택적으로 제어하는 제어부(400)를 형성할 수 있다.
본 발명에서는 상기 제어부(400)를 통해서 질병의 종류 및 환자 상태에 따른 선택적 치료모드를 설정할 수 있다.
예컨대, 피부암 치료, 양성 질환- 켈로이드, 관절염, 이소성 골화, 건선, 아토피, 치매, 파킨스병, 동물 암 치료 등과 같이 각각의 치료에 사용되는 방사선의 강도와 조사대역을 달리해야 할 필요성이 있고, 이를 위해서 대역별로 나누어진 복수 개의 방사선 방출부(310) 중 특정 대역의 방사선 방출부(310)를 선택적으로 작동시키거나 2개 이상의 방사선 방출부(310)를 동시에 작동시켜 복합적 치료가 이루어지도록 할 수 있다.
이는, 환자의 연령이나 건강상태를 고려하여 다양한 치료모드를 미리 설정하여 운용할 수 있고, 제어부(400)의 조작을 통해서 설정된 치료모드에 따른 복수 개의 방사선 방출부의 선택적 가동여부 및 조사되는 방사선의 총량, 횟수를 복합적으로 제어되도록 할 수 있다.
이러한, 제어부(400)는 방사선 겐트리(300)의 외면에 설치함으로써, 시술자의 사용이 편리하도록 할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같은 방사선 방출부(310)는 금속 재질의 에미터와, 에미터에서 성장하는 CNT(탄소나노튜브)를 포함하는 탄소나노튜브 X선 선원이 이용될 수 있다.
이때, 상기 CNT(탄소나노튜브)는 전계 방출 방식으로 전자를 방출하는 것으로, 패드의 상단에 상방을 향해 불규칙한 형상으로 형성될 수 있고, CNT의 성장 공정은 탄화수소 기체를 공급하는 플라즈마 화학증착 공정(PECVD; Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 또는 열 화학기상증착 공정(Thermal CVD; Thermal Chemical Vapor Deposition)을 이용할 수 있다.
상기한 본 발명은 베드형태의 장치 본체에 링형상의 방사선 겐트리를 형성하는 심플한 구조를 제공함에 따라 조작 및 운용이 편리하여 1~2명의 최소의 인력으로 운용이 가능하고, 장치의 심플화로 인해 장치의 제조원가 및 공급가격을 낮출 수 있어 유지비용이 절감될 수 있다.
한편, 본 발명은 저선량 전용 방사선 치료장치로서, 저에너지(10~300KVP), 저선량율(10-100Mu/min)의 방사선을 치료에 사용함으로써, 자체 차폐가 가능하고 방사선 노출에 따른 위험을 줄일 수 있어 안전하며, 저선량 방사선 장치를 피부암 치료는 물론, 양성 질환- 켈로이드, 관절염, 이소성 골화(Heterotopic bone ossification), 건선, 아토피, 치매, 파킨스병, 동물 암 치료에 사용이 가능한 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 상기 방사선 겐트리는, 내주연 둘레에 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하는 복수 개의 방사선 방출부를 대역별로 분산시켜 배치하고, 이들을 선택적으로 사용함으로써, 정밀 방사선 치료 계획을 수립할 수 있어 환자 맞춤형 치료가 가능해진다.
한편, 본 발명은 도 7내지 도 9에서 보는 바와 같이 베드(100) 및 장치본체(200)가 고정된 상태에서 방사선 겐트리(300)가 환자의 신체 부위를 이동하면서 방사선이 조사되도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 정면도이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 평면도이며, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치를 도시한 측면도이다.
동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저선량 전리방사선 치료장치는 장치 본체(200) 상부에 환자가 누워서 치료를 받는 베드(100)가 설치된다.
이때, 상기 장치 본체(200) 상측에 길이방향으로 왕복 구동하도록 방사선 겐트리(300)가 설치된다.
상기 방사선 겐트리(300)는 링형태의 게이트를 설치하여 게이트 중심이 베드(100) 상부를 통과하도록 하고, 게이트의 내주연 방향에서 환자의 신체를 향해 치료용 방사선이 조사되도록 설치된다.
이때, 상기 방사선 겐트리(300) 단부와 장치 본체(200)에는 방사선 겐트리(300)를 슬라이드 구동시키기 위한 구동장치가 구비된다.
그리고, 상기 장치 본체(200) 및 방사선 겐트리(300) 주변을 감싸서 방사선 차폐가 이루어지도록 차폐 캐비닛(500)이 설치된다.
이때, 상기 차폐 캐비닛(500)은 방사선을 차단하기 위해 납성분 벽체를 형성할 수 있다. 이와 같은 납성분 벽체는 방사선 치료장치의 바닥부를 제외한 전후좌우 측면의 벽체와 천장의 벽체를 형성하는데, 벽체 두께는 최소 5mm 이상으로 제작한다.
이와 같은 상기 차폐 캐비닛(500)에는 출입이 가능한 도어(510)를 설치할 수 있다. 이때 설치되는 도어(510)은 환자의 통행 편리성을 고려하여 전후좌우 측면의 벽체 중 어느 하나의 벽체에 형성되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 방사선 겐트리(300)는, 게이트 내주연 상부에서 하부 방향으로 방사선이 투사되는 방사선 방출부(310)를 형성할 수 있다.
이때, 상기 방사선 방출부(310)에서 투사되는 방사선은 하부 방향으로 점차투사각도가 넓어지는 등각 투사방식의 방사선 방출부를 형성하는 것이다.
이러한 상기 방사선 겐트리(300)는, 게이트 내주연 둘레에 복수 개의 방사선 방출부(미도시)를 대역별로 분산시켜 배치할 수도 있다.
상기 방사선 방출부는 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하도록 설계된다.
또한, 상기 방사선 방출부(310)는 금속 재질의 에미터와, 에미터에서 성장하는 CNT를 포함하는 탄소나노튜브 X선 선원이 이용될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (23)

  1. 환자가 누워서 치료를 받는 베드;
    상기 베드가 길이방향으로 왕복 구동되도록 설치되는 장치 본체; 및
    상기 장치 본체 상측에 링형태의 게이트를 형성하여 그 중심을 베드가 통과되도록 하고, 게이트의 내주연 방향에서 환자의 신체를 향해 치료용 방사선이 조사되도록 설치되는 방사선 겐트리;를 포함하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체 및 방사선 겐트리 주변을 감싸서 방사선 차폐가 이루어지도록 차폐 캐비닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차폐 캐비닛에 출입이 가능한 도어를 설치하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 겐트리는, 게이트 내주연 상부에서 하부 방향으로 방사선이 등각 투사되는 방사선 방출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 겐트리는, 게이트 내주연 둘레에 복수 개의 방사선 방출부를 대역별로 분산시켜 배치하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  6. 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 방출부는 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방사선 방출부는 금속 재질의 에미터와, 에미터에서 성장하는 CNT를 포함하는 탄소나노튜브 X선 선원이 이용되는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방사선 방출부는 방사선 겐트리 중앙에서 가장 높은 에너지가 방출되도록 하고, 방사선 겐트리 중앙을 기점으로 양측 단부를 향해 내려갈수록 점차 낮은 에너지가 방출되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방사선 방출부를 방사상에 10개가 배치되도록 하는 경우, 방사선 겐트리 중앙 2개의 대칭되는 지점에서 설치되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 300 KVP의 에너지를 방출하고, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 200 KVP의 에너지를 방출하며, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 100 KVP의 에너지를 방출하고, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 50 KVP의 에너지를 방출하며, 그 아래 좌우 대칭되는 한 쌍의 방사선 방출부는 각각 10 KVP의 에너지를 방출하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체는, 베드의 이송경로 상에 설치되고, 베드의 하부를 슬라이드 구동 가능하게 지지하는 슬라이딩 구동부;
    상기 슬라이딩 구동부의 하측, 방사선 겐트리의 수직선상에 설치되어 방사선을 검출하는 방사선 디텍터; 및
    상기 슬라이딩 구동부 및 방사선 디텍터가 내부에 배치되고 장치 본체의 외관을 형성하는 본체케이스;를 포함하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 본체케이스는, 방사선 겐트리 및 방사선 디텍터가 결합되는 중심부;
    상기 중심부를 기준으로 일측 단부가 공중에 떠있는 상태로 연장되는 머리 받침부; 및
    상기 머리 받침부의 반대측 단부가 공중에 떠있는 상태로 연장되는 다리 받침부;를 포함하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 중심부는 방사선 겐트리가 결합되는 측면이 개방구조를 갖는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 중심부의 하부가 거치대를 이용해서 건물 바닥에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 방출부를 제어하는 제어부;를 포함하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 질병의 종류 및 환자 상태에 따른 선택적 치료모드를 설정하고, 설정된 치료모드에 따라서 복수 개의 방사선 방출부의 선택적 가동여부 및 조사되는 방사선의 총량, 횟수를 복합적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제어부를 방사선 겐트리의 외면에 설치하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  17. 환자가 누워서 치료를 받는 베드;
    상기 베드가 설치되는 장치 본체; 및
    상기 장치 본체 상측에 길이방향으로 왕복 구동하도록 링형태의 게이트를 설치하여 게이트 중심이 베드 상부를 통과하도록 하고, 게이트의 내주연 방향에서 환자의 신체를 향해 치료용 방사선이 조사되도록 설치되는 방사선 겐트리;를 포함하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 장치 본체 및 방사선 겐트리 주변을 감싸서 방사선 차폐가 이루어지도록 차폐 캐비닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 차폐 캐비닛에 출입이 가능한 도어를 설치하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 방사선 겐트리는, 게이트 내주연 상부에서 하부 방향으로 방사선이 등각 투사되는 방사선 방출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 방사선 겐트리는, 게이트 내주연 둘레에 복수 개의 방사선 방출부를 대역별로 분산시켜 배치하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  22. 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 방출부는 10~300KVP(kilovolt peak)의 저에너지, 10-100Mu/min의 저선량 방사선을 방출하는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 방사선 방출부는 금속 재질의 에미터와, 에미터에서 성장하는 CNT를 포함하는 탄소나노튜브 X선 선원이 이용되는 것을 특징으로 하는 저선량 전리방사선 치료장치.
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