KR100758698B1 - Multipurpose head and neck phantom for dose verification of intensity modulated radiation surgery - Google Patents

Multipurpose head and neck phantom for dose verification of intensity modulated radiation surgery Download PDF

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신동호
홍성언
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김상기
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경희대학교 산학협력단
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Abstract

A multipurpose head and neck phantom for an intensity modulated radiation surgery is provided to apply a radiation to a target point inside the phantom from all directions without any disturbance of a surgery table, to achieve a wide irradiation range of the radiation and an accurate measurement of the radiation dose, and to output an optimal radiation by using a linear accelerator. The multipurpose head and neck phantom for an intensity modulated radiation surgery comprises: a main body, composed of a lower body(33) and an upper body(39) both of which are detachably mounted on a head fixing device, and assembled into or disassembled from each other; more than one analogue(35), arranged inside the main body so that a radiation irradiated from the outside is passed through the inside of the analogue(35), and having the same tissue density as that of a determined portion of a human body; and a radiation dose measuring member, arranged oppositely to a radiation output in the state that the analogue(35) is located between the radiation dose measuring member and the radiation output, so as to measure the energy of the radiation which is passed through the analogue(35).

Description

세기변조방사선 수술을 위한 다목적 두경부 팬텀{Multipurpose Head and Neck Phantom for Dose Verification of Intensity Modulated Radiation Surgery}Multipurpose Head and Neck Phantom for Dose Verification of Intensity Modulated Radiation Surgery

도 1은 종래 방사선량 측정용 팬텀의 문제점을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a problem of the conventional phantom for radiation dose measurement.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세기변조방사선수술을 위한 다목적 두경부 팬텀이 치료 테이블에 장착되어 있는 모습을 부분적으로 도시한 측면도이다.2 is a side view partially showing a state in which a multi-purpose head and neck phantom for intensity modulated radiography according to an embodiment of the present invention is mounted on a treatment table.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세기변조방사선수술을 위한 다목적 두경부 팬텀을 부분적으로 도시한 분해 사시도이다.Figure 3 is an exploded perspective view partially showing a multi-purpose head and neck phantom for intensity modulated radiation surgery according to an embodiment of the present invention.

도 4는 상기 도 3에 도시한 상부몸체부를 보다 상세히 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing in more detail the upper body portion shown in FIG.

도 5는 상기 도 3에 도시한 팬텀이 헤드고정장치에 장착되는 원리를 설명하기 위하여 도시한 평단면도이다.FIG. 5 is a plan sectional view illustrating the principle in which the phantom shown in FIG. 3 is mounted to the head fixing device.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀에 적용할 수 있는 여러 종류의 모사체를 도시한 사시도이다.6A to 6C are perspective views illustrating various types of mimetics that can be applied to a phantom according to an embodiment of the present invention.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀에 포함되는 이온함설치 플레이트 및 TLD설치 플레이트를 도시한 사시도이다.7A and 7B are perspective views illustrating an ion compartment mounting plate and a TLD mounting plate included in a phantom according to an embodiment of the present invention.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀의 여러 사용예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.8A to 8C are diagrams for explaining various uses of the phantom according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

11:선형가속기 13:본체 15:회전갠트리11: Linear accelerator 13: Body 15: Rotating gantry

17:방사선방출부 19:치료테이블 21:팬텀17: radiation emitting unit 19: treatment table 21: phantom

23:엑스레이필름 25:헤드고정장치 25a:수직프레임23: X-ray film 25: Head fixing device 25a: Vertical frame

25b:장착구멍 31:팬텀 33:하부몸체부25b: mounting hole 31: phantom 33: lower body

33a:평면부 33b:공간부 33c:지지홈33a: flat part 33b: space part 33c: support groove

33d:이온함관통구멍 33e:고정나사 33f:고정너트33d: Ion-containing through hole 33e: Fixing screw 33f: Fixing nut

33g:지지블록부 35:모사체 37:홀더플레이트33g: Support block portion 35: Carrier 37: Holder plate

37a:돌출부 39:상부몸체부 39a:평면부37a: protrusion 39: upper body 39a: flat

39b:공간부 39c:끼움돌기 39d:수용부39b: space part 39c: fitting protrusion 39d: accommodation part

41:이온함설치플레이트 41a:이온함삽입구 41b:돌출부41: ion compartment mounting plate 41a: ion compartment insert 41b: protrusion

43:TLD설치플레이트 43a:TLD설치구 43b:돌출부43: TLD mounting plate 43a: TLD mounting hole 43b: protrusion

45:TLD(열형광선량계) 47:엑스레이필름 49:이온함45: TLD (thermofluorescence dosimeter) 47: X-ray film 49: Ion

51:메인바디51: main body

본 발명은 각종 방사선 출력장치에서 발생하는 방사선량(放射線量)을 측정하는 계측장치에 관한 것으로서, 특히 고에너지의 방사선을 출력하는 의료용 선형가속기로부터 출력되는 방사선의 선량(線量)을 계측하는 세기변조방사선수술을 위한 다목적 두경(頭頸)부 팬텀에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a measuring device for measuring radiation doses generated by various radiation output devices, and in particular, an intensity modulation for measuring dose of radiation output from a medical linear accelerator for outputting high energy radiation. A multipurpose head and neck phantom for radiosurgery.

의료용으로 사용되는 방사선 중 치료방사선은 암환자의 종양에 가해져 암세포를 더 이상 번식하지 못하게 함으로써 암세포가 수명을 다해 죽게 하거나 환자의 고통을 경감하기 위해 사용된다.Among the radiations used for medical treatment, radiation is applied to cancer patients' tumors so that cancer cells can no longer reproduce and are used to kill cancer cells at the end of their life or to relieve pain.

이러한 방사선 치료는 예컨대 수술을 한 뒤 암 세포가 남아 있을 가능성이 높은 경우 재발을 방지하기 위해서, 또는 수술을 하지 못하는 경우, 또는 수술보다는 방사선 치료가 더 효과적인 경우, 또는 수술과 방사선 치료를 같이 병행하여 환자의 삶의 질을 높이고자 하는 경우, 또는 항암 약물 치료와 함께 항암 효과를 극대화하기 위해서 행해진다.Such radiation therapy can be used to prevent recurrence, for example, in cases where cancer cells are more likely to remain after surgery, or when surgery is not possible, or when radiation therapy is more effective than surgery, or a combination of surgery and radiation therapy If the patient wants to improve the quality of life, or in combination with chemotherapy to maximize the anti-cancer effect.

최근에는 다엽콜리메이터(multileaf collimator :MLC)를 이용하여 방사선의 세기를 종양의 모양과 크기 및 위치에 따라 변조하여, 최적의 에너지로 처방된 방사선을 부여하여 정상조직에서의 방사선에 의한 부작용을 감소시키고 치료성적을 극대화 할 수 있는 세기변조방사선치료(Intensity modulated radiation therapy: IMRT)방법이 각광받고 있다. Recently, multileaf collimator (MLC) is used to modulate the intensity of radiation according to the shape, size and location of the tumor. Intensity modulated radiation therapy (IMRT) has been in the spotlight for maximizing therapeutic results.

특히 두경부내의 소조사면에 대한 종양 치료의 경우, 두경부내에 방사선에 민감한 주요 장기가 많이 분포된 관계로, 소조사면 치료를 위한 상기 세기변조방사선 수술(Intensity modulated radiosurgery:IMRS)을 통한 환자치료는 치료계획 및 치료과정이 복잡하고 또한 정밀성을 요함으로 치료전 철저하고 엄격한 치료계획 및 정도관리가 필요하다. In particular, in the case of tumor treatment on the small irradiated surface in the head and neck, radiation-sensitive major organs are widely distributed in the head and neck, so the patient treatment through the intensity modulated radiosurgery (IMRS) for the small irradiated surface is treated. And because the treatment process is complicated and requires precision, thorough and strict treatment plan and quality control are needed before treatment.

한편, 상기 방사선치료는 선형가속기(linear accelerator)라고 하는 고가의 의료장비에 의해 이루어진다. 상기 선형가속기는 엑스레이 및 전자선을 출력할 수 있고 출력 에너지조절과 높은 선량율이 가능하여 현재 방사선 치료의 표준장비로 사용되고 있다.On the other hand, the radiation treatment is made by expensive medical equipment called a linear accelerator (linear accelerator). The linear accelerator is capable of outputting X-rays and electron beams, and is capable of output energy control and high dose rate.

상기 선형가속기로 방사선 치료를 수행할 때에 무엇보다 중요한 것은 선형가속기가 정확한 방사선량을 출력하도록 하는 것이다. 종양의 상태나 크기 또는 깊이에 대응한 정확한 선량의 방사선을 조사하여야 최대의 치료효과를 거둘 수 있기 때문이다. 특히 두경부에 종양을 가진 환자에 적용되는 세기변조 방사선 수술(Intensity modulated radiation surgery)의 경우, 선형가속기가 치료계획에 따라 정확한 선량과 선량 분포를 출력하도록 하는 것은 더욱 중요한 일이다.What is most important when performing radiation treatment with the linear accelerator is that the linear accelerator outputs the correct dose of radiation. This is because the best therapeutic effect can be achieved by irradiation with the correct dose of radiation corresponding to the condition, size or depth of the tumor. Especially for intensity modulated radiation surgery applied to patients with tumors in the head and neck, it is more important to ensure that the linear accelerator outputs the correct dose and dose distribution according to the treatment plan.

이에 따라 선형가속기를 사용하기 전에 선형가속기가 제대로 작동하는지 특히 방사선량의 조절이 정상적으로 이루어져 정확한 치료선량의 방사선을 출력하는지 등의 동작 정밀성을 미리 체크하여야 한다. 이를 정도관리(Quality Control)라고 한다. 상기 정도관리는 실제로 병원에서 세기변조방사선 치료 및 수술 (IMRT, IMRS)을 받는 모든 환자에 대해 별도로 반드시 수행되어야 하는 과정으로, 이온함과 엑스레이필름 또는 TLD(열형광선량계)를 이용한 절대선량 및 상대선량분포의 측정을 통해 이루어진다.Therefore, before using the linear accelerator, it is necessary to check the operation precision such as whether the linear accelerator operates properly, in particular, the radiation dose is properly adjusted to output the radiation of the correct therapeutic dose. This is called quality control. Quality control is actually a process that must be performed separately for all patients undergoing intensity modulated radiation therapy and surgery (IMRT, IMRS) in hospitals. Absolute dose and relative dose using iontophoresis and X-ray film or TLD (thermofluorescence dosimeter) This is achieved by measuring the dose distribution.

한편, 상기 정도관리를 위해 다양한 종류의 방사선량 계측장치가 사용되고 있다. 상기 방사선량 계측장치는 방사선방출부로부터 방사선을 조사(照射)받고 조사된 방사선량의 크기에 대응하는 전기적 신호를 발생하여 외부로 알려주는 기본 메카니즘을 갖는다.Meanwhile, various kinds of radiation dose measuring apparatuses are used for the quality control. The radiation dose measuring apparatus has a basic mechanism that receives radiation from the radiation emitter and generates an electrical signal corresponding to the magnitude of the irradiated radiation dose to inform the outside.

도 1은 종래 방사선량 측정용 팬텀의 문제점을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a problem of the conventional phantom for radiation dose measurement.

도 1을 참조하면, 선형가속기(11)의 측부에 치료테이블(19)이 설치되어 있고 상기 치료테이블(19)의 일단부 상부에 팬텀(21)이 구비되어 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 1, it can be seen that the treatment table 19 is installed on the side of the linear accelerator 11 and the phantom 21 is provided on one end of the treatment table 19.

상기 선형가속기(11)는, 본체(13)와, 상기 본체(13)에 장착되며 본체(13)에 대해 축회전 가능한 회전갠트리(15)로 구성된다. 상기 본체(13)에는 고전압발생장치나 마이크로웨이브발생장치 등이 내장되어 있고, 회전갠트리(15)의 내부에는 전자를 가속시키는 가속관과 자기장발생장치와 방사선방출부(17) 등이 내장되어 있다. The linear accelerator 11 is composed of a main body 13 and a rotating gantry 15 mounted to the main body 13 and rotatable with respect to the main body 13. The main body 13 includes a high voltage generator, a microwave generator, and the like, and an inside of the rotating gantry 15 has an acceleration tube, a magnetic field generator, and a radiation emitting unit 17 for accelerating electrons. .

또한 상기 회전갠트리(15)의 방사선방출부(17) 하부에는 치료테이블(19)이 위치하고 있다. 상기 치료테이블(19)은 치료할 환자가 그 위에 드러눕는 베드로서 위치조절이 자유롭다.In addition, the treatment table 19 is positioned under the radiation emitting unit 17 of the rotating gantry 15. The treatment table 19 is a bed which the patient to treat is exposed on it, and is free to adjust the position.

한편, 상기 치료테이블(19)에 올려진 상태로 방사선방출부(17)로부터 이격되어 있는 팬텀(21)의 내부에는 엑스레이필름(23)이 내장되어 있다. 상기 엑스레이필름(23)은 방사선방출부(17)로부터 조사되는 방사선을 받아들여, 조사된 방사선의 상대 선량이나 2차원적 선량 분포 특성을 알아낼 수 있게 한다.Meanwhile, the X-ray film 23 is embedded in the phantom 21 spaced apart from the radiation emitting unit 17 while being placed on the treatment table 19. The X-ray film 23 receives the radiation irradiated from the radiation emitting unit 17, so that the relative dose or the two-dimensional dose distribution characteristic of the irradiated radiation can be determined.

경우에 따라 상기 엑스레이필름 이외에 다른 선량측정수단을 적용할 수 도 있음은 물론이다. 예컨대 열형광선량계(이하, TLD)나 이온함 등을 엑스레이필름(23)이 있던 자리에 위치시켜 조사된 방사선량을 측정할 수 있는 것이다.In some cases, other dose measuring means may be applied in addition to the X-ray film. For example, a radiation dose can be measured by placing a thermofluorescence dosimeter (hereinafter referred to as TLD) or an ion box at the position where the X-ray film 23 is located.

그런데 상기한 종래의 팬텀(21)은, 팬텀 자체가 치료테이블(19)의 상면에 지 지되어 있기 때문에, 이를테면 치료테이블(19)의 하부에서 상향 조사된 방사선은 치료테이블(19)을 투과하는 동안 선량이 감쇠되어 감쇠된 에너지가 엑스레이필름(23)에 도달하므로 정확한 선량측정을 할 수 없다. However, in the conventional phantom 21, since the phantom itself is supported on the upper surface of the treatment table 19, for example, the radiation radiated upwardly from the lower portion of the treatment table 19 passes through the treatment table 19. During this time, the dose is attenuated so that the attenuated energy reaches the X-ray film 23, so that accurate dose measurement cannot be performed.

이러한 문제는 TLD을 사용할 때나 이온함을 적용할 경우도 마찬가지이다. 결국, 치료테이블(19)을 투과함에 따라 치료테이블에 의한 선량의 감쇠가 이루어 진 후 TLD에 조사된 방사선량이, 방사선방출부(17)로부터 출발한 (처방된) 방사선량보다 적게 나타나므로 정확하지 못한 데이터를 얻게 되고, 잘못된 데이터에 기초해 방사선을 처방할 경우 감쇠된 양만큼의 방사선량을 과조사하게 되는 것이다.This problem applies to the use of TLDs and ionic boxes. As a result, the radiation dose irradiated to the TLD after the attenuation of the dose by the treatment table as it passes through the treatment table 19 appears to be less than the (prescribed) radiation dose from the radiation emitting unit 17. You get bad data, and if you prescribe radiation based on the wrong data, you will overestimate the amount of radiation that has been attenuated.

상기와 같이 방사선량의 측정이 정확하게 이루어지지 못할 경우 정도관리가 어려워지며, 방사선 선량의 크기를 환자 종양의 특성에 맞추어 최적화하기가 불가능하므로 최적의 방사선을 처방할 수 없게 되어 치료효과가 매우 낮으며 경우에 따라 환자에게 종양 부위가 아닌 정상 부위에 필요 이상의 많은 선량을 가하여 치료성적이 저하되고 방사선에 의한 부작용이 증가할 수 있다.If the radiation dose is not accurately measured as described above, quality control becomes difficult, and it is impossible to optimize the size of the radiation dose according to the characteristics of the patient's tumor. In some cases, the patient may be given more doses than necessary to the normal site rather than the tumor site, resulting in poor therapeutic performance and increased side effects from radiation.

아울러 상기한 종래의 팬텀(21)은 테이블 상부에 지지되어 있으므로 방사선 조사 가능 범위가 좁다. 즉, 회전갠트리(15)를 회전시켜 팬텀(21)에 방사선을 여러 각도로 조사함에 있어서 팬텀(21)의 상부와 측부에만 방사선을 가할 수 있지 팬텀(21)의 하부에서 상부로 방사선을 조사할 수는 없는 것이다. (치료테이블(19)에 막혀 있으므로 방사선을 상향 조사할 수 는 없다.)In addition, since the above-described conventional phantom 21 is supported on the table, the irradiation range is narrow. That is, in the irradiation of radiation to the phantom 21 at various angles by rotating the rotary gantry 15, only the upper and side portions of the phantom 21 can be radiated. There is no number. (Because it is blocked by the treatment table 19, the radiation cannot be irradiated upward.)

다시말하면, 회전갠트리(15)를 회전시켜 팬텀(21)에 방사선을 여러 각도로 조사함에 있어서, 두경부 환자 치료에서 하부에서 상부로 방사선을 주로 조사하는 특성상, 팬텀(21)의 하부에서 상부로 방사선을 조사할 경우 정확한 절대선량 및 선량 분포를 측정할 수 없다. (실제 환자 치료시 환자의 머리가 치료테이블 밖으로 나오는 것과 달리 치료테이블(19)에 막혀 있기 때문에 방사선의 상향 조사시 정확한 정도관리를 할 수 없는 것이다.) In other words, in rotating the rotating gantry 15 to radiate radiation to the phantom 21 at various angles, the radiation from the lower part to the upper part of the phantom 21 is mainly due to the characteristic of mainly irradiating the radiation from the lower part to the upper part in the treatment of head and neck patients. Investigations of the circumstance cannot determine the exact absolute dose and dose distribution. (In contrast to the patient's head coming out of the treatment table during the actual treatment of the patient, the treatment table 19 is blocked. Therefore, accurate control of the radiation cannot be performed.)

또한 환자 치료시와 다른 팬톰 설치 조건으로 정도관리 과정에서 가속기의 회전 갠트리와 환자 테이블이 충돌을 일으킬 수 있다. Accelerator rotation gantry and patient table may also collide during QC due to different phantom installation conditions.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 치료테이블의 외측부에 설치되므로 환자가 치료받는 환경과 동일 한 조건으로 테이블에 방해받지 않고 상하 좌우 어느 방향에서도 팬텀 내부의 타겟 포인트로 방사선을 가할 수 있어, 그만큼 방사선 조사 가능범위가 넓고 자유로워 방사선량의 측정이 정확하게 이루어질 수 있으며, 체내의 공기나 뼈조직 등과 등가(equivalence)의 불균질 물질을 삽입함으로써 인체내 불균질한 조직분포에 따른 흡수선량을 측정할 수 있음은 물론, 이온함을 이용한 절대선량 측정과 필름을 이용한 상대선량 분포측정을 위해 한번의 팬텀 원점 설치로 원점 변화 없이 이온함 또는 필름 또는 TLD를 이용한 측정이 가능해 그에 따라 정확한 정도관리가 가능하여 선형가속기로 하여금 최적의 방사선을 출력하도록 할 수 있는 세기변조방사선수술을 위한 다목적 두경부 팬텀을 제공함에 목적이 있다.The present invention has been created to solve the above problems, it is installed on the outside of the treatment table can be applied to the target point inside the phantom in any direction up, down, left and right without being disturbed by the table under the same conditions as the patient is treated. Therefore, the radiation irradiation range is wide and free, so the radiation dose can be measured accurately, and the absorbed dose according to the heterogeneous tissue distribution in the human body can be determined by inserting the heterogeneous substance of the equivalence in the body such as air or bone tissue. In addition to measuring the absolute dose using the ion box and the relative dose distribution using the film, one phantom origin can be used to measure the ion box or the film or TLD without changing the origin. It is possible to make the linear accelerator output the optimal radiation. Intensity modulation aims to provide a multi-purpose head and neck phantom for radiation surgery.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 선형가속기를 이용한 방사선치료를 위하여 환자를 수평으로 지지하는 치료테이블의 일단부에 설치되며 환자의 머리를 고정하는 헤드고정장치에 장착된 상태로, 선형가속기로부터 조사되는 방사선을 받아들여 조사된 방사선의 선량을 측정하기 위한 것으로서,In order to achieve the above object, the present invention is installed on one end of the treatment table for supporting the patient horizontally for the radiation treatment using a linear accelerator and is mounted on a head fixing device for fixing the head of the patient, from the linear accelerator To receive the radiation to be irradiated and to measure the dose of irradiated radiation,

상기 헤드고정장치에 착탈 가능하게 장착되며 서로에 대해 조립 및 분해가 가능한 하부몸체부 및 상부몸체부로 이루어진 메인바디와; 상기 메인바디의 내부에 설치되고 외부로부터 조사된 방사선을 그 내부로 통과시키되 신체의 소정부위의 조직밀도와 같은 조직밀도를 가지는 하나 이상의 모사체와; 상기 모사체를 사이에 두고 방사선 방출부의 반대편에 위치하며 모사체를 통과한 방사선의 에너지를 측정하는 선량측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A main body, which is detachably mounted to the head fixing device, and which comprises a lower body portion and an upper body portion which are assembled and disassembled with respect to each other; At least one mimetic body which is installed inside the main body and passes radiation irradiated from the outside thereof and has a tissue density equal to that of a predetermined part of the body; It is characterized in that it comprises a dosimetry unit for measuring the energy of the radiation passing through the mimetic body located between the radiation emitters with the mimetic body therebetween.

또한, 상기 메인바디는 원통의 형태를 취하되 그 일단부는 소정곡률의 구면을 가지며, 상기 하부몸체부 및 상부몸체부가 마주하는 대향면에는 상기 모사체를 설치하기 위한 공간부가 마련된 것을 특징으로 한다.The main body may have a cylindrical shape, one end of which has a spherical surface having a predetermined curvature, and a space part for installing the mimetic body is provided on an opposite surface facing the lower body part and the upper body part.

아울러, 상기 선량측정부는; 일정두께의 아크릴판으로서 그 일측면에 다수의 TLD설치구가 형성되어 있는 TLD설치플레이트와, 상기 각 TLD설치구에 삽입되는 하나 이상의 열형광선량계(TLD)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the dose measuring unit; An acrylic plate having a predetermined thickness is characterized in that it comprises a TLD mounting plate formed with a plurality of TLD mounting holes on one side thereof, and at least one thermofluorescence dosimeter (TLD) inserted into each of the TLD mounting holes.

또한, 상기 선량측정부는; 일정두께의 아크릴판으로서 그 내부에 튜브형 이온함를 삽입 설치할 수 있는 이온함삽입구가 형성되어 있는 이온함설치플레이트와, 상기 이온함삽입구에 장착되는 이온함를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the dose measuring unit; An acrylic plate having a predetermined thickness is characterized by including an ion box mounting plate having an ion box inserting hole for inserting and installing a tubular ion box therein, and an ion box mounted to the ion box inserting hole.

또한, 상기 선량측정부는; 상부몸체부와 하부몸체부의 사이에 설치되며 외부로부터 방사선을 조사받는 엑스레이필름인 것을 특징으로 한다.In addition, the dose measuring unit; It is installed between the upper body portion and the lower body portion is characterized in that the X-ray film is irradiated with radiation from the outside.

또한, 상기 공간부는 외부로 개방되고 소정 깊이를 갖는 홈이며, 상기 모사체는 아크릴이나 테프론으로 제작된 원통형부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the space portion is a groove having a predetermined depth open to the outside, the mimic body is characterized in that it comprises a cylindrical member made of acrylic or Teflon.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세기변조방사선 수술을 위한 다목적 두경부 팬텀이 치료 테이블에 장착되어 있는 모습을 부분적으로 도시한 측면도이다.2 is a side view partially showing a state in which the multi-purpose head and neck phantom for intensity modulated radiation surgery according to an embodiment of the present invention is mounted on a treatment table.

도면을 참조하면, 치료테이블(19)의 일단부에 헤드고정장치(25)가 설치되어 있고, 상기 헤드고정장치(25)에 본 실시예의 팬텀(31)이 장착되어 있음을 알 수 있다. Referring to the drawings, it can be seen that the head fixing device 25 is installed at one end of the treatment table 19, and the phantom 31 of the present embodiment is mounted to the head fixing device 25.

상기 헤드고정장치(25)는 치료테이블(19)에 대해 착탈 가능한 공지의 고정구(fixture)로서 (환자의 치료대상부위가 머리일 경우) 환자의 머리를 고정하여 방사선 치료시 머리가 움직이지 못하도록 한다. 상기 헤드고정장치(25)에는 대략 U자 형태의 수직프레임(25a)이 포함된다. 상기 수직프레임(25a)은 그 내부영역에 환자의 머리를 수용 고정한다. The head fixing device 25 is a known fixture that is detachable to the treatment table 19 (when the patient's treatment area is the head) to fix the head of the patient so that the head does not move during the radiation treatment. . The head fixing device 25 includes a vertical frame 25a having a substantially U shape. The vertical frame 25a accommodates and fixes the patient's head in its inner region.

여하튼 본 실시예의 팬텀(31)은 고정너트(33f)를 통해 상기 수직프레임(25a)에 장착됨으로써 선형가속기(11)의 방사선 조사경로 내에 위치한다. 즉 상기 팬텀(31)은 치료테이블(19)의 외측부에 위치하여 회전갠트리(15)의 방사선방출부(17)가 팬텀(31)의 주위를 한바퀴 공전할 수 있다. 방사선방출부(17)가 팬텀(31)의 주위를 공전할 수 있으므로 그만큼 방사선 조사범위가 넓음은 물론이다.In any case, the phantom 31 of the present embodiment is positioned in the radiation path of the linear accelerator 11 by being mounted on the vertical frame 25a through the fixing nut 33f. That is, the phantom 31 is positioned outside the treatment table 19 so that the radiation emitting unit 17 of the rotating gantry 15 revolves around the phantom 31. Since the radiation emitting unit 17 can revolve around the phantom 31, the radiation irradiation range is, of course, wider.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선량 측정용 팬텀을 부분적으로 도 시한 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view partially showing a radiation dose measurement phantom according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 방사선량 측정용 팬텀은, 하부몸체부(33)와, 상기 하부몸체부(33)에 대응하며 하부몸체부(33)와 하나의 세트를 이루는 상부몸체부(39)와, 상기 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)의 사이에 선택적으로 끼워질 수 있는 홀더플레이트(37)와, 다양한 형상의 모사체(35)를 포함하여 이루어진다. Referring to the drawings, the radiation dose measurement phantom according to the present embodiment, the upper body portion corresponding to the lower body portion 33, the lower body portion 33 and forms one set with the lower body portion 33 (39), a holder plate (37) which can be selectively fitted between the lower body portion (33) and the upper body portion (39), and a mimic body (35) of various shapes.

또한 상기 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)의 사이에는 후술할 이온함설치플레이트(도 7a의 41)나 TLD설치플레이트(도 7b의 43) 또는 엑스레이필름(도 8b의 47)이 장착된다. 상기 팬텀은 모사체(35)의 일부를 빼고 모두 아크릴로 제작한다.In addition, between the lower body part 33 and the upper body part 39, an ion box mounting plate (41 in FIG. 7A), a TLD mounting plate (43 in FIG. 7B), or an X-ray film (47 in FIG. 8B) will be described later. Is mounted. The phantom is all made of acryl except part of the mimic 35.

상기 하부몸체부(33) 및 상부몸체부(39)는 (그 내부에 모사체와 선량측정부를 개재시킨 상태로) 결합되었을 때 원기둥의 형태를 취하되 일단부가 구면으로 만곡된 메인바디(도 8a의 51)를 이룬다. 상기 메인바디(51)는 사람의 머리를 모사한 것으로서 전체적인 형상은 원기둥의 일단부에 반구를 엎어놓은 모습이다. 특히 갠트리의 회전 중심점으로부터 팬톰내의 방사선 조사 타겟 포인트의 깊이가 모든 각도에서 동일하다.The lower body part 33 and the upper body part 39 take the form of a cylinder when coupled (with a mimetic body and a dose measuring part interposed therein), but the main body of which one end is curved into a spherical surface (FIG. 8A). 51). The main body 51 is a replica of the head of the person, the overall shape is a state in which hemispheres are placed on one end of the cylinder. In particular, the depth of the irradiation target point in the phantom from the center of rotation of the gantry is the same at all angles.

여하튼 상기 하부몸체부(33)의 저면 즉 외주면은 반원기둥 및 반구의 곡률을 가지고 상면은 평평하게 가공되어 평면부(33a)를 제공한다. 상기 평면부(33a)에는 공간부(33b)가 마련되어 있다. 상기 공간부(33b)는 일정직경을 갖는 원통형 홈으로서 그때 그때 필요한 모사체(35)를 수용한다. 특히 상기 공간부(33b)의 중심축과 평면부(33a)가 교차하는 교차점(z)으로부터 화살표 A, B, C방향 거리는 동일하게 제작함이 좋다. 상기 화살표 A,B,C방향은 마치 3차원 직각좌표와 같이 상호 직교한다.In any case, the bottom surface, ie, the outer circumferential surface, of the lower body portion 33 has the curvature of the semi-cylindrical cylinder and the hemisphere, and the upper surface is processed flat to provide the flat portion 33a. The flat part 33a is provided with the space part 33b. The space portion 33b is a cylindrical groove having a constant diameter and accommodates the replica 35 required at that time. In particular, the distances in the directions A, B, and C from the intersection point z where the central axis of the space portion 33b and the planar portion 33a intersect may be the same. The arrows A, B, and C directions are orthogonal to each other as if they were three-dimensional rectangular coordinates.

상기 평면부(33a)의 일측에는 지지블록부(33g)가 마련되어 있다. 상기 지지블록부(33g)는 평면부(33a)에 일체를 이루며 수직으로 돌출된 육면체 형식의 돌기로서, 상부몸체부(39)의 저면에 형성되어 있는 수용부(39d)에 맞추어 진다. 상기 지지블록부(33g)가 수용부(39d)에 끼워짐으로써 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)가 정렬된다. One side of the planar portion 33a is provided with a support block portion 33g. The support block portion 33g is a hexahedral type protrusion which is integral with the plane portion 33a and protrudes vertically, and is adapted to the accommodating portion 39d formed at the bottom of the upper body portion 39. The lower body part 33 and the upper body part 39 are aligned by fitting the support block part 33g into the receiving part 39d.

아울러 상기 지지블록부(33g)의 일측에는 지지홈(33c)이 형성되어 있다. 상기 지지홈(33c)은 홀더플레이트(37)나 이온함설치플레이트(41) 또는 TLD설치플레이트(43)의 돌출부(37a,41b,43b)를 수용 고정함과 동시에 상부몸체부(39)의 끼움돌기(39c)도 수용한다. 상기 끼움돌기(39c)가 지지홈(33c)에 끼워짐에 따라 하부몸체부(33)에 대한 상부몸체부(39)의 결합이 견고히 유지된다.In addition, a support groove 33c is formed at one side of the support block portion 33g. The support groove 33c accommodates and fixes the protrusions 37a, 41b, 43b of the holder plate 37, the ion box mounting plate 41, or the TLD mounting plate 43, and at the same time, the upper body portion 39 is fitted. The projection 39c is also accommodated. As the fitting protrusion 39c is fitted into the support groove 33c, the coupling of the upper body portion 39 to the lower body portion 33 is maintained firmly.

또한 상기 지지홈(33c)은 이온함관통구멍(33d)을 통해 반대측으로 개방되어 있다. 상기 이온함관통구멍(33d)은 도 8c에 도시한 바와같이 이온함(49)을 통과시키는 통로로서 수평으로 연장되어 있다.In addition, the support groove 33c is opened to the opposite side through the ion-containing through hole 33d. The ion-containing through hole 33d extends horizontally as a passage through which the ion chamber 49 passes, as shown in Fig. 8C.

한편, 상기 공간부(33b)의 내부에는 필요한 종류의 모사체(35)가 삽입 적용된다. 상기 모사체(35)는 공간부(33b)의 내주면에 접할 수 있도록 원통의 형태를 취하는 부재로서 아크릴이나 테프론으로 제작된다. 상기 모사체(35)의 형상이나 사이즈는 다양하며 필요에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 인체내의 빈공간을 모사할 경우에는 상기 공간부(33b)를 비워둔다.On the other hand, the inside of the space portion 33b is applied to the required type of replica (35). The replica 35 is made of acryl or Teflon as a member having a cylindrical shape so as to be in contact with the inner circumferential surface of the space portion 33b. The shape and size of the replica 35 are various and used in combination as appropriate. When simulating an empty space in the human body, the space part 33b is left empty.

여하튼, 상기 모사체(35)는 외부에서 조사된 방사선을 내부로 통과시키며 그 자신을 통과한 후의 방사선의 선량을 알아내도록 한다. 잘 알려진 바와같이 아크릴은 그 밀도가 인체내의 일반조직의 밀도와 비슷하므로 인체조직을 모사할 때 주로 사용한다. 따라서 아크릴로 제작된 모사체(35)를 사용할 경우 인체내의 소정깊이에 도달할 방사선의 선량을 모사체(35)의 같은 깊이에 도달한 방사선의 선량을 통해 알 수 있는 것이다.In any case, the replica 35 passes the radiation irradiated from the outside to find the dose of radiation after passing through itself. As is well known, acrylic is mainly used for simulating human tissue because its density is similar to that of general tissue in human body. Therefore, when using the replica 35 made of acrylic can be seen through the dose of radiation to reach the same depth of the replica 35 to reach a predetermined depth in the human body.

또한 테프론은 인체내의 뼈의 조직밀도와 유사하다. 따라서 테프론으로 제작된 테프론 모사체(35)를 사용할 경우, 인체내 뼈의 뒤쪽에 도달할 방사선의 선량을 (관심부위를 덮고 있는 뼈의 두께와 동일한 두께를 갖는) 테프론 모사체(35)를 통과한 방사선의 선량을 통해 파악할 수 있다.Teflon is also similar to the tissue density of bones in the human body. Therefore, when using a Teflon mimetic 35 made of Teflon, the dose of radiation to reach the back of the bone in the human body passes through the Teflon mimetic 35 (having the same thickness as the thickness of the bone covering the region of interest). This can be determined from the dose of radiation.

이를테면, 암환자의 종양이 뼈의 하부에 숨어있을 경우 필요한 크기의 방사선량이 뼈를 통과하여 종양에 도달하여야 하므로, 테프론으로 제작된 모사체(35)를 뼈의 두께에 해당하는 두께만큼 적층한 상태로 팬텀(31)에 방사선을 조사하여 테프론 모사체(35)를 통과한 후의 방사선량을 알아냄으로써, 실제 시술시 뼈를 통과해 종양에 가해질 방사선량을 알아낼 수 있어 선형가속기의 선량을 치료계획에 맞추어 정확히 세팅 할 수 있는 것이다.For example, if the cancer patient's tumor is hidden in the lower part of the bone, the radiation dose of the required size must pass through the bone to reach the tumor, so that the mimetic body 35 made of Teflon is laminated by a thickness corresponding to the thickness of the bone. By irradiating the phantom (31) with radiation to find out the radiation dose after passing through the Teflon mimetic (35), it is possible to find out the radiation dose to be applied to the tumor through the bone during the actual procedure. It can be set correctly.

또한 모사체의 내부에 별도의 공간을 마련하거나 아니면 공간부(33b)를 비워둠으로서 구강의 내부 및 기도와 같은 빈공간에 대한 방사선량의 측정을 모사할 수 있다. In addition, by providing a separate space inside the mimetic body or by leaving the space part 33b, it is possible to simulate the measurement of the radiation dose to the empty space such as the inside of the oral cavity and the airways.

또한 상기 지지블록부(33g)에는 두 개의 고정나사(33e)가 나란하게 고정되어 있다. 상기 고정나사(33e)는 이온함관통구멍(33d)을 사이에 두고 일정 간격 이격된 상태로 수평으로 연장된다. 아울러 상기 고정나사(33e)에는 고정너트(33f)가 치합하고 있다. 상기 고정너트(33f)는 고정나사(33e)에 나사 결합하여 좌우로 회전함으로써 지지블록부(33g)측으로 근접하거나 지지블록부(33g)로부터 멀어질 수 있다.In addition, two fixing screws 33e are fixed to the support block portion 33g side by side. The fixing screw 33e extends horizontally while being spaced at a predetermined interval with the ion-containing hole 33d interposed therebetween. The fixing nut 33f is engaged with the fixing screw 33e. The fixing nut 33f may be coupled to the fixing screw 33e and rotate left and right to approach the support block portion 33g or move away from the support block portion 33g.

상기 고정나사(33e) 및 고정너트(33f)는 하부몸체부(33)를 헤드고정장치(도 2의 25)에 수평 지지시키기 위한 것이다. 즉, 도 5에 도시한 바와같이 양측의 고정나사(33e)를 U자 형태의 수직프레임(25a) 양단의 장착구멍(25b)에 삽입하고 고정너트(33f)로 하여금 수직프레임(25a)을 화살표 f방향으로 가압함으로써, 헤드고정장치(25)에 팬텀(31)을 위치시킬 수 있는 것이다.The fixing screw 33e and the fixing nut 33f are for horizontally supporting the lower body portion 33 to the head fixing device 25 (FIG. 2). That is, as shown in FIG. 5, the fixing screws 33e on both sides are inserted into the mounting holes 25b at both ends of the U-shaped vertical frame 25a, and the fixing nuts 33f move the vertical frame 25a to the arrow. By pressing in the f direction, the phantom 31 can be positioned in the head fixing device 25.

상기 상부몸체부(39)는 하부몸체부(33)와 세트를 이루는 것으로서 그 하부에 평면부(39a)를 갖는다. 상기 평면부(39a)는 홀더플레이트(37) 또는 이온함설치플레이트(41) 또는 TLD설치플레이트(43)를 덮는 커버플레이트(도 7b의 44)에 면접하는 수평면이다. 또한 상기 상부몸체부(39)의 상부는 일정곡률을 갖는 부분 원통면 및 부분 구면으로 만곡되어 있다. 상기 상부몸체부(39)의 형상은, 수용부(39d)를 제외하면 하부몸체부(33)의 (지지블록부(33g)를 제외한) 형상과 같다.The upper body portion 39 forms a set with the lower body portion 33 and has a flat portion 39a at the lower portion thereof. The planar portion 39a is a horizontal plane in which the cover plate (44 in FIG. 7B) covers the holder plate 37, the ion carrier mounting plate 41, or the TLD mounting plate 43. In addition, the upper portion of the upper body portion 39 is curved into a partial cylindrical surface and a partial spherical surface having a predetermined curvature. The shape of the upper body portion 39 is the same as the shape of the lower body portion 33 (except the support block portion 33g) except for the receiving portion 39d.

상기 평면부(39a)에는 일정직경을 가지며 하부로 개방된 원통형 공간부(39b)가 마련되어 있다. 상기 공간부(39b)에는 상기한 모사체(35)가 삽입 설치된다. 상기 공간부(39b)의 기능은 하부몸체부(33)에 마련되어 있는 공간부(33b)와 동일하다.The planar portion 39a is provided with a cylindrical space portion 39b having a constant diameter and opening downward. The replica 35 is inserted into the space 39b. The function of the space portion 39b is the same as that of the space portion 33b provided in the lower body portion 33.

아울러 상기 평면부(39a)의 후방측에는 수용부(39)가 형성되어 있다. 상기 수용부(39)의 내부 영역에는 끼움돌기(39c)가 마련되어 있다. 상기 끼움돌기(39c)가 하부몸체부(33)의 지지홈(33c)에 삽입됨으로써, 하부몸체부(33)에 대한 상부몸체부(39)의 위치가 유지됨은 상기한 바와같다.In addition, a receiving portion 39 is formed on the rear side of the flat portion 39a. The fitting protrusion 39c is provided in the inner region of the receiving portion 39. As the fitting protrusion 39c is inserted into the support groove 33c of the lower body portion 33, the position of the upper body portion 39 with respect to the lower body portion 33 is maintained as described above.

상기 홀더플레이트(37)는 일정두께를 가지며 그 사이에 엑스레이필름(도 8b의 47)을 수용한 상태로 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)의 사이에 개재된다. 상기 엑스레이필름(47)은 외부에서 조사된 방사선의 2차원적 분포 특성을 알 수 있게 하는 선량측정부이다. The holder plate 37 has a predetermined thickness and is interposed between the lower body portion 33 and the upper body portion 39 with the x-ray film (47 of FIG. 8B) accommodated therebetween. The X-ray film 47 is a dosimetry unit that allows to know the two-dimensional distribution characteristics of the radiation irradiated from the outside.

또한, 상기 홀더플레이트(37)의 후방에는 돌출부(37a)가 일체로 구비되어 있다. 상기 돌출부(37a)는 지지홈(33c)에 수평으로 삽입되어 하부몸체부(33)에 대해 홀더플레이트(37)가 견고히 위치하도록 한다.In addition, a protruding portion 37a is integrally provided at the rear of the holder plate 37. The protrusion 37a is inserted into the support groove 33c horizontally so that the holder plate 37 is firmly positioned with respect to the lower body portion 33.

아울러 상기 홀더플레이트(37)의 외측면에는 하나씩의 모사체지지홈(37b)이 형성되어 있다. 상기 각 모사체지지홈(37b)은 상기 공간부(33b,39b)와 같은 직경을 갖는 홈으로서, 공간부(33b,39b)에 삽입된 상태로 평면부(33a,39a)로부터 돌출된 모사체를 수용하여 팬텀을 구성하는 각 구성요소들이 안정적으로 위치하도록 한다. 이를테면 비정상적으로 가해진 측방향 힘에 의해 상부몸체부(39)가 하부몸체부(33)로부터 틀어지지 않도록 하는 것이다.In addition, one mimic support groove 37b is formed on the outer surface of the holder plate 37. Each of the mimetic support grooves 37b is a groove having the same diameter as the space portions 33b and 39b and protrudes from the flat portions 33a and 39a in a state of being inserted into the space portions 33b and 39b. It accommodates and ensures that each component constituting the phantom is stable. For example, the upper body portion 39 is not twisted from the lower body portion 33 by an abnormally applied lateral force.

도 4는 상기 도 3에 도시한 상부몸체부를 뒤집어 도시한 사시도이다.4 is a perspective view of the upper body portion shown in FIG. 3 upside down.

도시한 바와같이, 상부몸체부(39)의 (하부몸체부(도 3의 33)를 향하는) 저면에 평평한 평면부(39a)가 형성되어 있고, 상기 평면부(39a)의 중앙부에 원통형 공간부(39b)가 마련되어 있다. 또한 수용부(39d)에는 끼움돌기(39c)가 위치하고 있 다.As shown, a flat plane portion 39a is formed on the bottom surface of the upper body portion 39 (facing toward the lower body portion (33 in FIG. 3), and a cylindrical space portion is formed at the center of the plane portion 39a. 39b is provided. In addition, the fitting protrusion (39c) is located in the receiving portion (39d).

도 5는 상기 도 3에 도시한 하부몸체부(33)가 헤드고정장치(25)의 수직프레임(25a)에 장착된 모습을 도시한 일부 평단면도이다.FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating a state in which the lower body part 33 illustrated in FIG. 3 is mounted on the vertical frame 25a of the head fixing device 25.

도시한 바와같이, 하부몸체부(33)의 후방에 고정되어 있는 두 개의 고정나사(33e)가 수직프레임(25a) 양단에 마련되어 있는 장착구멍(25b)에 각각 삽입되어 있고, 그 상태로 고정너트(33f)가 수직프레임(25a)을 죄어 화살표 f방향으로 가압하고 있다. As shown in the drawing, two fixing screws 33e fixed to the rear of the lower body part 33 are respectively inserted into the mounting holes 25b provided at both ends of the vertical frame 25a, and the fixing nuts in that state. 33f presses the vertical frame 25a and presses it in the arrow f direction.

상기 수직프레임(25a)이 치료테이블(도 2의 19)에 고정되어 있는 이상, 고정너트(33f)를 통해 하부몸체부(33)를 수직프레임(25a)에 지지함으로써, 도 2에 도시한 바와같이 팬텀(31)을 치료테이블(19)의 외측부에 고정시킬 수 있다.As long as the vertical frame 25a is fixed to the treatment table (19 in FIG. 2), the lower body portion 33 is supported on the vertical frame 25a through the fixing nut 33f, as shown in FIG. Likewise, the phantom 31 may be fixed to the outer side of the treatment table 19.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀에 적용할 수 있는 여러 종류의 모사체 중 일부를 예를 들어 도시한 사시도이다.6A to 6C are perspective views illustrating some of the various types of mimetics that can be applied to the phantom according to an embodiment of the present invention.

본 실시예의 팬텀에 적용되는 모사체(35)는 상기 공간부(33b,39b)의 내주면에 면접할 수 있도록 일정 외경을 가지는 한도내에서 여러 형상을 가질 수 있다.The replica 35 applied to the phantom of the present exemplary embodiment may have various shapes within a limit having a predetermined outer diameter so as to interview the inner circumferential surfaces of the spaces 33b and 39b.

도 6a에 도시한 모사체(35)는 투명아크릴로 제작된 것으로서 상반부는 원통의 형태를 취하고 하반부는 원기둥의 형태를 취한다. 또한 도 6b에 도시한 모사체(35)는 도 6a와 같은 형상을 가지되 불투명한 테프론으로 제작된 경우이다. 도 6c의 모사체(35)는 투명아크릴로 제작된 단순 원기둥 형태의 모사체이다.The replica 35 shown in FIG. 6A is made of transparent acrylic, and the upper half takes the form of a cylinder, and the lower half takes the form of a cylinder. In addition, the mimic body 35 shown in FIG. 6B has the same shape as that of FIG. 6A, but is made of opaque Teflon. 6C is a mimic of a simple cylindrical shape made of transparent acrylic.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀에 포함되는 이온함설치플레이트 및 TLD설치플레이트를 도시한 사시도이다.7A and 7B are perspective views illustrating an ion box mounting plate and a TLD mounting plate included in a phantom according to an embodiment of the present invention.

도 7a에 도시한 이온함설치플레이트(41)는 도 8c에 도시한 바와같이 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)의 사이에 튜브형 이온함(49)을 수평으로 위치시키기 위한 이온함설치수단이다.The ion box mounting plate 41 shown in FIG. 7A is an ion box for horizontally positioning the tubular ion box 49 between the lower body part 33 and the upper body part 39 as shown in FIG. 8C. Installation means.

상기 이온함설치플레이트(41)는 일정두께의 아크릴판으로 제작되며 후방에 돌출부(41b)를 갖는다. 기본적으로 이온함설치플레이트(41)는 상기한 홀더플레이트(37)와 동일한 평면 형상을 갖는다.The ion compartment mounting plate 41 is made of an acrylic plate of a predetermined thickness and has a protrusion 41b at the rear. Basically, the ion chamber mounting plate 41 has the same planar shape as the holder plate 37 described above.

상기 돌출부(41b)는 지지블록부(33g)의 지지홈(33c)에 삽입 지지되는 부위이다. 아울러 상기 이온함설치플레이트(41)의 내부에는 이온함삽입구(41a)가 형성되어 있다. 상기 이온함삽입구(41a)는 일직선으로 연장된 홈으로서 그 내부에 이온함(도 8c의 49)를 수용한다.The protruding portion 41b is a portion inserted into and supported by the support groove 33c of the support block portion 33g. In addition, an ion compartment inserting hole 41a is formed inside the ion compartment mounting plate 41. The ion chamber insert 41a is a straight groove extending therein to accommodate the ion chamber (49 in FIG. 8C).

특히 상기 이온함삽입구(41a)는 이온함설치플레이트(41)를 하부몸체부(33)상에 정위치 시켰을 때 이온함관통구멍(33d)과 일직선을 이룬다. 또한 상기 이온함삽입구(41a)의 연장 단부는 최소한 공간부(33b,39b)의 중심(도 3의 z)을 통과하여야 한다.In particular, the ion chamber insertion hole 41a forms a line with the ion chamber through hole 33d when the ion chamber mounting plate 41 is positioned on the lower body part 33. In addition, the extending end of the ion-containing insert 41a must pass through at least the center (z in FIG. 3) of the spaces 33b and 39b.

아울러 상기 이온함설치플레이트(41)의 상하면에는 모사체지지홈(41c)이 형성되어 있다. 상기 모사체지지홈(41c)은 도 8c에 도시한 바와같이, 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)로부터 상하로 돌출된 모사체(35)를 부분적으로 수용하여 팬텀을 안정적으로 유지한다.In addition, a mimetic support groove 41c is formed on the upper and lower surfaces of the ion chamber mounting plate 41. As shown in FIG. 8C, the mimetic support groove 41c partially accommodates the mimetic body 35 protruding up and down from the lower body portion 33 and the upper body portion 39 to stably maintain the phantom. do.

또한 도 7b에 도시한 TLD설치플레이트(43)는 일정두께의 아크릴판으로 제작되며 홀더플레이트(37)와 동일한 평면형상을 가진다. 상기 TLD설치플레이트(43)의 상면에는 다수의 TLD설치구(43a)가 형성되어 있다. 상기 TLD설치구(43a)는 TLD설치플레이트(43)의 상면 중앙부에 규칙적인 패턴으로 배열되며 그 내부에 TLD(도 8a의 45)를 수용한다. 상기 TLD설치구(43a)의 밀도나 배열 패턴은 경우에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.In addition, the TLD mounting plate 43 shown in FIG. 7B is made of an acrylic plate having a predetermined thickness and has the same planar shape as the holder plate 37. On the upper surface of the TLD mounting plate 43, a plurality of TLD mounting holes 43a are formed. The TLD installation port 43a is arranged in a regular pattern at the center of the upper surface of the TLD installation plate 43 and accommodates the TLD (45 in FIG. 8A) therein. The density or arrangement pattern of the TLD installation port 43a may vary depending on the case.

상기 TLD(45)는 방사선 분야에서 널리 사용되고 있는 열형광선량계이다. 아울러, 상기 TLD설치플레이트(43)에도 돌출부(43b)가 구비되어 돌출부(43b)를 지지홈(33c)에 삽입함으로써, TLD설치플레이트(43)를 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39) 사이에 견고히 위치시킬 수 있다.The TLD 45 is a thermofluorescence dosimeter widely used in the radiation field. In addition, the TLD mounting plate 43 is also provided with a protrusion 43b to insert the protrusion 43b into the support groove 33c, thereby inserting the TLD installation plate 43 with the lower body portion 33 and the upper body portion 39. Can be firmly positioned between

또한 상기 TLD설치플레이트(43)의 상부에는 커버플레이트(44)가 위치한다. 상기 커버플레이트(44)는 TLD설치구(43a)에 수용되어 있는 TLD(45)가 TLD설치구(43a) 외부로 나오지 않도록 커버한다. 상기 커버플레이트(44)의 상면에도 모사체지지홈(44a)이 마련되어 있다. 상기 모사체지지홈(44a)은 도 8a에 도시한 바와같이 평면부로부터 돌출된 모사체(35)를 부분적으로 수용 지지한다.In addition, the cover plate 44 is located on the upper portion of the TLD installation plate 43. The cover plate 44 covers the TLD 45 accommodated in the TLD mounting port 43a so that the cover plate 44 does not come out of the TLD mounting port 43a. A mimetic support groove 44a is also provided on the upper surface of the cover plate 44. The mimetic support groove 44a partially accommodates and supports the mimetic body 35 protruding from the flat portion as shown in Fig. 8A.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀의 여러 사용예를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면으로서 상기 고정나사(33e) 및 고정너트(33f)는 생략하였다.8A to 8C are diagrams schematically illustrating various usage examples of the phantom according to an embodiment of the present invention, and the fixing screw 33e and the fixing nut 33f are omitted.

도 8a에 도시한 팬텀(31)은, 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)와 모사체(35) 및 TLD설치플레이트(43)가 조합된 경우이다. 도면을 참조하면, 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)의 사이에 TLD설치플레이트(43)가 구비되어 있음을 알 수 있다. 이 때 상기 TLD설치플레이트(43)의 돌출부(도 7b의 43b)가 하부몸체부(33)의 지지 홈(33c)에 삽입되어 있음은 물론이다. 또한 상기 TLD설치플레이트(43)의 TLD설치구(43a)에는 TLD(45)가 삽입되어 있다. 아울러 TLD설치플레이트(43)와 상부몸체부(39)의 사이에는 커버플레이트(44)가 적층되어 있다. The phantom 31 shown in FIG. 8A is a case where the lower body portion 33, the upper body portion 39, the mimic body 35, and the TLD mounting plate 43 are combined. Referring to the drawings, it can be seen that the TLD installation plate 43 is provided between the lower body portion 33 and the upper body portion 39. At this time, the protrusion (43b of FIG. 7B) of the TLD mounting plate 43 is inserted into the support groove 33c of the lower body portion 33, of course. In addition, a TLD 45 is inserted into the TLD mounting hole 43a of the TLD mounting plate 43. In addition, a cover plate 44 is stacked between the TLD mounting plate 43 and the upper body portion 39.

특히 상기 상부몸체부(39)의 공간부에는 필요한 종류의 모사체(35)가 삽입되어 있다. 상기 모사체(35)는 아크릴로 제작된 것일 수 도 있고 테프론으로 제작된 것이거나 그 이외의 다른 재질로 제작된 것일 수 있다.In particular, the required type of mimetic body 35 is inserted in the space part of the upper body part 39. The mimic body 35 may be made of acrylic, may be made of Teflon, or may be made of other materials.

상기와 같이 구성된 팬텀(31)을 헤드고정장치(도 2의 25)에 세팅한 상태로 방사선을 조사하면, 방사선은 상부몸체부(39)를 하향 통과하며 일부는 TLD(45)에 직접 도달하고 다른 일부는 모사체(35)를 거쳐 TLD(45)에 도착한다. 상기 모사체(35)를 통과한 방사선과 모사체(35)를 통과하지 않은 방사선의 절대선량 및 상대선량 차이는 TLD를 수거한 후 TLD리더를 통해 파악된다.When radiation is radiated with the phantom 31 configured as described above set in the head fixing device (25 of FIG. 2), the radiation passes downwardly through the upper body portion 39 and a part directly reaches the TLD 45. The other part arrives at the TLD 45 via the mimetic 35. The difference between the absolute dose and the relative dose of the radiation that has passed through the mimic 35 and the radiation that has not passed the mimic 35 is determined through the TLD reader after collecting the TLD.

상기 모사체(35)가 테프론일 경우, 모사체(35)를 통과한 방사선의 선량은 인체내의 뼈조직을 통과한 후의 방사선의 선량에 대응하는 에너지를 갖는 방사선이다.When the mimetic 35 is Teflon, the dose of radiation passing through the mimetic 35 is radiation having energy corresponding to the dose of radiation after passing through bone tissue in the human body.

계속하여 도 8b를 참조하면, 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)의 사이에 두 장의 홀더플레이트(47)가 구비되어 있고, 상기 홀더플레이트(47)의 사이에는 엑스레이필름(47)이 끼워져 있음을 알 수 있다. 아울러 하부몸체부(33)의 공간부와 상부몸체부(39)의 공간부에 모사체(35)가 각각 적용되어 있다. 상기 모사체(35)의 종류가 필요에 따라 선택되어짐은 상기한 바와같다.8B, two holder plates 47 are provided between the lower body portion 33 and the upper body portion 39, and the X-ray film 47 is disposed between the holder plates 47. It can be seen that this is sandwiched. In addition, the mimic body 35 is applied to the space portion of the lower body portion 33 and the space portion of the upper body portion 39, respectively. The kind of the replica 35 is selected as necessary as described above.

상기와 같이 조합된 팬텀(31)을 헤드고정장치(25)를 통해 방사선 조사경로 내에 위치시킨 후 팬텀(31)에 방사선을 조사하면, 상기 모사체(35)를 통과한 후의 방사선이 엑스레이필름(47)에 도달하고, 추후 엑스레이필름의 분석을 통해 필름이 위치한 깊이에서의 방사선 에너지의 평면적 준위를 알 수 있다.When the phantom 31 combined as described above is positioned in the radiation path through the head fixing device 25 and then radiation is irradiated to the phantom 31, the radiation after passing through the mimetic 35 is X-ray film ( 47) and later analysis of the x-ray film reveals the planar level of the radiation energy at the depth at which the film is located.

도 8c는 도 8b와 달리 하부몸체부(33)와 상부몸체부(39)의 사이에 이온함(49)이 설치되어 있는 경우이다. 상기 이온함(49)은 이온함삽입구(41a)에 끼워진 상태로 모사체(35)의 사이에 위치하며 모사체(35)를 통과한 방사선에 의해 조사된다. 상기 이온함(49)은 조사된 방사선의 선량을 감지하고 그 내용을 외부의 작업자에게 알려준다.8C illustrates a case in which an ion box 49 is installed between the lower body part 33 and the upper body part 39, unlike in FIG. 8B. The ion box 49 is positioned between the replicas 35 in a state of being fitted into the ion compartment insertion hole 41a and is irradiated by radiation passing through the replicas 35. The ion box 49 detects the dose of irradiated radiation and informs the external worker of its contents.

상기한 도 8a 내지 도 8c를 통해 설명한 팬텀(31)의 조합 예는 여러 조합예 중 일부분에 불과한 것이다. 사실 팬텀(31)의 내부구성은 방사선을 조사할 (실제 환자 몸 속의) 타켓 부위를 둘러싸는 체내의 비균질조직에 대응하여 설계되어야 하므로, 도 8a 내지 도 8c에 도시한 것보다 복잡한 구성을 갖는다.The combination example of the phantom 31 described above with reference to FIGS. 8A to 8C is only a part of several combination examples. In fact, the internal configuration of the phantom 31 must be designed to correspond to the heterogeneous tissue in the body surrounding the target site (in the actual patient's body) to be irradiated, and thus has a more complicated configuration than that shown in FIGS. 8A to 8C.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible for a person with ordinary knowledge within the scope of the technical idea of this invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 방사선량 측정용 팬텀은, 치료테이블의 외측부에 설치되므로 테이블에 방해받지 않고 상하 좌우 어느 방향에서도 팬텀 내부의 타겟 포인트로 방사선을 가할 수 있어, 그만큼 방사선 조사 가능범위가 넓고 방사선량의 측정이 정확하게 이루어질 수 있음은 물론 그에 따라 정확한 정도관리 가 가능하여 선형가속기로 하여금 최적의 방사선을 출력 할 수 있게 한다.Since the radiation dose measuring phantom of the present invention as described above is provided on the outer side of the treatment table, the radiation can be applied to the target point inside the phantom in any of the up, down, left, and right directions without being disturbed by the table, and thus the radiation irradiation range is wide. Not only can the radiation dose be measured accurately, but also accurate quality control can be performed, allowing the linear accelerator to output optimal radiation.

Claims (6)

선형가속기를 이용한 방사선치료를 위하여 환자를 수평으로 지지하는 치료테이블의 일단부에 설치되며 환자의 머리를 고정하는 헤드고정장치에 장착된 상태로, 선형가속기로부터 조사되는 방사선을 받아들여 조사된 방사선의 선량을 측정하기 위한 것으로서,It is installed at one end of the treatment table that supports the patient horizontally for the radiation therapy using the linear accelerator and is mounted on the head fixing device that fixes the head of the patient. As to measure the dose, 상기 헤드고정장치에 착탈 가능하게 장착되며 서로에 대해 조립 및 분해가 가능한 하부몸체부 및 상부몸체부로 이루어진 메인바디와;A main body, which is detachably mounted to the head fixing device, and which comprises a lower body portion and an upper body portion which are assembled and disassembled with respect to each other; 상기 메인바디의 내부에 설치되고 외부로부터 조사된 방사선을 그 내부로 통과시키되 신체의 소정부위의 조직밀도와 같은 조직밀도를 가지는 하나 이상의 모사체와;At least one mimetic body which is installed inside the main body and passes radiation irradiated from the outside thereof and has a tissue density equal to that of a predetermined part of the body; 상기 모사체를 사이에 두고 방사선 방출부의 반대편에 위치하며 모사체를 통과한 방사선의 에너지를 측정하는 선량측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세기변조방사선 수술을 위한 다목적 두경부 팬텀.Multi-purpose head and neck phantom for intensity modulated radiation surgery, characterized in that it comprises a dose measuring unit for measuring the energy of the radiation passing through the mimetic body positioned opposite the radiation emitter with the mimetic body therebetween. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메인바디는 원통의 형태를 취하되 그 일단부는 소정곡률의 구면을 가지며, 상기 하부몸체부 및 상부몸체부가 마주하는 대향면에는 상기 모사체를 설치하기 위한 공간부가 마련된 것을 특징으로 하는 세기변조방사수술을 위한 다목적 두경부 팬텀.The main body takes the form of a cylinder, one end of which has a spherical surface having a predetermined curvature, and an intensity modulated spinning characterized in that a space for installing the mimetic body is provided on the opposite surface facing the lower body and the upper body. Versatile head and neck phantom for surgery. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 선량측정부는;The dose measuring unit; 일정두께의 아크릴판으로서 그 일측면에 다수의 TLD설치구가 형성되어 있는 TLD설치플레이트와, TLD mounting plate with a plurality of TLD mounting holes formed on one side of the acrylic plate of a certain thickness, 상기 각 TLD설치구에 삽입되는 하나 이상의 열형광선량계(TLD)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세기변조방사선 수술을 위한 다목적 두경부 팬텀.Multi-purpose head and neck phantom for intensity modulated radiation surgery, characterized in that it comprises one or more thermal fluorescent dosimeter (TLD) is inserted into each TLD installation. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 선량측정부는;The dose measuring unit; 일정두께의 아크릴판으로서 그 내부에 이온함를 삽입 설치할 수 있는 이온함삽입구가 형성되어 있는 이온함설치플레이트와, An ion box mounting plate having an ion plate insertion hole into which an ion box can be inserted into the acrylic plate having a predetermined thickness; 상기 이온함삽입구에 장착되는 이온함를 포함하는 것을 특징으로 하는 세기변조방사선 수술을 위한 다목적 두경부 팬텀.Multipurpose head and neck phantom for intensity modulated radiation surgery, characterized in that it comprises an ion box mounted to the ion box insert. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 선량측정부는;The dose measuring unit; 상부몸체부와 하부몸체부의 사이에 설치되며 외부로부터 방사선을 조사받는 엑스레이필름인 것을 특징으로 하는 세기변조방사선 수술을 위한 다목적 두경부 팬텀.Multipurpose head and neck phantom for intensity modulated radiation surgery, which is installed between the upper body and the lower body and is irradiated with radiation from the outside. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 공간부는 외부로 개방되고 소정 깊이를 갖는 홈이며,The space portion is a groove that is open to the outside and has a predetermined depth, 상기 모사체는 아크릴이나 테프론으로 제작된 원통형부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세기변조방사선 수술을 위한 다목적 두경부 팬텀.The mimetic is a multipurpose head and neck phantom for intensity modulated radiation surgery, characterized in that it comprises a cylindrical member made of acrylic or Teflon.
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