KR101689554B1

KR101689554B1 - 방사선 치료용 스마트 침상

Info

Publication number: KR101689554B1
Application number: KR1020150157685A
Authority: KR
Inventors: 김승호; 정경민; 배영걸; 나현석
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2016-12-26
Also published as: US20170128743A1

Abstract

본 발명은, 방사선이 조사되는 받침대; 일 단이 지면에 고정되고, 상기 받침대를 중심으로 서로 이격되게 배치되는 네 개의 기둥를 구비하는 지지 구조물; 상기 받침대를 지지하도록 상기 각 기둥의 일 측에서 연장되어 상기 받침대의 각 꼭지점에 연결되고, 길이 방향으로의 연장이나 단축을 위해 일 측에 선형 작동기를 구비하는 네 개의 연결부; 및 상기 받침대의 움직임을 구현하기 위해 상기 각 선형 작동기를 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 받침대 상하면의 각 위치에 방사선이 조사되도록 상기 받침대의 회전 및 병진 운동을 구현하는 방사선 치료용 스마트 침상에 관한 것이다.

Description

방사선 치료용 스마트 침상{SMART-BED FOR RADIATION THERAPY}

본 발명은 대상체에 방사선을 조사하기 위한 방사선 치료용 스마트 침상에 관한 것이다.

방사선 치료를 위해 대상체에 방사선을 조사하기 위해서는 대상체를 안정적으로 위치시키는 침상이 필요하다. 침상은 대상체를 움직이지 않도록 고정할 수 있으며, 통상적으로 방사선 치료를 목적으로 하는 침상은 외팔보 형태로 관절형의 구조로 제작한다. 다만, 이러한 외팔보 형태의 관절형 구조의 경우 무게가 많이 나가고, 바닥에 설치되어야 하므로 침상 하부에서 방사선을 조사하는 것이 불가능한 단점이 있다.

최근에 사용되는 로봇 수직 다관절형 방사선 치료기는 다자유도로 침상을 구동시키나, 동작 및 작업 영역에 있어 방사선을 조사하는 것이 불가능한 위치가 발생하는 것을 막기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 다양한 움직임이 구현될 수 있는 새로운 방사선 치료용 스마트 침상의 구조를 제안하기 위한 것이다.

본 발명은 방사선 치료용 스마트 침상의 하부를 포함하는 어떠한 위치에서도 방사선이 조사될 수 있는 방사선 치료용 스마트 침상의 구조를 제안하기 위한 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 방사선 치료용 스마트 침상은, 방사선이 조사되는 받침대; 일 단이 지면에 고정되고, 상기 받침대를 중심으로 서로 이격되게 배치되는 네 개의 기둥을 구비하는 지지 구조물; 상기 받침대를 지지하도록 상기 각 기둥의 일 측에서 연장되어 상기 받침대의 각 꼭지점에 연결되고, 길이 방향으로의 연장이나 단축을 위해 일 측에 선형 작동기를 구비하는 네 개의 연결부; 및 상기 받침대의 움직임을 구현하기 위해 상기 각 선형 작동기를 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 받침대 상하면의 각 위치에 방사선이 조사되도록 상기 받침대의 회전 및 병진 운동을 구현한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제어부는 X축 또는 Y축을 기준으로 상기 받침대가 회전되도록 임의의 두 개의 상기 선형 작동기를 선택하여 작동 신호를 전송한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 받침대의 상하 병진 운동을 위해 상기 각 선형 작동기 모두를 선택하여 작동 신호를 전송한다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 연결부는 상기 기둥에 고정되도록 일 단에 상기 기둥를 둘러싸도록 형성되는 작동기 고정 체결구를 구비한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 연결부는 상기 받침대의 Z축 기준의 회전 운동을 위해 일 측에 조인트를 구비한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 연결부는 상기 받침대를 지지하고, 상기 받침대를 지면 위에 위치시키도록 인장력을 전달하는 받침대 연결부재로 이루어진다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 받침대의 상단 및 하단에 위치되어 방사선을 조사하는 방사선 조사부를 더 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 받침대의 흔들림을 감소시키기 위해 일 단은 지면에 부착되고, 타 단은 상기 받침대의 하부를 지지하는 베드지지부를 더 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제어부에 상기 받침대를 제어하기 위한 설정 값을 입력하고, 입력된 값 및 상기 받침대의 현재 상태를 표시하는 디스플레이를 구비하는 연산 처리부를 더 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 방사선 치료용 스마트 침상은 회전운동 및 병진운동이 구현될 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 방사선 치료용 스마트 침상의 다양한 움직임을 통해 방사선 치료용 스마트 침상의 하부를 포함하는 전 위치에 방사선이 조사될 수 있다.

도 1은 방사선 치료용 스마트 침상을 나타내는 사시도.
도 2는 방사선 조사부를 포함하는 방사선 치료용 스마트 침상을 나타내는 사시도.
도 3은 도 1 또는 도 2의 방사선 치료용 스마트 침상의 측면도.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도.
도 5는 도 3의 B 부분의 확대도.
도 6은 도 1 내지 도 5의 방사선 치료용 스마트 침상과 다른 실시예를 나타내는 사시도.

이하, 본 발명에 관련된 방사선 치료 침상에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

방사선 치료용 스마트 침상(100, 200)이란, 대상체에 방사선을 조사하기 위한 목적의 장치로서 받침대(베드 또는 침상) 위에 위치되는 대상체에 방사선을 조사할 수 있는 장치이다. 여기서 대상체란, 방사선 침상 위에 위치되는 사물 혹은 사람을 의미하고, 본 명세서는 방사선을 이용한 침상에 관한 것으로, 방사선 치료가 필요한 사람이라고 봐도 무방하다. 다만, 여기에 반드시 한정되는 것은 아니다.

대상체의 각 위치에 방사선이 조사되기 위해서는 방사선 치료용 스마트 침상(100)의 상부에서뿐만 아니라, 방사선 치료용 스마트 침상(100)의 하부에서도 방사선이 조사될 수 있어야 한다.

방사선 치료용 스마트 침상(100)은 받침대(110), 지지 구조물(120), 연결부(130), 제어부(미도시), 방사선 조사부(150), 받침대 지지부(160) 및 연산 처리부(미도시)를 포함한다.

본 발명은 방사선 조사부(150)에서 방출되는 방사선이 방사선 치료용 스마트 침상(100)의 하부에까지 조사될 수 있도록 지지 구조물(120)에 의해 받침대(110)가 지지되는 구조를 가진다.

받침대(110)는 방사선 치료를 목적으로 사람이 누워 있도록 하는 장치를 의미하고, 일반적인 침대와 다르게 방사선 치료를 위해 다양한 기능을 수행할 수 있는 것이 특징이다. 받침대(110)는 방사선이 투과되어 받침대(110)에 누워있는 사람의 환부에 방사선이 조사되는 것으로, 직사각형의 형상으로 이루어지는 것이 일반적이다. 받침대(110)는 방사선이 투과될 수 있는 합성수지류 재료를 이용하여 제작되고, 다공성 물질과 복합재를 사용하여 무게를 경량화시킬 수 있다. 본 발명에서 사용되는 받침대(110)는 하나의 예시일 뿐이고, 도면에 나타난 형상 이외에도 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

도 1을 참고하면, 지지 구조물(120)는 받침대(110)를 지지하고, 방사선 치료용 스마트 침상(100)의 전체적인 형상을 이루는 것으로, 기둥(121), 기둥(121)을 지면에 고정하기 위한 지면 고정부(122) 및 각 기둥(121)을 연결하는 들보(123)들로 구성된다.

기둥(121), 지면 고정부(122), 들보(123)는 단단한 금속 재질로 이루어지는 것이 일반적이나 그 재료에만 한정되지 않을 것이다.

기둥(121)은 받침대(110)를 지지하기 위한 것으로, 지면 위에 고정된다. 기둥(121)은 상부를 향해 고정된 상태로 위치되도록 지면 고정부(122)를 통해 지면과 나사 체결을 통해 결합된다. 도 1에서 보듯이, 기둥(121)은 사각 기둥의 형상을 가진다. 지면 고정부(122)는 수직바의 형상을 가지는 기둥(121)의 각 모서리를 지지하는 구조를 가지지만, 지면에 고정된 상태로 기둥(121)이 위치될 수 있다면 다양한 형상을 가질 수 있을 것이다. 기둥(121)는 받침대(110)를 중심으로 일정 간격으로 이격되게 배치된다. 본 발명에서 지지 구조물(120)은 서로 마주보는 네 개의 기둥(121)들을 포함한다.

들보(123)는 받침대(110)를 지지함으로써 발생하는 하중을 안정적으로 분배시키는 역할을 하게 된다. 도 1에서와 같이, 들보(123)는 각 기둥(121)들을 잇는 역할을 하는 것으로, 기둥(121)의 상부 및 하부에서 각각 근접하는 기둥(121)들을 연결하게 된다. 다만, 들보(123)의 위치와 형상은 도 1에 나타난 형상으로만 제한되지 않을 것이다.

연결부(130)는 받침대(110)를 지지하도록, 각 기둥(121)의 일 측에서 연장되어 받침대(110)의 각 꼭지점에 연결되고, 길이 방향으로의 연장이나 단축을 위해 일 측에 선형 작동기(131)를 구비한다. 연결부(130)에 의한 받침대(110)의 지지는 도 3의 B를 확대한 도면인 도 5를 통해서 확인할 수 있다.

도 5를 보면, 받침대(110)의 각 꼭지점 부위에는 연결부(130)에 의해 지지될 수 있도록 받침대 체결구(113)가 위치된다. 받침대 체결구(113)는 금속 재질로 이루어질 수 있고, 받침대(110)의 꼭지점 부위를 감싸는 형상을 가지고, 상단에는 돌출된 형상에는 연결부(130)가 결합될 수 있는 홀이 위치된다. 연결부(130)는 받침대 체결구(113)의 돌출부에 위치된 홀에 일 측이 삽입되는 방식으로 받침대(110)의 각 꼭지점 부위를 지지하게 된다.

연결부(130)는 총 4개로 구성되고, 연결부(130)는 받침대(110)를 지지 구조물(120)에 연결하는 역할을 한다. 연결부(130)는 인장 혹은 압축이 가능한 기계적 구조물로서 받침대(110)에 힘을 전달하는 역할을 한다. 연결부(130)는 받침대 연결부재(137), 선형 작동기(131) 및 작동기 고정 체결구(133)로 이루어진다.

받침대 연결부재(137)는 받침대(110)의 각 꼭지점 부위에 위치되는 받침대 체결구(113)와 기둥(121)에 위치되는 작동기 고정 체결구(133)를 연결하는 역할을 한다. 받침대 연결부재(137)는 스틸 재질로 이루어지고, 선형 작동기(131)의 작동에 의해 침상에 힘을 전달하는 역할을 한다. 받침대 연결부재(137)는 강선(steel wire), 강판(steel plate) 혹은 세장비가 큰 봉으로 이루어질 수 있다.

여기서 강선이란, 강으로 만든 선재를 의미한다. 본 발명에서 받침대 연결부재(137)는 연강선, 경강선, 피아노선일 수 있다. 연강선은 보통 철선이라 불리는 것으로, 탄소 함유량은 대략 0.06 내지 0.25%, 인장강도는 대략 35 내지 70㎏/㎟ 를 가진다. 경강선은 산성평로강 또는 전기로강을 지름 5 내지 6㎜로 압연한 와이어 로드를 냉각시켜 제작되는 것으로, 인장 강도는 성분에 따라 다르지만 같은 종류의 재료일 때에는 지름이 작을수록 인장강도가 크다. 피아노선은 뽑는 도중에 열처리를 하여 소르바이트 조직을 가지는 탄소 강선을 의미한다.

강판은 스틸 재질의 판을 의미하며, 판 두께에 따라 후판, 중판, 박판으로 나뉜다. 판 두께가 6mm 이상인 것을 후판, 1 내지 6mm의 것을 중판, 1mm 이하인 것을 박판이라 한다. 이것은 건축, 교량, 차량, 선박 등에 사용되는 일반 구조용인 열간압연강재, 용접성이 우수한 용접구조용 강재, 항복점이 높은 비조질고장력강, 조질고장력으로 구분될 수 있다. 본 발명에서 받침대 연결부재(137)는 상기 각각의 강판을 이용하여 제작하는 것이 가능하다.

세장비란, 기둥에 있어 횡단면의 최소 단면인 2차 반경(k)과 기둥의 길이(l)의 비(l/k)를 의미하는 것으로, 좌굴 강도를 계산하는데 이용 가능하다. 본 발명에서는 세장비가 낮은 받침대 연결부재를 사용하는데, 세장비가 낮다는 것은 좌굴이 쉽게 된다는 것을 의미하게 된다.

작동기(actuator)란, 기계 장치 구동부의 움직임을 구동시키는 장치를 의미한다. 서보 모터, 스탭 모터, 유압 모터, 유압 실린더, 공압 실린더 등이 작동기의 예이다. 작동기는 기어, 볼나사, 링크 등을 구성 요소로 포함하여 체결 요소 간의 유격과 기계적 강성은 시스템의 정확도 및 응답 성능에 영향을 미치게 된다. 본 발명에서는 작동기의 일종인 선형 작동기를 사용하게 된다. 선형 작동기는 연결된 받침대 연결부재(137)를 당기거나 밀수 있는 것으로, 받침대 연결부재(137)의 일단에 연결된 받침대(110)에 힘을 전달하는 역할을 하게 된다.

선형 작동기(131)는 연결부(130)의 일 측에 배치된다. 구체적으로 선형 작동기(131)는 도 1과 같이, 기둥(121)을 둘러싸는 작동기 고정 체결구(133)의 일 측과 연결된다.

선형 작동기(131)는 전원 공급기를 통해 전원을 공급받으며, 각각의 연결부(130)에 위치되는 선형 작동기(131)는 제어부(미도시)에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 선형 작동기(131)의 독립적인 구동을 이용하면, 연결부(130)의 일 측과 연결되는 받침대(110)의 다양한 움직임을 구현할 수 있게 된다.

본 발명에서 사용되는 선형 작동기(131)는 받침대 연결부재(137)를 통해 받침대(110)에 길이 방향으로 인장력이나 압축력을 전달할 수 있는 것이라면, 그 종류 및 특정 형상에 구애되지 않을 것이다. 선형 작동기(131)는 선형 모터를 내부에 포함할 수 있다. 도 1에 나타난 선형 작동기(131)는 하나의 예이고, 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

도 3은 방사선 치료용 스마트 침상(100)을 나타내는 측면도이고, 도 4는 도 3의 A 부분을 확대한 확대도이다.

도 4에서 보듯이, 작동기 고정 체결구(133)는 기둥(121)을 둘러싸는 형상으로 기둥(121)의 바깥 둘레를 따라 밀착하는 방식으로 기둥(121)에 고정되게 된다. 작동기 고정 체결구(133)는 두 개의 부품으로 이루어져 있으며, 나사 결합될 수 있는 복수 개의 홈을 통해 두 개의 부품은 서로 단단히 고정될 수 있다. 작동기 고정 체결구(133)는 기둥(121)의 형상 변화에 대응하여 기둥(121)에 고정될 수 있다. 작동기 고정 체결구(133)의 일 측은 선형 작동기(131)와 연결될 수 있다. 작동기 고정 체결구(133)는 금속 재질로 이루어지는 것이 일반적지만, 그 재료에 한정되지 않으며, 작동기 고정 체결구(133)는 나사 체결홈을 구비하여 기둥(121)에 고정될 수 있다.

제어부(미도시)는 선형 작동기(131)의 작동을 제어하는 역할을 하는 것으로, 받침대(110)를 지지하는 각 연결부(130)의 일 측에 위치되는 선형 작동기(131)를 제어함으로써 받침대(110)의 움직임을 구현하는 역할을 한다. 받침대(110)의 각 위치에 방사선을 조사하기 위해 장비운용자가 받침대(110)의 움직임을 구현하기 위한 설정 값을 입력하면, 제어부(미도시)는 각 선형 작동기(131)의 작동을 위한 신호를 전송하게 된다.

도 2는 방사선 조사부(150)가 지지 구조물(120)의 상단에 위치되는 방사선 치료용 스마트 침상(100)을 나타낸다.

도 2에서 방사선 조사부(150)는 받침대(110)에 방사선을 조사하는 역할을 하는 것으로, 지지 구조물(120)의 상단 혹은 하단에 위치될 수 있다. 방사선 조사부(150)는 방사선을 조사하는 로봇으로 이루어질 수 있을 것이다. 방사선 조사부(150)는 받침대(110)에 위치되는 대상체를 향해 안정적으로 방사선을 조사할 수 있도록, 지지 구조물(120)의 들보(123)의 각 위치에 고정될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서와 같이, 방사선 조사부(150)는 방사선 조사 프레임(151)을 통해 지지 구조물(120)의 들보(123) 각 위치에 나사 체결 등을 통해 고정될 수 있다.

도 3은 방사선 치료용 스마트 침상(100)의 측면도를 나타내는 것으로, 방사선 치료용 스마트 침상(100)은 받침대(110)를 지지하는 받침대 지지부(160)를 더 포함할 수 있다.

받침대 지지부(160)는 일 단은 지면에 부착되어 고정되고, 타 단은 받침대(110)의 하부를 지지하게 된다. 이를 통해, 받침대 지지부(160)는 받침대(110)의 흔들림을 감소시킬 수 있다. 받침대 지지부(160)는 받침대(110)의 중앙 하부를 지지함으로써 선형 작동기(131)에 의한 받침대(110)의 움직임을 보다 안정적으로 구현시킬 수 있게 된다. 이는 받침대(110) 상에 위치되는 사람의 안전과 직결되기 문제이기 때문이다.

받침대 지지부(160)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 받침대(110)의 상하 병진 운동시에도 받침대(110)의 안정적인 동작 구현을 위해 높이를 조절할 수 있는 높이 조절부를 구비할 수 있다.

연산 처리부(미도시)는 제어부(미도시)에 받침대(110)를 제어하기 위한 설정 값을 입력하고, 입력된 값과 받침대(110)의 현재 위치 상태를 표시하는 디스플레이를 구비할 수 있다.

이하, 받침대(110)의 다양한 운동을 구현하는 방법에 대해 설명한다. 받침대(110) 상에 위치되는 대상체는 방사선의 조사를 필요로 하고, 받침대(110)의 각 위치에 방사선이 조사되기 위해서는, 받침대(110)의 상부뿐만 아니라 하부에서도 방사선이 조사되는 것이 바람직하다. 본 발명은 받침대(110) 하부의 각 위치에서 방사선이 조사될 수 있으므로 방사선 치료를 위한 조사각 범위가 확대되고, 방사선 치료의 효율성과 치료의 유효성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 방사선 치료 로봇이나 방사선 조사부(150)의 설치 위치에 대한 공간적 제약을 줄일 수 있는 효과도 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에서 구현 가능한 받침대(110)의 운동에 대해 설명하면, 받침대(110)의 각 연결부(130) 일 측에는 선형 작동기(131)가 위치되고, 전원의 공급으로 선형 작동기(131)는 작동되고 연결부(130)에 인장력이나 압축력이 가해진다.

연결부(130)에 인가되는 압축력 또는 인장력은 연결부(130)의 일 단에 연결되는 받침대 체결구(113)를 통해 받침대(110)에 압축력이나 인장력을 전달한다. 이러한 압축력이나 인장력에 의해 받침대(110)의 움직임이 구현된다.

또한, 네 개의 연결부(130) 일 측에 위치되는 각각의 선형 작동기(131)는 제어부(미도시)에 의해 독립적으로 작동될 수 있고, 독립적인 선형 작동기(131)의 구동을 통해 받침대(110)의 다양한 움직임을 구현할 수 있다.

도 1 및 도 2 에 표시된 X, Y, Z축은 받침대(110)의 회전 기준 축을 의미한다. 방사선 치료용 스마트 침상(100)은 X축, Y축, Z축을 기준으로 회전하는 운동이 가능하다.

받침대(110)의 X축이나 Y축을 기준으로 하는 회전 운동은, 임의의 두 개의 선형 작동기(131)를 작동시킴으로써 가능하다. 임의의 두 개의 선형 작동기(131)의 작동을 통해 받침대(110)는 X축이나 Y축을 기준으로 회전될 수 있다.

예를 들어, 도 1 및 도 2에서 보듯이 받침대(110)를 기준으로 우측에 위치되는 두 개의 선형 작동기(131)의 작동을 통해 연결부(130)에 압축력이 제공되면, 받침대(110)의 우측이 연결부(130)에 의해 위로 상승되므로 X축을 기준으로 회전되게 된다. 마찬가지로 받침대(110)를 기준으로 우측에 위치되는 두 개의 선형 작동기(131)의 작동을 통해 연결부(130)에 인장력을 제공하게 되면, 받침대(110)의 우측은 연결부(130)에 의해 아래쪽으로 이동되므로 X축을 기준으로 회전된다.

받침대(110)의 안정적인 회전 운동은 받침대(110)를 아래에서 지지하는 받침대 지지부(160)에 의해 가능하게 된다. 받침대 지지부(160)는 받침대(110)의 중심을 지지하므로 선형 작동기(131)의 작동에 의하더라도 충격이 최소화되면서 회전될 수 있다.

또한, 받침대(110)를 기준으로 선형 작동기(131)의 우측에 위치되는 두 개의 선형 작동기(131) 및 좌측에 위치되는 두 개의 선형 작동기(131)를 각각 작동시켜 받침대(110)의 좌측 및 우측에 각각 인장력 및 압축력, 혹은 압축력 및 인장력을 인가함으로써 받침대(110)의 회전 각도를 더 크게 할 수 있게 된다. 다만, 받침대(110) 상에는 사람이 위치되게 되므로 받침대(110)의 회전되는 각도는 5°를 넘지 않도록 설정한다.

마찬가지로, 받침대(110)의 Y축 기준의 회전 운동은 상기 X축을 기준으로 회전시키는 방법을 적용함으로써 가능하다. 받침대(110)는 받침대(110)의 긴쪽 모서리에 위치되는 두 개의 연결부(130)에 의해 인가되는 인장력 및 압축력에 의해 Y축 기준으로 회전될 수 있다.

받침대(110)를 Z축을 기준으로 회전 운동은 지면 기준으로 일정 높이에 위치되는 받침대(110)를 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전시키는 것을 의미한다. 받침대(110)의 Z축 방향으로의 회전 운동은 연결부(130)의 일 측에 위치되는 유니버셜 조인트(미도시)나 볼 조인트(미도시)를 통해 구현이 가능하다. Z축 방향으로의 회전 또한 받침대(110) 상의 환자의 안전을 위해서 대략 5°범위 내에서 회전되도록 설정된다.

받침대(110)는 네 개의 연결부(130)에 위치되는 선형 작동기(131) 전부를 작동시킴으로써 상하 병진 운동이 가능하다.

장비 운영자는 지면상에 위치되는 받침대(110)를 일정 높이만큼 상승 혹은 하강시키고자 할 때, 연산 처리부(미도시)에 해당 설정 높이를 입력시키게 되고, 설정된 높이에 따라 네 개의 연결부(130)에 위치되는 선형 작동기(131) 모두는 제어부(미도시)에 의해 전원 신호를 입력 받아 작동하게 된다.

선형 작동기(131) 전부가 작동하면, 연결부(130)는 받침대 체결구(113)을 통해 받침대(110)의 각 꼭지점 부위에 인장력 혹은 압축력을 전달할 수 있게 된다. 연결부(130)를 통해 받침대(110)에 압축력이 인가되면, 받침대(110)는 상승하게 되고, 연결부(130)를 통해 받침대(110)에 인장력이 인가되면, 받침대(110)는 하강하게 된다. 받침대(110)의 상승 혹은 하강은 대략 30cm 범위 내에서 이루어지게 된다.

받침대(110)의 하강 및 상승 운동의 안정성은 받침대(110)를 지지하는 받침대 지지부(160)에 의해 보장된다. 받침대 지지부(160)는 받침대의 상승 혹은 하강 운동에 의해 그 길이가 연장 혹은 단축되면서 받침대(110)가 안정적으로 동작되도록 지지하게 된다.

이상 기재한 바와 같이 방사선 치료용 스마트 침상(100)은 네 개의 연결부(130)에 위치되는 각각의 선형 작동기(131)의 작동을 이용하여, X축, Y축, Z축 및 상하 병진 운동이 구현될 수 있고, 회전 각도나 상하 이동 거리의 조절이 가능하다.

도 6은 방사선 치료용 스마트 침상(200)의 다른 실시예를 나타내는 것으로, 도 6는 받침대 연결부재(237)를 감거나 푸는 형태로 받침대(210)의 운동을 구현시킬 수 있는 방사선 치료용 스마트 침상(200)을 나타낸다. 도 6의 방사선 치료용 스마트 침상(200)은 도 1 내지 도 5의 방사선 치료용 스마트 침상(100)과는 다르게 기둥(121) 및 기둥(121)에 부착되는 작동기 고정 체결구(133)가 없다. 다만, 도 6의 방사선 치료용 스마트 침상(200)은 받침대 연결부재 고정부(239) 및 감이 장치(238)를 가지는 것이 특징이다.

받침대(210)를 지지하는 각각의 받침대 연결부재(237)는 받침대 연결부재 고정부(239)를 거쳐 바닥면에 고정된 감이 장치(238)를 통해 받침대(210)의 상기 다양한 운동을 구현시킬 수 있다. 방사선 치료용 스마트 침상(200)의 상부에는 방사선 조사부(250)가 위치되므로, 방사선을 받침대(210)에 조사할 수 있다.

이상에서 설명한 방사선 치료 침상은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100: 방사선 치료용 스마트 침상
110: 받침대
120: 지지 구조물
130: 연결부
131: 선형 작동기
137: 받침대 연결부재
150: 방사선 조사부

Claims

방사선이 조사되는 받침대;
일 단이 지면에 고정되고, 상기 받침대를 중심으로 서로 이격되게 배치되는 네 개의 기둥을 구비하는 지지 구조물;
상기 받침대를 지지하도록 상기 각 기둥의 일 측에서 연장되어 상기 받침대의 각 꼭지점에 연결되고, 길이 방향으로의 연장이나 단축을 위해 일 측에 선형 작동기를 구비하는 네 개의 연결부; 및
상기 받침대의 움직임을 구현하기 위해 상기 각 선형 작동기를 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 받침대 상하면의 각 위치에 방사선이 조사되도록 상기 받침대의 회전 및 병진 운동을 구현하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 받침대의 X축 또는 Y축을 기준으로 하는 회전을 위해 임의의 두 개의 상기 선형 작동기를 선택하여 작동 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 받침대의 상하 병진 운동을 위해 상기 각 선형 작동기 모두를 선택하여 작동 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.
제1항에 있어서,
상기 연결부는 상기 기둥에 고정되도록, 일 단이 상기 기둥을 둘러싸도록 형성되는 작동기 고정 체결구를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.
제1항에 있어서,
상기 연결부는 상기 받침대의 Z축을 기준으로 하는 회전 운동을 위해 일 측에 조인트를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.
제1항에 있어서,
상기 연결부는 상기 받침대를 지지하고, 상기 받침대를 지면 위에 위치시키도록 인장력을 전달하는 받침대 연결부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.
제1항에 있어서,
상기 받침대의 상단 및 하단에 위치되어 방사선을 조사하는 방사선 조사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.
제1항에 있어서,
상기 받침대의 흔들림이 감소되도록 일 단은 지면에 부착되고, 타 단은 상기 받침대의 하부를 지지하는 받침대 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.
제1항에 있어서,
상기 제어부에 상기 받침대를 제어하기 위한 설정 값을 입력하고, 입력된 값 및 상기 받침대의 현재 상태를 표시하는 디스플레이를 구비하는 연산 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료용 스마트 침상.