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WO2011059125A1 - 치료기 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

치료기 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Publication number
WO2011059125A1
WO2011059125A1 PCT/KR2009/006655 KR2009006655W WO2011059125A1 WO 2011059125 A1 WO2011059125 A1 WO 2011059125A1 KR 2009006655 W KR2009006655 W KR 2009006655W WO 2011059125 A1 WO2011059125 A1 WO 2011059125A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pixels
treatment device
signal
image
controlling
Prior art date
Application number
PCT/KR2009/006655
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
주상규
한영이
안용찬
김진성
Original Assignee
사회복지법인 삼성생명공익재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사회복지법인 삼성생명공익재단 filed Critical 사회복지법인 삼성생명공익재단
Priority to US13/509,323 priority Critical patent/US20120226134A1/en
Priority to PCT/KR2009/006655 priority patent/WO2011059125A1/ko
Publication of WO2011059125A1 publication Critical patent/WO2011059125A1/ko

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
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    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation

Definitions

  • the present invention relates to a therapeutic device control system and method.
  • the present invention relates to a system and method for controlling a treatment device based on the movement of a subject.
  • the patient's movement is likely to cause a medical accident.
  • the movement of the patient should be limited during irradiation in order to intensively irradiate the tumor tissue while minimizing the disorder of the normal tissue of the patient.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to prevent medical accidents due to the omission of surveillance of the operator of the medical treatment device, and to provide a treatment device control system and method for accurate irradiation.
  • a method of controlling a treatment device Generating digital image data including information on each characteristic value of the plurality of pixels by digitally converting the data; calculating and counting the number of pixels of the plurality of pixels whose characteristic values deviate from a predetermined range based on the information; And controlling the treatment unit based on the control.
  • the treatment device control method is a method for controlling the treatment device to perform the treatment by fixing the body of the patient, receiving a treatment start signal from the treatment device, the information on the posture of the patient according to the treatment start signal Acquiring a reference video signal including a plurality of pixels, acquiring a surveillance video signal including information about a patient's posture after acquiring the reference video signal, and comprising a reference video signal and a surveillance image Controlling the treatment device based on the signal.
  • the treatment device control system is a treatment device control system for controlling the treatment device to perform the treatment by fixing the body of the patient, including an image acquisition unit, image analysis unit and control unit.
  • the image acquisition unit includes information on the posture or movement of the patient whose body is fixed to the treatment unit, and acquires an image signal composed of a plurality of pixels.
  • the image analysis unit analyzes the image signal to generate an analysis result. Control the treatment device accordingly.
  • FIG. 1 is a view showing a treatment device control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image analyzer according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a treatment device control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a therapeutic device integrated management system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a treatment device control system according to an embodiment of the present invention.
  • the treatment device control system 100 monitors the movement of a subject receiving radiation therapy through the radiation therapy device 10, and controls the radiation therapy device 10.
  • the radiation therapy device 10 includes a therapy device control module 11, a movable signal output unit 13, and a radiation device 15.
  • the treatment device control module 11 performs an interface with an operator to receive a control command and to control the irradiation apparatus 15 according to the received control command.
  • the treatment device control module 11 may receive a control command from the treatment device control system 100.
  • the treatment device control module 11 may transmit control information corresponding to the received control command to the operation signal output unit 13.
  • the control information may include irradiation start information or irradiation end information.
  • the operation signal output unit 13 receives control information from the treatment device control module 11, and transmits a treatment start system or an irradiation start signal or an irradiation stop signal according to the transmitted control information.
  • the irradiation device 15 irradiates the subject with radiation under the control of the treatment device control module 11.
  • the treatment device control system 100 includes a signal receiver 110, an image acquirer 130, an image analyzer 150, a controller 170, and an alarm signal generator 190.
  • the signal receiver 110 receives a signal transmitted from the radiation therapy device 10 and transmits the received signal to the image analyzer 150.
  • the image acquisition unit 130 obtains an image signal including a plurality of pixels, including information on a posture or a movement of a fixed subject in order to receive radiation treatment through the radiation therapy device 10.
  • the image acquisition unit 130 may include a plurality of image acquisition devices 131 installed at different positions, and acquire a plurality of images by photographing a subject at different positions through the plurality of image acquisition devices 131.
  • a plurality of image signals corresponding to the device 131 may be obtained.
  • the plurality of image capturing devices 131 may be installed directly on the radiation device 15 of the radiation therapy device 10 or may be installed around the radiation device 15.
  • the image analyzer 150 controls the image acquirer 130 based on the signal transmitted from the signal receiver 110, analyzes the image signal acquired by the image acquirer 130, and controls the analysis result 170. To pass).
  • the image analyzer 150 may analyze each of the plurality of pixels constituting the obtained image signal, and may analyze the image signal by detecting a boundary of a subject projected on the obtained image signal.
  • the image analyzer 150 may analyze image signals obtained through various image analysis algorithms.
  • the controller 170 controls the treatment unit control module 11 through a control signal, and generates an alarm signal through an alarm command. Control 190.
  • the alarm signal generator 190 generates an alarm signal for notifying the operator of the radiation therapy apparatus 10 of the detection of the movement of the subject according to the alarm command of the controller 170.
  • the alarm signal generator 190 may include a lamp or an alarm sound generator, and may generate an alarm signal through the lamp or the alarm sound generator.
  • FIG. 1 may be referred to to clarify the description of the treatment device control system and method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image analyzer according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the image analyzer 150 includes an image acquisition controller 151, an image signal receiver 152, a digital converter 153, a data storage unit 154, And a pixel number calculator 155 and a screen output unit 156.
  • the image acquisition controller 151 receives a signal from the signal receiver 110 and controls the image acquisition unit 130 according to the transmitted signal. In this case, the image acquisition controller 151 may control the image acquisition unit 130 so that the image acquisition unit 130 acquires an image signal at predetermined time intervals.
  • the image signal receiver 152 receives an image signal from the image acquirer 130.
  • the digital converter 153 digitally converts an image signal to generate image data corresponding to the image signal, and the image data generated by the digital converter 153 includes information on each characteristic value of a plurality of pixels (hereinafter, Also referred to as 'characteristic value information'.
  • 'characteristic value information' information on each characteristic value of a plurality of pixels.
  • each characteristic value of the plurality of pixels is Includes respective ratio values of red, green and blue.
  • each characteristic value of the plurality of pixels may include respective ratio values of black and white.
  • the data storage unit 154 stores image data.
  • the data storage unit 154 may store a plurality of image data.
  • the pixel number calculator 155 generates information about the number of pixels calculated by calculating the number of pixels whose characteristic values deviate from a predetermined range among a plurality of pixels based on the characteristic value information included in the image data. The transferred information to the controller 170.
  • the screen output unit 156 outputs an image corresponding to the image signal received by the image signal receiver 152.
  • the operator may monitor the posture or movement of the subject through the image output through the screen output unit 156.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a treatment device control method according to an embodiment of the present invention.
  • the treatment device control module 11 receives a control command for operating the radiation therapy device 10 (S105).
  • the operator of the radiation therapy device 10 may fix the body of the subject, and then perform an interface with the treatment device control module 11 to transmit a control command to the treatment device control module 11.
  • the operation signal output unit 13 transmits the irradiation start signal to the treatment device control system 100 (S110).
  • the treatment device control module 11 transmits irradiation start information corresponding to the received control command to the operation signal output unit 13, and the operation signal output unit 13 emits radiation corresponding to the transmitted irradiation start information.
  • the start signal may be sent to the treatment device control system 100.
  • the irradiation apparatus 15 starts irradiation with respect to the subject under the control of the treatment device control module 11 (S115).
  • the image acquisition controller 151 of the image analyzer 150 controls the image acquisition unit 130 according to the irradiation start signal, and the image acquisition unit 130 is operated by the subject under the control of the image acquisition control unit 151.
  • operation S120 a reference image signal including information about a posture of the image and including a plurality of pixels is obtained.
  • the signal receiving unit 110 receives the irradiation start signal and transmits the irradiation start signal to the image acquisition control unit 151, and the image acquisition control unit 151 performs the image acquisition unit 130 according to the received irradiation start signal. To control.
  • the digital converter 153 of the image analyzer 150 digitally converts the reference image signal.
  • reference image data corresponding to the reference image signal is generated.
  • the reference image data includes characteristic value information.
  • the data storage unit 154 of the image analyzer 150 stores reference image data (S130).
  • the image acquisition controller 151 of the image analyzer 150 controls the image acquisition unit 130 so that the image acquisition unit 130 acquires an image signal at predetermined time intervals, and the image acquisition unit 130 controls the image.
  • a surveillance image signal including information on the posture of the subject and including a plurality of pixels is acquired at a first time (S135).
  • the first time corresponds to a time after a predetermined time elapses after the image acquisition unit 130 acquires the reference video signal.
  • a time interval for acquiring the image signal by the image acquisition unit 130 may be predetermined or may be input from an operator.
  • the digital converter 153 of the image analyzer 150 digitally converts the surveillance video signal.
  • surveillance video data corresponding to the surveillance video signal is generated. At this time, the surveillance image data includes characteristic value information.
  • the pixel number calculator 155 of the image analyzer 150 determines the respective characteristic values of the plurality of pixels of the surveillance video signal and the plurality of pixels of the reference video signal based on the reference image data and the surveillance image data.
  • the difference value between the feature values is calculated to calculate the number of pixels in which the difference value exceeds a threshold value among the plurality of pixels of the surveillance video signal (S145).
  • the controller 170 determines whether the number of pixels calculated by the pixel number calculator 155 exceeds a predetermined reference value (S150).
  • the controller 170 determines that a change has occurred in the posture of the subject, and transmits a control signal including a control command for stopping the irradiation to the treatment device control module 11 ( S155).
  • the treatment device control module 11 controls the irradiation apparatus 15 according to the control command included in the control signal, and the irradiation device 15 irradiates the subject under the control of the treatment device control module 11. Stop (S160).
  • the controller 170 controls the alarm signal generator 190 through an alarm command for notifying the operator that a change in posture of the subject occurs, and the alarm signal generator 190 controls the alarm command of the controller 170.
  • the lamp or alarm sound generator to generate an alarm signal (S165).
  • the process returns to the surveillance video signal acquisition step S135 again to acquire the surveillance video signal, and the process subsequent to the surveillance video signal acquisition step S135 is performed.
  • the image acquisition unit 130 may acquire the surveillance image signal including the information on the posture of the subject at a second time and consisting of a plurality of pixels. May correspond to time.
  • FIG. 3 illustrates a process of stopping the irradiation of the radiation treatment device 10 by the treatment device control system 100.
  • the operator may stop the irradiation through a control command for directly stopping the irradiation, and the irradiation of the subject may be terminated.
  • the operation signal output unit 13 transmits the irradiation stop signal to the treatment device control system 100, and the treatment device control system 100 stops monitoring the subject according to the irradiation stop signal and starts irradiation. The signal waits until the signal is received.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a therapeutic device integrated management system according to an embodiment of the present invention.
  • a therapeutic device integrated management system includes a therapeutic device control system 100, a network 300, and a plurality of radiation therapy devices 10.
  • the treatment device control system 100 is connected to the plurality of radiation therapy devices 10 through the network 300 and controls each of the plurality of radiation therapy devices 10.
  • the network 300 is a communication network that relays the treatment device control system 100 and the plurality of radiation therapy devices 10. In this case, the network 300 may allocate an address to each of the plurality of radiation therapy devices 10 and may inform the treatment device control system 100 of the assigned address.
  • Each of the plurality of radiation therapy devices 10 is a medical device that performs radiation therapy by irradiating radiation to a subject under the control of the treatment device control system 100.
  • the subject of control of the therapeutic apparatus control system and method according to the embodiment of the present invention described above is not limited to the radiation therapy apparatus, and the therapeutic apparatus control system and method may be applied to various unmanned medical equipment.

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Abstract

치료기 제어 시스템은 신체가 고정된 환자에게 방사선을 조사하는 치료기를 제어하는 방법으로서, 환자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 영상 신호를 획득하고, 영상 신호를 디지털 변환하여 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값에 대한 정보를 포함하는 영상 데이터를 생성하며, 정보를 바탕으로 복수 개의 픽셀 중 특성값이 미리 정해진 범위를 벗어나는 픽셀의 개수를 계산한다. 이후 계산된 개수를 바탕으로 치료기를 제어한다. 이를 통해 시술자의 감시 누락으로 인한 의료사고를 예방하고 치료기를 통한 치료의 정확도를 높일 수 있다.

Description

치료기 제어 시스템 및 방법
본 발명은 치료기 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 피시술자의 움직임을 바탕으로 치료기를 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
의료용 치료기를 통해 환자를 치료할 때, 환자의 움직임은 의료사고를 유발할 가능성이 있다. 특히 방사선 치료기를 통해 환자에게 방사선을 조사하는 경우, 환자의 정상 조직의 장해를 최소화 하면서 종양 조직에 집중적으로 방사선을 조사하기 위해 방사선 조사 중에는 환자의 움직임을 제한하여야 한다.
이를 위해 기존에는 시술자가 다양한 기구를 이용해 환자의 신체를 고정하고, 비디오 영상 또는 육안으로 환자를 감시하였다.
그러나 장시간에 걸친 치료과정 중 시술자의 감시 누락으로 인해 환자에게 방사선 조사 장해 또는 낙상과 같은 의료사고가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 의료용 치료기의 시술자의 감시 누락으로 인한 의료사고를 예방하고, 정확한 방사선 조사를 위한 치료기 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 치료기 제어 방법은 신체가 고정된 환자에게 방사선을 조사하는 치료기를 제어하는 방법으로서, 환자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 영상 신호를 획득하는 단계, 영상 신호를 디지털 변환하여 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값에 대한 정보를 포함하는 영상 데이터를 생성하는 단계, 정보를 바탕으로 복수 개의 픽셀 중 특성값이 미리 정해진 범위를 벗어나는 픽셀의 개수를 계산하는 단계 및 개수를 바탕으로 치료기를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 치료기 제어 방법은 환자의 신체를 고정시켜 치료를 수행하는 치료기를 제어하는 방법으로서, 치료기로부터 치료 시작 신호를 수신하는 단계, 치료 시작 신호에 따라 환자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 기준 영상 신호를 획득하는 단계, 기준 영상 신호를 획득한 후에 환자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 감시 영상 신호를 획득하는 단계 및 기준 영상 신호 및 감시 영상 신호를 바탕으로 치료기를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 치료기 제어 시스템은 환자의 신체를 고정시켜 치료를 수행하는 치료기를 제어하는 치료기 제어 시스템으로서, 영상 획득부, 영상 분석부 및 제어부를 포함한다. 영상 획득부는 치료기에 신체가 고정된 환자의 자세 또는 움직임에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 영상 신호를 획득하고, 영상 분석부는 영상 신호를 분석하여 분석 결과를 생성하며, 제어부는 분석 결과에 따라 치료기를 제어한다.
본 발명의 특징에 따른 치료기 제어 시스템 및 방법은 치료기로 치료를 받는 환자를 촬영한 영상 신호를 통해 환자의 자세 또는 움직임을 감시하여 시술자의 감시 누락으로 인한 의료사고를 예방하고 치료기를 통한 치료의 정확도를 높일 수 있다. 또한 네트워크를 이용해 다수의 치료기를 통합 관리하여 시술자의 업무 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 분석부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치료기 통합 관리 시스템을 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템 및 방법에 대해 자세히 설명한다.
먼저 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템(100)은 방사선 치료기(10)를 통해 방사선 치료를 받는 피시술자의 움직임을 감시하고, 방사선 치료기(10)를 제어한다.
방사선 치료기(10)는 치료기 제어 모듈(11), 가동 신호 출력부(13) 및 방사선 조사 장치(15)를 포함한다.
치료기 제어 모듈(11)은 시술자와 인터페이스를 수행하여 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 따라 방사선 조사 장치(15)를 제어한다. 이때 치료기 제어 모듈(11)은 치료기 제어 시스템(100)으로부터 제어 명령을 수신할 수 있다. 또한 치료기 제어 모듈(11)은 수신된 제어 명령에 대응하는 제어 정보를 가동 신호 출력부(13)로 전달할 수 있다. 이때 제어 정보는 방사선 조사 시작 정보 또는 방사선 조사 종료 정보를 포함할 수 있다.
가동 신호 출력부(13)는 치료기 제어 모듈(11)로부터 제어 정보를 전달받고, 전달된 제어 정보에 따라 방사선 조사 시작 신호 또는 방사선 조사 종료 신호를 치료기 제어 시스템(100)을 전송한다.
방사선 조사 장치(15)는 치료기 제어 모듈(11)의 제어에 따라 피시술자에게 방사선을 조사한다.
치료기 제어 시스템(100)은 신호 수신부(110), 영상 획득부(130), 영상 분석부(150), 제어부(170) 및 경보 신호 생성부(190)를 포함한다.
신호 수신부(110)는 방사선 치료기(10)로부터 전송되는 신호를 수신하고, 수신된 신호를 영상 분석부(150)로 전달한다.
영상 획득부(130)는 방사선 치료기(10)를 통해 방사선 치료를 받기 위해 신체가 고정된 피시술자의 자세 또는 움직임에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 영상 신호를 획득한다. 이때 영상 획득부(130)는 서로 다른 위치에 설치되는 복수 개의 영상 획득 장치(131)를 포함할 수 있고, 복수 개의 영상 획득 장치(131)를 통해 서로 다른 위치에서 피시술자를 촬영하여 복수 개의 영상 획득 장치(131)에 각각 대응하는 복수 개의 영상 신호를 획득할 수 있다. 또한 복수 개의 영상 획득 장치(131)는 방사선 치료기(10)의 방사선 조사 장치(15)에 직접 설치되거나, 방사선 조사 장치(15)의 주변에 설치될 수 있다.
영상 분석부(150)는 신호 수신부(110)로부터 전달된 신호를 바탕으로 영상 획득부(130)를 제어하고, 영상 획득부(130)가 획득한 영상 신호를 분석하며, 분석 결과를 제어부(170)로 전달한다. 이때 영상 분석부(150)는 획득한 영상 신호를 구성하는 복수 개의 픽셀의 각각을 분석할 수 있고, 획득한 영상 신호에 투영된 피사체의 경계를 감지함으로써 영상 신호를 분석할 수도 있다. 또한 영상 분석부(150)는 다양한 영상 분석 알고리즘을 통해 획득한 영상 신호를 분석할 수 있다.
제어부(170)는 영상 분석부(150)로부터 전달된 분석 결과를 바탕으로 피시술자의 자세에 변화가 있다고 판단되면 제어 신호를 통해 치료기 제어 모듈(11)을 제어하고, 경보 명령을 통해 경보 신호 생성부(190)를 제어한다.
경보 신호 생성부(190)는 제어부(170)의 경보 명령에 따라 방사선 치료기(10)의 시술자에게 피시술자의 움직임에 대한 감지 사실을 알리기 위한 경보 신호를 생성한다. 이때 도 1에는 표시되지 않았지만, 경보 신호 생성부(190)는 램프 또는 경보음 발생기를 포함할 수 있고, 램프 또는 경보음 발생기를 통해 경보 신호를 생성할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템 및 방법에 대한 설명을 명확하게 하기 위해 도 1에 도시된 도면 번호를 인용할 수 있다.
다음은 도 2를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템의 영상 분석부에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 분석부를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 분석부(150)는 영상 획득 제어부(151), 영상 신호 수신부(152), 디지털 변환부(153), 데이터 저장부(154), 픽셀수 계산부(155) 및 화면 출력부(156)를 포함한다.
영상 획득 제어부(151)는 신호 수신부(110)로부터 신호를 전달받고, 전달된 신호에 따라 영상 획득부(130)를 제어한다. 이때 영상 획득 제어부(151)는 영상 획득부(130)가 일정 시간 간격으로 영상 신호를 획득하도록 영상 획득부(130)를 제어할 수 있다.
영상 신호 수신부(152)는 영상 획득부(130)로부터 영상 신호를 수신한다.
디지털 변환부(153)는 영상 신호를 디지털 변환하여 영상 신호에 대응하는 영상 데이터를 생성하며, 디지털 변환부(153)가 생성하는 영상 데이터는 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값에 대한 정보(이하에서는 '특성값 정보'라고도 함)를 포함한다. 이때 복수 개의 픽셀의 각각이 적색, 녹색 및 청색을 혼합하여 색을 표현하는 적색-녹색-청색(Red-Green-Blue, 이하에서는 'RGB') 방식을 따르는 경우, 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값은 적색, 녹색 및 청색의 각각의 비율값을 포함한다. 또한 복수 개의 픽셀의 각각이 검정색 및 흰색을 혼합하여 색을 표현하는 흑백 방식을 따르는 경우, 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값은 검정색 및 흰색의 각각의 비율값을 포함할 수 있다.
데이터 저장부(154)는 영상 데이터를 저장한다. 이때 데이터 저장부(154)는 복수 개의 영상 데이터를 저장할 수 있다.
픽셀수 계산부(155)는 영상 데이터에 포함된 특성값 정보를 바탕으로 복수 개의 픽셀 중 특성값이 미리 정해진 범위를 벗어나는 픽셀의 개수를 계산하여 계산된 픽셀의 개수에 관한 정보를 생성하고, 생성된 정보를 제어부(170)로 전달한다.
화면 출력부(156)는 영상 신호 수신부(152)가 수신한 영상 신호에 대응하는 영상을 출력한다. 이때 시술자는 화면 출력부(156)를 통해 출력되는 영상을 통해 피시술자의 자세 또는 움직임 등을 감시할 수도 있다.
다음은 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템이 방사선 치료기를 제어하는 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 치료기 제어 모듈(11)은 방사선 치료기(10)를 작동시키기 위한 제어 명령을 수신한다(S105). 이때 방사선 치료기(10)의 시술자는 피시술자의 신체를 고정시킨 후, 치료기 제어 모듈(11)과 인터페이스를 수행하여 치료기 제어 모듈(11)로 제어 명령을 전송할 수 있다.
다음, 가동 신호 출력부(13)는 방사선 조사 시작 신호를 치료기 제어 시스템(100)으로 전송한다(S110). 이때 치료기 제어 모듈(11)은 수신된 제어 명령에 대응하는 방사선 조사 시작 정보를 가동 신호 출력부(13)로 전달하고, 가동 신호 출력부(13)는 전달된 방사선 조사 시작 정보에 대응하는 방사선 조사 시작 신호를 치료기 제어 시스템(100)으로 전송할 수 있다.
이후, 방사선 조사 장치(15)은 치료기 제어 모듈(11)의 제어에 따라 피시술자에 대해 방사선 조사를 시작한다(S115).
한편, 영상 분석부(150)의 영상 획득 제어부(151)는 방사선 조사 시작 신호에 따라 영상 획득부(130)를 제어하고, 영상 획득부(130)는 영상 획득 제어부(151)의 제어에 따라 피시술자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 기준 영상 신호를 획득한다(S120). 이때 신호 수신부(110)가 방사선 조사 시작 신호를 수신하여 영상 획득 제어부(151)로 방사선 조사 시작 신호를 전달하고, 영상 획득 제어부(151)는 전달된 방사선 조사 시작 신호에 따라 영상 획득부(130)를 제어한다.
다음, 영상 분석부(150)의 영상 신호 수신부(152)가 영상 획득부(130)로부터 기준 영상 신호를 수신하면, 영상 분석부(150)의 디지털 변환부(153)는 기준 영상 신호를 디지털 변환하여 기준 영상 신호에 대응하는 기준 영상 데이터를 생성한다(S125). 이때 기준 영상 데이터는 특성값 정보를 포함한다.
이후, 영상 분석부(150)의 데이터 저장부(154)는 기준 영상 데이터를 저장한다(S130).
다음, 영상 분석부(150)의 영상 획득 제어부(151)는 영상 획득부(130)가 일정 시간 간격으로 영상 신호를 획득하도록 영상 획득부(130)를 제어하고, 영상 획득부(130)는 영상 획득 제어부(151)의 제어에 따라 제1 시간에 피시술자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 감시 영상 신호를 획득한다(S135). 이때 제1 시간은 영상 획득부(130)가 기준 영상 신호를 획득하고 일정 시간이 지난 후의 시간에 해당한다. 또한 영상 획득부(130)가 영상 신호를 획득하는 시간 간격은 미리 정해질 수 있고, 시술자로부터 입력받을 수도 있다.
다음, 영상 분석부(150)의 영상 신호 수신부(152)가 영상 획득부(130)로부터 감시 영상 신호를 수신하면, 영상 분석부(150)의 디지털 변환부(153)는 감시 영상 신호를 디지털 변환하여 감시 영상 신호에 대응하는 감시 영상 데이터를 생성한다(S140). 이때 감시 영상 데이터는 특성값 정보를 포함한다.
이후, 영상 분석부(150)의 픽셀수 계산부(155)는 기준 영상 데이터 및 감시 영상 데이터를 바탕으로 감시 영상 신호의 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값과 기준 영상 신호의 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값간의 차이값을 계산하여 감시 영상 신호의 복수 개의 픽셀 중 차이값이 임계값을 초과하는 픽셀의 개수를 계산한다(S145).
다음, 제어부(170)는 픽셀수 계산부(155)가 계산한 픽셀의 개수가 미리 정해진 기준치를 초과하는지 판단한다(S150).
만약, 픽셀의 개수가 기준치를 초과하면, 제어부(170)는 피시술자의 자세에 변화가 발생하였다고 판단하여 방사선 조사를 중단하기 위한 제어 명령을 포함하는 제어 신호를 치료기 제어 모듈(11)로 전송한다(S155).
다음, 치료기 제어 모듈(11)이 제어 신호에 포함된 제어 명령에 따라 방사선 조사 장치(15)를 제어하고, 방사선 조사 장치(15)는 치료기 제어 모듈(11)의 제어에 따라 피시술자에 대한 방사선 조사를 중단한다(S160).
한편, 제어부(170)가 시술자에게 피시술자의 자세에 변화가 발생하였음을 알리기 위한 경보 명령을 통해 경보 신호 생성부(190)를 제어하고, 경보 신호 생성부(190)는 제어부(170)의 경보 명령에 따라 램프 또는 경보음 발생기를 통해 경보 신호를 생성한다(S165).
한편, 픽셀의 개수가 기준치를 초과하지 않으면, 다시 감시 영상 신호 획득 단계(S135)로 돌아가서 감시 영상 신호를 획득하고, 감시 영상 신호 획득 단계(S135)의 이후의 과정을 수행한다. 이때 영상 획득부(130)는 제2 시간에 피시술자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 감시 영상 신호를 획득할 수 있고, 이때의 제2 시간은 제1 시간으로부터 일정 시간이 지난 후의 시간에 해당할 수 있다.
이때 도 3에서는 치료기 제어 시스템(100)이 방사선 치료기(10)의 방사선 조사를 중단하는 과정까지를 도시하였다. 하지만 방사선 치료기(10)가 방사선 조사하는 도중 시술자가 직접 방사선 조사를 중단하기 위한 제어 명령을 통해 방사선 조사를 중단할 수 있고, 또한 피시술자에 대한 방사선 조사가 종료될 수도 있다. 이와 같은 경우 가동 신호 출력부(13)는 방사선 조사 중단 신호를 치료기 제어 시스템(100)으로 전송하며, 치료기 제어 시스템(100)은 방사선 조사 중단 신호에 따라 피시술자에 대한 감시를 중단하고, 방사선 조사 시작 신호가 수신될 때까지 신호 대기 상태를 유지한다.
다음은 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템을 이용한 치료기 통합 관리 시스템에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치료기 통합 관리 시스템을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 치료기 통합 관리 시스템은 치료기 제어 시스템(100), 네트워크(300) 및 복수 개의 방사선 치료기(10)를 포함한다.
치료기 제어 시스템(100)은 네트워크(300)를 통해 복수 개의 방사선 치료기(10)와 연결되고, 복수 개의 방사선 치료기(10)의 각각을 제어한다.
네트워크(300)는 치료기 제어 시스템(100)과 복수 개의 방사선 치료기(10)를 중계하는 역할을 하는 통신망이다. 이때 네트워크(300)는 복수 개의 방사선 치료기(10)의 각각에 대해 주소를 할당할 수 있고, 할당된 주소를 치료기 제어 시스템(100)에게 알려줄 수도 있다.
복수 개의 방사선 치료기(10)의 각각은 치료기 제어 시스템(100)의 제어에 따라 피시술자에게 방사선을 조사하여 방사선 치료를 수행하는 의료 장비이다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 치료기 제어 시스템 및 방법의 제어 대상이 방사선 치료기에 한정되는 것은 아니고, 다양한 무인 의료 장비에 치료기 제어 시스템 및 방법을 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (17)

  1. 신체가 고정된 환자에게 방사선을 조사하는 치료기를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 환자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 영상 신호를 획득하는 단계;
    상기 영상 신호를 디지털 변환하여 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값에 대한 정보를 포함하는 영상 데이터를 생성하는 단계;
    상기 정보를 바탕으로 상기 복수 개의 픽셀 중 특성값이 미리 정해진 범위를 벗어나는 픽셀의 개수를 계산하는 단계; 및
    상기 개수를 바탕으로 상기 치료기를 제어하는 단계를 포함하는 치료기 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는
    상기 개수가 미리 정해진 기준치를 초과하는지 판단하는 단계; 및
    상기 개수가 상기 기준치를 초과하면, 상기 치료기로 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하는 치료기 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 영상 신호는 제1 시간에 상기 환자의 자세에 대한 정보를 포함하며,
    상기 획득하는 단계는
    상기 개수가 상기 기준치를 초과하지 않으면, 제2 시간에 상기 환자의 자세에 대한 정보를 포함하는 영상 신호를 획득하는 단계를 포함하는 치료기 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 개수가 상기 기준치를 초과하면, 경보 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 치료기 제어 방법.
  5. 환자의 신체를 고정시켜 치료를 수행하는 치료기를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 치료기로부터 치료 시작 신호를 수신하는 단계;
    상기 치료 시작 신호에 따라 상기 환자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 기준 영상 신호를 획득하는 단계;
    상기 기준 영상 신호를 획득한 후에 상기 환자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 감시 영상 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 기준 영상 신호 및 상기 감시 영상 신호를 바탕으로 상기 치료기를 제어하는 단계를 포함하는 치료기 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기준 영상 신호를 디지털 변환하여 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값에 대한 정보를 포함하는 기준 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 감시 영상 신호를 디지털 변환하여 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값에 대한 정보를 포함하는 감시 영상 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제어하는 단계는
    상기 기준 영상 데이터 및 상기 감시 영상 데이터를 바탕으로 상기 치료기를 제어하는 치료기 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기준 영상 데이터 및 상기 감시 영상 데이터를 바탕으로 상기 치료기를 제어하는 단계는
    상기 기준 영상 데이터 및 상기 감시 영상 데이터를 바탕으로 상기 감시 영상 신호의 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값과 상기 기준 영상 신호의 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값간의 차이값을 계산하여 상기 감시 영상 신호의 복수 개의 픽셀 중 상기 차이값이 미리 정해진 임계값을 초과하는 픽셀의 개수를 계산하는 단계; 및
    상기 개수를 바탕으로 상기 치료기를 제어하는 단계를 포함하는 치료기 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기준 영상 데이터 및 상기 감시 영상 데이터를 바탕으로 상기 치료기를 제어하는 단계는
    상기 개수가 미리 정해진 기준치를 초과하는지 판단하는 단계; 및
    상기 개수가 상기 기준치를 초과하면, 상기 치료기로 제어 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 치료기 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감시 영상 신호는 제1 시간에 상기 환자의 자세에 대한 정보를 포함하며,
    상기 감시 영상 신호를 획득하는 단계는
    상기 개수가 상기 기준치를 초과하지 않으면, 제2 시간에 상기 환자의 자세에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 감시 영상 신호를 획득하는 단계를 포함하는 치료기 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기준 영상 데이터 및 상기 감시 영상 데이터를 바탕으로 상기 치료기를 제어하는 단계는
    상기 개수가 상기 기준치를 초과하면, 경보 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 치료기 제어 방법.
  11. 환자의 신체를 고정시켜 치료를 수행하는 치료기를 제어하는 치료기 제어 시스템에 있어서,
    상기 치료기에 신체가 고정된 상기 환자의 자세 또는 움직임에 대한 정보를 포함하고 복수 개의 픽셀로 구성된 영상 신호를 획득하는 영상 획득부;
    상기 영상 신호를 분석하여 분석 결과를 생성하는 영상 분석부; 및
    상기 분석 결과에 따라 상기 치료기를 제어하는 제어부를 포함하는 치료기 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 영상 분석부는
    영상 신호를 디지털 변환하여 복수 개의 픽셀의 각각의 특성값에 대한 정보를 포함하는 영상 데이터를 생성하는 디지털 변환부; 및
    상기 영상 데이터를 바탕으로 상기 영상 신호를 구성하는 복수 개의 픽셀 중 특성값이 미리 정해진 범위를 벗어나는 픽셀의 개수를 계산하는 픽셀수 계산부를 포함하는 치료기 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 특성값은
    적색, 녹색 및 청색의 각각의 비율값을 포함하는 치료기 제어 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 특성값은
    검정색 및 흰색의 각각의 비율값을 포함하는 치료기 제어 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 픽셀의 개수를 바탕으로 상기 치료기를 제어하는 치료기 제어 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 영상 획득부는
    상기 치료기에 직접 설치 되거나 상기 치료기의 주변에 설치되는 영상 획득 장치를 포함하는 치료기 제어 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제어부의 제어에 따라 경보 신호를 생성하는 경보 신호 생성부를 더 포함하는 치료기 제어 시스템.
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