脊形过滤器及其制造方法技术

一种设置于粒子线治疗装置的脊形过滤器100，其具有：具备沿粒子线204的入射方向P延伸的多个延伸部101c的重复结构体101、以及设置于重复结构体101的与粒子线204的入射侧相反一侧的下表面101b侧的底板102。进一步，重复结构体101和底板102通过造型方法而一体地形成，并且重复结构体101和底板102分别包含树脂的层叠体。

Ridge filter and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脊形过滤器及其制造方法
本专利技术涉及粒子线治疗装置所使用的脊形过滤器及其制造方法。
技术介绍
粒子线治疗装置是将通过同步加速器等加速器进行了加速的带电粒子束(以下，也简称为线束)照射于癌细胞的装置，近年来，其需求急速扩大。在粒子线治疗中，扫描照射法正在普及，该方法是将目标分成微小区域(点)来考虑，对每一微小区域照射线束的方法。扫描照射法通过适当控制照射位置和照射量，从而仅对患部以高射线量进行照射，使减少周边的正常组织的射线量的照射成为可能。粒子线在一定深度时放出的能量变得最大，因此为了相对于线束的行进方向进行精密地调整，进行加速器的能量变更，或除了加速器的能量变更以外也组合使用调整射程的射程移位器(rangeshifter)。此外，线束在深度方向上形成被称为布拉格曲线的射线量分布，由于在一定深度具有峰，因此无法对在深度方向上具有厚度的目标均匀地照射。因此，需要放大在深度方向上均匀射线量的区域。作为其对策，已知通过使用脊形过滤器来控制深度方向。日本特开2015-116284号公报(专利文献1)中公开了脊形过滤器的结构、制造方法，该专利文献1中，脊形过滤器为复杂的形状，因此记载了将由机械加工制作的单片组合而制造的脊形过滤器的结构、制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-116284号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在使用上述专利文献1所记载的脊形过滤器的制造方法的情况下，由于对每一单片进行机械加工来嵌合，因此易于产生嵌合时的偏移，产生成品率降低这样的问题。此外，由于该偏移，还具有易于产生特性偏差这样的问题。本专利技术的目的在于提供一种技术，通过在制造脊形过滤器时使用层叠造型方法，实现适于该层叠造型的脊形过滤器的结构，从而能够提高脊形过滤器中的特性精度并且提高成品率。本专利技术的上述目的和新的特征由本说明书的记述和附图得以明确。用于解决课题的方法在本申请所公开的实施方式中，如果简单地说明代表性实施方式的概要，则如下所述。一个实施方式中的脊形过滤器具有：第1结构体，其具备沿着粒子线治疗装置所使用的粒子线的入射方向延伸的多个延伸部；以及第2结构体，其设置于上述第1结构体的上述粒子线的入射侧的第1面或与上述第1面相反侧的第2面的任一者。进一步，上述第1结构体与上述第2结构体一体地形成，并且分别包含层叠体。此外，一个实施方式中的脊形过滤器的制造方法具有下述工序：(a)从喷嘴排出熔融后的树脂的工序；(b)依次重复进行上述喷嘴的沿着与上述树脂的层叠方向交叉的方向的扫描而通过上述树脂的层叠造型来形成底部的工序。进一步具有下述工序：(c)在上述底部上，相对于与上述树脂的层叠方向交叉的方向形成分别包含层叠体并且沿着上述树脂的层叠方向延伸的多个延伸部，从而将具备上述多个延伸部的结构体进行造型的工序。此外，其他实施方式中的脊形过滤器的制造方法具有下述工序：(a)敷设树脂粉末的工序；(b)向敷设的上述树脂粉末照射激光，将利用上述激光的照射进行的烧结或熔融依次重复进行而通过上述树脂的层叠造型来形成底部的工序。进一步具有：(c)在上述底部上，相对于与上述树脂的层叠方向交叉的方向形成分别包含层叠体并且沿着上述树脂的层叠方向延伸的多个延伸部，从而将具备上述多个延伸部的结构体进行造型的工序。专利技术的效果本申请所公开的专利技术中，如果简单地说明由代表性的专利技术获得的效果，则如下所述。能够高精度地制造脊形过滤器。附图说明图1为设置本专利技术的实施方式1的脊形过滤器的粒子线照射野形成装置的概略图。图2为表示比较例的脊形过滤器的结构的平面图。图3为表示沿着图2的A-A线切断后的结构的截面图。图4为表示本专利技术的实施方式1的脊形过滤器的结构的一例的平面图。图5为表示沿着图4的A-A线切断后的结构的截面图。图6为表示本专利技术的实施方式2的脊形过滤器的结构的一例的截面图。图7为表示本专利技术的实施方式2的脊形过滤器的变形例的结构的截面图。图8为将图7的C部结构的造型方法放大来表示的放大部分截面图。图9为表示本专利技术的实施方式3的熔融堆积方法所使用的层叠造型装置的立体图。图10为表示本专利技术的实施方式3的粉末层叠方法所使用的层叠造型装置的示意图。图11为表示本专利技术的实施方式4的脊形过滤器的结构的一例的平面图。图12为表示本专利技术的实施方式4的第1变形例的脊形过滤器的结构的平面图。图13为表示本专利技术的实施方式4的第2变形例的脊形过滤器的结构的平面图。具体实施方式(实施方式1)以下，使用图来说明本实施方式1的脊形过滤器的结构和脊形过滤器的制造方法。图1为设置本专利技术的实施方式1的脊形过滤器的粒子线照射野形成装置的概略图。另外，图1示出作为本实施方式1的脊形过滤器相关的粒子线治疗装置的要部的照射喷嘴200。脊形过滤器为设置于粒子线治疗装置的粒子线(线束)的过滤器构件，是兼顾到达深度不同的线束而扩展布拉格峰(进入物质内的带电粒子即将停止之前所面临的能量损失的极大部分)的宽度的构件。在照射喷嘴200中，可使用扫描作为线束的粒子线204的行进方向(深度方向)、线束的垂直方向(水平方向)的扫描电磁铁201。通过扫描电磁铁201被扫描后的线束(粒子线204)照射于照射体205，即患部。射线量监视器202测定照射于各照射点的带电粒子束的照射量。射程移位器203用于调整能量，常使用多个并进行组合。脊形过滤器100配置于照射喷嘴200中最靠近患者的位置。从成本的观点考虑，射程移位器203多使用树脂，但如果具有粒子线的耐性，则也可以是树脂以外的例如金属。另一方面，脊形过滤器100的结构变得微细的倾向高，期望是树脂。在本实施方式1中，作为后述的图4所示的脊形过滤器100的制造方法，使用层叠造型方法。在层叠造型方法中，虽然造型时间非常长，但是能够制作(形成)一体的结构，此外，在机械加工中也能够制作难以制作的形状。而且，在层叠造型方法中，也期望使用实际可以使用热塑性树脂的熔融堆积方法或粉末层叠方法的任一方法。熔融堆积方法为将熔融后的热塑性树脂从喷嘴排出而进行层叠造型的方法。一般而言，使用非晶性树脂，主要是ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯)、PLA(聚乳酸)、PC(聚碳酸酯)、PPSF(聚苯砜)、PEI(聚醚酰亚胺)和合金系等作为对象。此外，在熔融堆积方法的情况下，造型时，也同时使用支座(support)(进行层叠造型时作为基座的部分：图1中未图示)。支座用于抑制造型中的变形，会在造型后拆卸。作为拆卸支座的方法，可举出机械拆卸的方法、溶解于液体中的方法、利用鼓风等拆卸的方法等。此外，粉末层叠方法为利用辊或刮刀来敷设树脂粉末，对其照射激光使其熔融、烧结，并将上述操作重复进行而层叠造型的方法。在粉末层叠方法中，从精度和强度的观点考虑，一般而言使用结晶性树脂，将PA12(聚酰胺12)、PA11(聚酰胺11)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、POM(聚甲醛)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)PA6(聚酰胺6)、PA6-6(聚酰胺6-6)、PPS、PEEK等作为对象。然而，如果结晶性树脂是主材料，则与非晶性树脂的合金、掺混物等成为对象。另一方面，从尽量减小粒子线衰减的观点考虑，本实施方式1的脊形过滤器100的比重尽量小为好。因此，期望脊形过滤器100所要求的材料的比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脊形过滤器，其为设置于粒子线治疗装置的脊形过滤器，具有：第1结构体，其具备沿所述粒子线治疗装置所使用的粒子线的入射方向延伸的多个延伸部；以及第2结构体，其设置于所述第1结构体的所述粒子线的入射侧的第1面或与所述第1面相反侧的第2面的任一者，所述第1结构体与所述第2结构体一体地形成，并且分别包含层叠体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.02 JP 2016-2352461.一种脊形过滤器，其为设置于粒子线治疗装置的脊形过滤器，具有：第1结构体，其具备沿所述粒子线治疗装置所使用的粒子线的入射方向延伸的多个延伸部；以及第2结构体，其设置于所述第1结构体的所述粒子线的入射侧的第1面或与所述第1面相反侧的第2面的任一者，所述第1结构体与所述第2结构体一体地形成，并且分别包含层叠体。2.根据权利要求1所述的脊形过滤器，所述第1结构体和第2结构体分别包含树脂和间隙，所述第2结构体中的所述树脂的比例小于所述第1结构体中的所述树脂的比例。3.根据权利要求1所述的脊形过滤器，所述第2结构体的弹性模量小于所述第1结构体的弹性模量。4.根据权利要求1所述的脊形过滤器，所述第2结构体的厚度为0.1mm以上且1.2mm以下。5.根据权利要求4所述的脊形过滤器，在所述第1结构体的周围配置有框。6.根据权利要求5所述的脊形过滤器，在所述框的外侧且所述粒子线不通过的区域，形成有与所述第1结构体的至少一部分相同形状的第3结构体。7.根据权利要求6所述的脊形过滤器，将所述第1结构体在所述粒子线的所述入射方向的长度设为厚度时，在所述粒子线不通过的区域所形成的所述第3结构体的厚度与所述第1结构体的厚度相同或大于所述第1结构体的厚度。8.根据权利要求1所述的脊形过滤器，所述第2结构体包含树脂的层叠体，并且按照所述树脂的延伸方向在所述树脂的层叠方向上交替地交叉的方式形成。9.根据权利要求1所述的脊形过滤器，所述第2结构体包含树脂的层叠体，所述第2结构体中的所述树脂的层叠数为偶数。10.一种脊形过滤器的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒井聪，古市浩朗，平井纯一，千叶修，村田朋贵，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP