(57)【要約】【課題】頭部の形状にフィットするボーラスを作成することができるボーラスの製造方法を提供する。【解決手段】ボーラス１の製造方法は、頭頂側部分のＣＴスキャンを行って取得した３次元断層画像の画像データに基づいて、頭頂側部分の表面形状を内側面の形状とする一様厚さのボーラス１の、３次元の座標データ１７を生成するステップと、座標データ１７に基づいて、３Ｄプリンタによってボーラス１のマスターモデル１９を形成するステップと、マスターモデル１９の周囲に未硬化の型用材料２１を配置するステップと、型用材料２１が硬化して形成された型２３を分割して型２３からマスターモデル１９を取り出すステップと、型２３内に未硬化のボーラス用材料２７を配置するステップと、ボーラス用材料２７が硬化して形成されたボーラス１を型２３内から取り出すステップと、を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部のうち少なくとも頭頂側部分を囲む頭部用ボーラスの製造方法であって、
前記頭頂側部分のＣＴスキャンを行って３次元断層画像データを取得するステップと、
前記３次元断層画像データに基づいて、前記頭頂側部分の表面形状を内側面の形状とする一様厚さのボーラスの、３次元の座標データを生成するステップと、
前記座標データに基づいて、３Ｄプリンタによって前記ボーラスのマスターモデルを形成するステップと、
前記マスターモデルの周囲に未硬化の型用材料を配置するステップと、
前記型用材料が硬化して形成された型を分割して前記型から前記マスターモデルを取り出すステップと、
前記型内に未硬化のボーラス用材料を配置するステップと、
前記ボーラス用材料が硬化して形成された前記ボーラスを前記型内から取り出すステップと、
を有する頭部用ボーラスの製造方法。
【請求項２】
前記座標データを生成するステップでは、前記ボーラスを前頭部側と後頭部側とに分割したデータを生成し、
前記マスターモデルを形成するステップ、前記型用材料を配置するステップ、前記マスターモデルを取り出すステップ、前記ボーラス用材料を配置するステップ、及び前記ボーラスを前記型内から取り出すステップは、前頭部側の部分と後頭部側の部分とで別個に行われる
請求項１に記載の頭部用ボーラスの製造方法。
【請求項３】
前記ボーラス用材料として、可視光線に対する透過性を有している材料を用いる
請求項１又は２に記載の頭部用ボーラスの製造方法。
【請求項４】
前記ボーラス用材料として、主剤と硬化剤との配合比によって硬さを調整可能な２液性の樹脂を用いる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の頭部用ボーラスの製造方法。
【請求項５】
前記ボーラス用材料として、ポリウレタン系樹脂を用いる
請求項４に記載の頭部用ボーラスの製造方法。
【請求項６】
ポリウレタン系樹脂からなり、頭部のうち少なくとも頭頂側部分を囲む凹状の内側面と、前記内側面の形状を外側へずらした形状の外側面と、を有している頭部用ボーラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療において、照射した放射線の人体での吸収の分布を補正するために、人体に密着して使用されるボーラスに関しており、特に患者の頭部にフィットするボーラスの製造方法及びボーラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３（ａ）及び図３（ｂ）はボーラスの一般的な作用を説明するための模式図である。
【０００３】
図３（ａ）の紙面左側に示すように、体表面１０１付近の患部１０３の治療のために、矢印ｙ１０１で示すように放射線を体表面１０１に照射したとする。この場合、図３（ａ）の紙面右側において線Ｌ１０１で示すように、体内における放射線の吸収量は、最初、体表面１０１から深い位置へ行くにつれて増加し、その後、ピーク（ビルドアップ点ＢＰ）を過ぎると減少していく。従って、患部１０３から線Ｌ１０１へ点線を引いて示しているように、患部１０３がビルドアップ点ＢＰよりも浅い位置にあると、放射線を効率的に患部１０３に吸収させることができない。
【０００４】
そこで、図３（ｂ）に示すように、体表面１０１上に、放射線に対する特性が人体に類似する材料からなるボーラス１０５を配置する。このようにすることによって、放射線にとっては、ボーラス１０５の表面が見かけ上の体表面となる。その結果、患部１０３がビルドアップ点ＢＰに位置することになり、効率的に放射線を患部１０３に吸収させることができる。
【０００５】
このようなボーラスの材料としては種々のものが提案されている（例えば特許文献１及び２）。また、特許文献１では、従来技術の欄において、頭部の形状に合致した形状のボーラスを開示している。また、特許文献１では、天然有機高分子化合物含水ゲルを型枠に流し込んで成形することも開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５５９５８号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０１２３８１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、ボーラスを成形するための型枠の作製方法について開示していない。従って、頭部などの凹凸がある体表面にフィットする形状のボーラスを作製することが困難である。ボーラスが体表面にフィットせずに体表面とボーラスとの間に隙間が生じると、ボーラスによってビルドアップ点を体表面に対してずらす量に誤差が生じる。その結果、所望の治療効果を上げることができず、また、治療の再現性も低下する。一方、頭部の放射線治療においては、皮膚の下に脳があるため、ボーラス及び皮膚に吸収される放射線量が高精度に制御されることが好ましい。
【０００８】
従って、頭部の形状にフィットするボーラスを作成することができるボーラスの製造方法及びボーラスが提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るボーラスの製造方法は、頭部のうち少なくとも頭頂側部分を囲む頭部用ボーラスの製造方法であって、前記頭頂側部分のＣＴスキャンを行って３次元断層画像データを取得するステップと、前記３次元断層画像データに基づいて、前記頭頂側部分の表面形状を内側面の形状とする一様厚さのボーラスの、３次元の座標データを生成するステップと、前記座標データに基づいて、３Ｄプリンタによって前記ボーラスのマスターモデルを形成するステップと、前記マスターモデルの周囲に未硬化の型用材料を配置するステップと、前記型用材料が硬化して形成された型を分割して前記型から前記マスターモデルを取り出すステップと、前記型内に未硬化のボーラス用材料を配置するステップと、前記ボーラス用材料が硬化して形成された前記ボーラスを前記型内から取り出すステップと、を有する。
【００１０】
好適には、前記座標データを生成するステップでは、前記ボーラスを前頭部側と後頭部側とに分割したデータを生成し、前記マスターモデルを形成するステップ、前記型用材料を配置するステップ、前記マスターモデルを取り出すステップ、前記ボーラス用材料を配置するステップ、及び前記ボーラスを前記型内から取り出すステップは、前頭部側の部分と後頭部側の部分とで別個に行われる。
【００１１】
好適には、前記ボーラス用材料として、可視光線に対する透過性を有している材料を用いる。
【００１２】
好適には、前記ボーラス用材料として、主剤と硬化剤との配合比によって硬さを調整可能な２液性の樹脂を用いる。
【００１３】
好適には、前記ボーラス用材料として、ポリウレタン系樹脂を用いる。
【００１４】
本発明の一態様に係る頭部用ボーラスは、ポリウレタン系樹脂からなり、頭部のうち少なくとも頭頂側部分を囲む凹状の内側面と、前記内側面の形状を外側へずらした形状の外側面と、を有している。
【発明の効果】
【００１５】
上記の手順又は構成によれば、ボーラスを頭部にフィットさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るボーラスを示す外観斜視図。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｇ）は図１のボーラスの製造方法を説明するための模式図。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）はボーラスの一般的な作用を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜ボーラスの構成＞
（ボーラスの形状）
図１は、本発明の実施形態に係るボーラス１を示す外観斜視図である。
【００１８】
ボーラス１は、患者の頭部（の少なくとも一部）を覆う頭部用ボーラスとして構成されている。なお、一般に、頭部の語は、目や耳などよりも上方側の内部に脳がある部分を指す場合（狭義の場合）と、これに加えて目、鼻及び口を含む、首よりも上方側の部分全体を指す場合（広義の場合）とがある。本実施形態の説明においては、頭部の語は、基本的に後者の意味で用いるものとする。ただし、ボーラス１について頭部用と記載したからといって、ボーラス１は、広義の頭部全体を覆うことが必須要件となるものではない。
【００１９】
ボーラス１は、例えば、前頭部などを覆う前側パーツ３と、後頭部などを覆う後側パーツ５とを有している。前側パーツ３と後側パーツ５とで頭部を挟みこむようにして両パーツを合わせることによって、ボーラス１は、頭部のうちの少なくとも頭頂側部分を囲むことができる。なお、ここでいう頭頂側部分は、ボーラスによって囲まれる（前後左右から覆われる）部分であるから、例えば、少なくとも額の高さよりも上の半球状の部分である。
【００２０】
ボーラス１が囲む又は覆うことができる範囲は、適宜に設定されてよい。例えば、額の高さよりも上の部分であってもよいし、目及び耳よりも上の部分であってもよいし、図１の例のように鼻及び耳から上の部分であってもよいし、さらに、首から上の頭部全体であってもよい。
【００２１】
ボーラス１の内側面の形状（なお、外力（重力含む）が加えられていない状態での形状。特に断りがない限り、以下同様。）は、個々の患者の頭部の形状と概ね同一となるように形成されている。従って、ボーラス１は、個々の患者の頭部にフィットする。また、ボーラス１は、概ね一様な厚さとされている。別の観点では、ボーラス１の外側面の形状は、内側面と概ね相似形とされている。なお、凹凸部においての厚みが一様という場合は、例えば、内側面の各点から外側面への最短距離が一定の構成を指す。また、厚みが一様と言っても、製造の精度に起因する厚みのばらつきがあってよいことは当然である。
【００２２】
なお、ボーラス１の内側面又は外側面の形状は、一部に実際の患者の頭部の形状を反映していない部分があってもよい。例えば、治療の目的に応じて形状の細部が省略されてもよい。より具体的には、例えば、図１の例のボーラス１においては、耳が治療対象に含まれていない場合、ボーラス１が患者の耳を覆うことに支障が生じない限り、耳の細部の形状は省略されてよい。また、例えば、患者の呼吸用の孔などが適宜に形成されてもよい。
【００２３】
（ボーラスの材料）
ボーラス１の材料は、適宜な材料とされてよいが、以下のような特性を有していることが好ましい。
１）人体の組織と等価な物質であること
２）皮膚への当たりの良い柔らかさがあり、密着性が良いこと
３）形態の保存性が良く、均質に作られていること
４）毒性を持たず、皮膚にあてても炎症等の障害をひきおこさないこと
５）変色、変形など経年・経時変化しないこと
６）気泡などの混入がないこと
７）可撓性に優れ、弾力性があること
８）透明性（可視光線に対する透過性）があること
【００２４】
ここで、人体の組織と等価とは、放射線（例えばＸ線）の吸収及び／又は散乱に関して人体組織と同じような特性を持つことを指す。別の観点では、人体の組織と等価とは、ＣＴ（Computed Tomography）値が人体における値（水における値を代替させてもよい）と同一又は近いことを指す。ＣＴ値が近いとは、例えば、人体（水）におけるＣＴ値との差が、８０以下、好ましくは３０以下、より好ましくは５以下の状態を指す。
【００２５】
上記のような特性（とりわけ（１）の人体との等価性）を実現しやすいボーラス１の材料としては、例えば、狭義の合成樹脂（プラスチック）、合成ゴム、シリコン又はゼラチンが挙げられる。また、耐腐食性、柔軟性及び密着性等を考慮すると、ボーラス１の材料としては、主剤と硬化剤とを反応させて形成され、その性質（例えば硬度）が配合比によって決定される２液性の樹脂が好ましい。２液性の樹脂としては、プリンゲル（商品名）などのポリウレタン系の樹脂が挙げられる。
【００２６】
ポリウレタン系樹脂は、公知のように、例えば、水酸基（例えばポリオール）を有する化合物とイソシアネート基を有する化合物（例えばポリイソシアネート）との反応によって形成される。ポリウレタン系樹脂は、人肌程度に柔らかくすることが可能であり、ボーラス１のＣ硬度は、例えば、５以下又は略０とされてよい。また、ポリウレタン系樹脂として、可視光線に対する透過性があるものも知られている。
【００２７】
＜ボーラスの製造方法＞
（製造方法の手順の概要）
図２（ａ）〜図２（ｇ）は、ボーラス１の製造方法を説明するための模式図である。図の間に矢印を付して示しているように、製造方法は、図２（ａ）から図２（ｇ）へ順に進行する。
【００２８】
まず、図２（ａ）に示すように、ＣＴ装置１３によって患者１１のＣＴスキャンを行い、患者１１の頭部についての３次元断層画像のデータ（以下、「ＣＴ画像データ」という。）を生成する。
【００２９】
次に、図２（ｂ）に示すように、ＣＴ画像データ１５に基づいてボーラス１のマスターモデルの３次元座標データ（座標データ１７）を生成する。なお、同図では、ＣＴ画像データ１５が情報として保持している患者１１の頭部の形状、及び座標データ１７が情報として保持しているマスターモデルの形状を模式的に図示している。
【００３０】
次に、図２（ｃ）に示すように、座標データ１７に基づいて、３Ｄプリンタによってマスターモデル１９を作成する。
【００３１】
次に、図２（ｄ）に示すように、マスターモデル１９の周囲に未硬化の型用材料２１を配置する。
【００３２】
次に、図２（ｅ）に示すように、型用材料２１が硬化して形成された型２３を第１型２３ａ及び第２型２３ｂに分割し、マスターモデル１９を取り出す。これにより、マスターモデル１９と同一形状のキャビティ２５が形成される。
【００３３】
次に、図２（ｆ）に示すように、型２３のキャビティ２５にボーラス用材料２７を配置する。
【００３４】
そして、図２（ｇ）に示すように、ボーラス用材料２７が硬化して形成されたボーラス１が、型開きされた型２３から取り出される。
【００３５】
以下、上記の各手順について詳述する。
【００３６】
（ＣＴスキャン（図２（ａ））
ＣＴスキャンでは、線源から放射され、患者を透過した放射線（例えばＸ線）の線量が検出器によって検出される。これにより、投影データ（生データ）が生成される。また、線源及び検出器を患者の体軸回りに回転させて複数の投影データを得る。そして、複数の投影データに基づいて画像再構成が行われ、断層画像が得られる。また、線源及び検出器を患者に対して体軸方向においても移動させることにより３次元的に断層画像が得られる。
【００３７】
ＣＴ装置１３は、公知の適宜なものが利用されてよい。検出器は多列であることが好ましいが、単列であってもよい。スキャン方式は、ノンヘリカルスキャン（コンベンショナルスキャン、アキシャルスキャンと言われることもある）であってもよいし、ヘリカルスキャンであってもよい。ピッチ等の精度に影響を及ぼすパラメータは適宜に設定されてよい。造影剤が用いられてもよいし、用いられなくてもよい。
【００３８】
ＣＴ画像データ１５は、上記の再構成後の３次元断層画像の情報を含むデータである。ＣＴ画像データ１５は、例えば、座標を特定可能な情報と、各座標におけるＣＴ値を特定可能な情報とを含んでいる。その形式は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）等の規格に準拠していることが好ましいが、準拠していなくてもよい。座標の情報は、実際の距離の単位で座標を特定可能なものを含んでいる。例えば、ＣＴ画像データ１５は、検出器及び撮像のピッチを単位とする位置情報と、この位置情報を実際の長さの座標に変換するための縮尺等の情報とを含んでいる。
【００３９】
ＣＴスキャンは、例えば、ボーラス１の作成のためだけに行われる必要はない。例えば、放射線治療を行う場合、現在は、ＣＴスキャンによって患者のＣＴ画像データを取得し、そのＣＴ画像データに基づく画像を見て治療計画を立てることが行われている。従って、このような治療計画のために取得されたＣＴ画像データがボーラス１の作成に利用されてよい。もちろん、ボーラス１の作成のためだけにＣＴスキャンが行われてもよい。
【００４０】
（座標データの作成（図２（ｂ）））
ＣＴ画像データ１５に基づく座標データ１７の作成は、その一部又は全部がＣＴ装置１３において行われてもよいし、その一部又は全部がＣＴ装置１３からデータを取得したコンピュータにおいて行われてもよい。以下では、便宜上、この座標データ１７の作成を行う機器をデータ編集機器という。
【００４１】
座標データ１７の作成においては、ＣＴ画像データ１５から患者の体表面の座標の抽出が行われる。例えば、データ編集機器は、再構成された、体軸に直交する各断層の画像に対してエッジ検出処理を行って、各断層における体表面の座標を特定する。そして、データ編集機器は、この座標の特定を体軸方向の複数の断層について行うことによって、体表面について３次元の座標を特定する。
【００４２】
データ編集機器は、上記の体表面の座標を、座標データ１７における、ボーラス１（別の観点ではマスターモデル１９）の内側面の座標とする。データ編集機器は、この座標を一定の距離で外側へずらした座標を計算する。そして、データ編集機器は、このずらされた座標を、座標データ１７における、ボーラス１の外側面の座標とする。このようにして、患者１１の頭部にフィットする一様な厚みのボーラス１の座標データ１７が作成される。
【００４３】
なお、マスターモデル１９の厚みは、例えば、ユーザ（医師等。以下同じ。）がデータ編集機器に対してその数値を入力することによって設定する。外側面の座標の計算においては、ボーラス１の厚みが概ね一様になるように、適宜なアルゴリズムが用いられてよい。内側面の個々の座標に対してずらす方向及び／又はずらす量が別個に設定されてもよいし、内側面のある程度まとまった数の座標に対して外側へずらす方向及び／又はずらす量が共通に設定されてもよい。治療に影響しない細部等については、ユーザのデータ編集機器に対する操作等によって座標の修正が行われてもよい。
【００４４】
また、データ編集機器は、座標データ１７の作成に際して、ボーラス１によって覆う対象部位の抽出を行う。この抽出は、例えば、ユーザがデータ編集機器に対して抽出範囲と非抽出範囲との境界の断層画像又は座標を指定することによって行われる。なお、指定のためのグラフィックユーザーインターフェース等は適宜に構築されてよい。また、対象部位の抽出は、ＣＴ画像データ１５に基づいて行われてもよいし、ＣＴ画像データ１５から抽出された体表面の座標に基づいて行われてもよい。
【００４５】
また、データ編集機器は、ボーラス１が前側パーツ３及び後側パーツ５を有していることに対応して、ボーラス１（マスターモデル１９）を分割したものの座標データをそれぞれ作成する。その後、マスターモデル１９の作成（図２（ｃ））、型２３の作成（図２（ｄ）及び図２（ｅ））、ボーラス用材料２７の配置（図２（ｆ））及びボーラス１の取り出しは、前側パーツ３と後側パーツ５とで別個に行われる。なお、図２（ｂ）〜図２（ｇ）では、前側パーツ３の作成のみを図示しているが、後側パーツ５の作成も同様である。
【００４６】
ボーラス１（マスターモデル１９）の分割位置は、データ編集機器が自動で設定してもよいし、ユーザがデータ編集機器に対して所定の操作を行うことによって設定されてもよい。なお、指定のためのグラフィックユーザーインターフェース等は適宜に構築されてよい。
【００４７】
また、データ編集機器は、座標データ１７の作成に際して、ＣＴ画像データ１５のデータ形式から、３Ｄプリンタで利用可能なデータ形式への変換を行う。例えば、ＣＴ画像データ１５の形式は、上述のＤＩＣＯＭという医療分野で広く利用されている規格に準拠している。座標データ１７の形式は、例えば、ＳＴＬ（Standard Triangulated Language）形式という、３Ｄプリンタなどの３次元造形の分野で広く利用されているものである。このデータ形式の変換は、容易に行われる。
【００４８】
（マスターモデルの作成（図２（ｃ）））
マスターモデル１９を形成する３Ｄプリンタは、市販されているものでよい。３Ｄプリンタは、例えば、最終的に形成するものの断面形状を積層的に形成していくことにより３次元形状の造形を行う。その方式は、未硬化の光硬化性樹脂に紫外線を照射して硬化した層を積層させていく光造形方式であってもよいし、熱で融解した樹脂を積み重ねていく熱溶解積層方式であってもよいし、粉末の樹脂に接着剤を吹きつけていく粉末固着方式であってもよいし、未硬化の光硬化性樹脂を噴射しつつ紫外線を照射するインクジェット方式であってもよい。層の厚さ等の精度に影響を及ぼすパラメータは適宜に設定されてよい。マスターモデル１９に対する積層方向は適宜に設定されてよい。
【００４９】
マスターモデル１９の材料は、３Ｄプリンタで一般的に利用されている材料、及び／又は３Ｄプリンタによる造形に適した材料とされてよい。また、マスターモデル１９の周囲に型用材料２１を配置して型２３を形成することから、ある程度の剛性を有していることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン）樹脂が挙げられる。
【００５０】
（型用材料の配置（図２（ｄ）））
型用材料２１をマスターモデル１９の周囲に配置する前においては、マスターモデル１９の表面に適宜な離型用のコーティングが施されてもよい。これにより、後にマスターモデル１９を型２３から取り出す際に（図２（ｅ））、マスターモデル１９と型２３とが好適に離れる。
【００５１】
未硬化の型用材料２１をマスターモデル１９の周囲に配置する方法は、適宜な方法とされてよい。例えば、熱溶解積層方式、粉末固着方式又はインクジェット方式の３Ｄプリンタによってマスターモデル１９の周囲に型用材料２１を配置してもよいし、箱状の型枠内にマスターモデル１９を配置するとともに、型枠内に未硬化の型用材料２１を注いでもよい。
【００５２】
なお、型用材料２１の配置に３Ｄプリンタを用いる場合は、当該３Ｄプリンタは、マスターモデル１９を作成する３Ｄプリンタと兼用されてもよい。型枠内に未硬化の型用材料２１を注ぐ場合においては、適宜に脱泡が行われてもよい。例えば、上方が開放された型枠であれば、未硬化の型用材料を注ぐ際、及び／又は注いだ後に、真空槽に型枠を配置してもよい。また、例えば、キャビティが密閉される型枠であれば、キャビティを真空にしてから型用材料２１を注入してよい。
【００５３】
型用材料２１は、適宜な材料とされてよい。ただし、型用材料２１は、硬化後に型２３として機能するように、硬化後の剛性がある程度確保されることが好ましい。その一方で、型用材料２１は、型２３の分割を容易に行えるものであることが好ましい。例えば、型用材料２１は、シリコン樹脂である。
【００５４】
（型の分割（図２（ｅ）））
型２３の分割は、例えば、ナイフなどの刃物を用いた切断によって行われる。なお、切断は、切断に際して型２３の体積が減じられない、または減じられにくい方法であることが好ましい。
【００５５】
分割位置は、適宜に設定されてよい。また、一平面によって分割するのではなく、型開き方向の位置が互いに異なる複数面によって分割されてもよい。図示の例では、第１型２３ａ及び第２型２３ｂの双方に凹部が形成されているが、一方は分割面に対して凹部のみが形成された雌型とされ、他方は分割面に対して凸部のみが形成された雄型とされてもよい。
【００５６】
（ボーラス用材料の注入（図２（ｆ））
ボーラス用材料２７は、既述のように、好ましくは、ポリウレタン系樹脂のように主剤と硬化剤との混合比で硬度が変化する２液性の樹脂である。このような２液性の樹脂であれば、ボーラスによって覆われる部位等に応じて、ボーラスの硬度を適切なものとすることができる。本実施形態では、頭部に適した硬度の混合比となるように、主剤及び硬化剤を計量して両者を混合する。
【００５７】
混合前、混合中及び／又は混合後、真空装置によってボーラス用材料２７の脱泡を行うことが好ましい。ボーラス１の内部に気泡が含まれていると、放射線の散乱特性等が意図したものから変わってしまうことからである。具体的には、例えば、混合後のボーラス用材料２７が収容された容器を真空槽に配置し、その真空槽を真空ポンプによって排気する。
【００５８】
ボーラス用材料２７のキャビティ２５への注入は、例えば、キャビティ２５と型２３の外部とを連通する通路（スプールなど）を切削などにより型２３に形成しておき、型閉じされた状態で前記の通路を介してなされてよい。また、型２３が雄型及び雌型からなるように型２３を分割した場合においては、型開きされて分割面が上方へ向けられた雌型にボーラス用材料２７を注ぎ、その後、雄型を雌型に被せてもよい。
【００５９】
また、ボーラス用材料２７のキャビティ２５への注入は、静かに行われることが好ましい。ボーラス用材料２７が気体（例えば空気）を巻き込まないようにするためである。なお、キャビティ２５を真空引きしてからボーラス用材料２７を注入してもよい。
【００６０】
（ボーラスの取り出し（図２（ｇ））
ボーラス１の取り出しは、ボーラス用材料２７が十分に硬化したときに行われる。十分に硬化したか否かは、例えば、ボーラス用材料２７をキャビティ２５に注入してから所定の時間が経過したか否かによって判断してよい。
【００６１】
取りだしたボーラス１は、不要部分がカットされる。例えば、上述のようにボーラス用材料２７の注入用の通路を型２３に形成した場合においては、当該通路内で硬化した部分をカットする。また、ボーラス用材料２７が第１型２３ａ及び第２型２３ｂの隙間に侵入して形成されたバリがある場合、当該バリをカットする。なお、逆に、ボーラス１に厚みが不足する部分（ヒケ）が認められる場合においては、当該部分に未硬化のボーラス用材料２７を必要量塗布し、硬化させてもよい。
【００６２】
＜ボーラスの使用手順の一例＞
上記のようなボーラス１の使用手順は、例えば、以下のとおりである。
【００６３】
まず、後側パーツ５を凹面が上方になるように治療用のベッドに載置する。次に、患者が後側パーツ５の上に頭を載せつつベッドに仰向けに横たわる。次に、患者の顔の上に前側パーツ３を被せる。次に、前側パーツ３と後側パーツ５とのつなぎ目に接着シールを貼って両者を固定し、ひいては、ボーラス１を患者の頭に固定する。この状態で放射線を、ボーラス１を介して患者の頭部に照射して治療を行う。
【００６４】
治療用の放射線は、例えば、Ｘ線、ガンマ線、電子線、陽子線又は重粒子線である。波長及び線量等は適宜に設定されてよい。なお、治療用の放射線は、ボーラス１の製造に利用された図２（ａ）のＣＴスキャンで利用された放射線（一般にはＸ線）と同一種類の放射線でなくてもよい。両者の種類が同一である場合において、両者の波長及び線量等は互いに同一である必要はない。
【００６５】
以上のとおり、本実施形態に係るボーラス１の製造方法は、頭部のうち少なくとも頭頂側部分を囲む頭部用ボーラスの製造方法であって、頭頂側部分のＣＴスキャンを行って３次元断層画像のＣＴ画像データ１５を取得するステップ（図２（ａ））と、ＣＴ画像データ１５に基づいて、頭頂側部分の表面形状を内側面の形状とする一様厚さのボーラス１の、３次元の座標データ１７を生成するステップ（図２（ｂ））と、座標データ１７に基づいて、３Ｄプリンタによってボーラス１のマスターモデル１９を形成するステップ（図２（ｃ））と、マスターモデル１９の周囲に未硬化の型用材料２１を配置するステップ（図２（ｄ））と、型用材料２１が硬化して形成された型２３を分割して型２３からマスターモデル１９を取り出すステップ（図２（ｅ））と、型２３内に未硬化のボーラス用材料２７を配置するステップ（図２（ｆ））と、ボーラス用材料２７が硬化して形成されたボーラス１を型２３内から取り出すステップ（図２（ｇ））と、を有している。
【００６６】
従って、例えば、個々の患者の頭部の実測に基づいてボーラス１が形成されることになり、個々の患者の頭部にフィットするボーラス１が実現される。そして、ボーラス１が頭部にフィットすることによって、頭部とボーラス１との隙間に起因してビルドアップ点ＢＰが患部１０３からずれてしまうおそれを低減できる。また、例えば、ボーラス１の製造に資するＣＴ画像データ１５として、診断用に取得したものを利用できるから効率的である。また、例えば、ＣＴ画像データ１５から得られる体表面の座標をそのままボーラス１（マスターモデル１９）の内側面の座標とし、その座標を外側へずらした座標を外側面の座標とすればよいから設計が容易である。また、例えば、３Ｄプリンタを用いることから簡便且つ安価である。
【００６７】
ここで、３Ｄプリンタによってボーラス１自体を形成することも考えられる。しかし、既に述べたように、ボーラス１の材料は、放射線の吸収特性、柔らかさ、毒性などの種々の条件を満たす必要がある。一方で、現時点では、このようなボーラスに適した材料を用いて３次元形状を実現できる３Ｄプリンタは市販されていない。そこで、３Ｄプリンタによってボーラス１のマスターモデル１９を形成し、このマスターモデル１９を用いて型２３を形成し、型２３を用いてボーラス１を形成することによって、ボーラス１の材料として、好適なものを選択可能になる。逆の観点では、３Ｄプリンタの利用においてはその造形に適した材料を用いることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、３Ｄプリンタ用の座標データ１７を生成するステップ（図２（ｂ））では、ボーラス１を前頭部側と後頭部側とに分割したデータを生成する。マスターモデル１９を形成するステップ（図２（ｃ））、型用材料２１を配置するステップ（図２（ｄ））、マスターモデル１９を取り出すステップ（図２（ｅ））、ボーラス用材料２７を配置するステップ（図２（ｆ））、及びボーラス１を型２３内から取り出すステップ（図２（ｇ））は、前頭部側の部分（前側パーツ３）と後頭部側の部分（後側パーツ５）とで別個に行われる。
【００６９】
従って、例えば、ボーラス１は、ボーラス１全体を一体的に形成した場合に比較して、頭部に対する着脱が容易である。特に、ボーラス１が耳及び鼻などを含む広い範囲を覆う場合においては、耳及び鼻が着脱に際してボーラス１に係合することを避けやすくなり、有効である。ボーラス１が可撓性及び／又は弾性を有している場合、耳及び鼻を含む広い範囲を覆うボーラス１全体が一体的に形成されていても、ボーラス１を頭部に着脱することはできる。しかし、一般に頭部に腫瘍ができている患者の皮膚は非常に弱くなっており、皮膚に刺激（圧力）が加えられることは避けることが好ましい。そして、ボーラス１が分割されて着脱が容易になっていることによって、そのような刺激を避けることができる。また、製造過程においては、一体的に形成したボーラス１を切断して分割する（この場合も本願発明に含まれる）のではなく、当初から分割した状態で座標データ１７を生成し、製造過程を進めていくことから、型２３においていわゆるアンダーカットが生じにくい。
【００７０】
また、本実施形態では、ボーラス用材料２７として、可視光線に対する透過性を有している材料を用いる。
【００７１】
従って、例えば、医師は、ボーラス１の外表面の形状から放射線を照射すべき体表面の範囲を推測するのではなく、直接的に放射線を照射すべき体表面の範囲を把握できる。その結果、例えば、治療の精度が向上する。また、例えば、体表面とボーラス１との隙間の有無を確認でき、隙間によってビルドアップ点ＢＰがずれるおそれを低減できる。また、例えば、上述のように、頭部の皮膚に刺激（圧力）が加えられることは避けることが好ましいところ、比較的大きな圧力が加えられていないか否かを確認することもできる。
【００７２】
また、本実施形態では、ボーラス用材料２７として、主剤と硬化剤との配合比によって硬さを調整可能な２液性の樹脂を用いる。
【００７３】
従って、例えば、ボーラス用材料２７の混合比を適宜に調整することによって、ボーラスを治療の対象となる部位又は病状に適した硬度とすることができる。例えば、本実施形態では、ボーラス１は、頭部用であるが、頭部に適した硬度とすることができる。また、例えば、上述のように、頭部の皮膚に刺激が加えられることは避けることが好ましいところ、混合比の調整によって硬度を十分に低くし、皮膚への刺激を避けることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、ボーラス用材料２７として、ポリウレタン系樹脂を用いる。
【００７５】
ポリウレタン系樹脂であれば、例えば、放射線に関して人体と等価な特性を実現することができ、かつ人肌程度の十分な柔らかさ（例えばＣ硬度で５以下、好ましくは約０）を実現することができる。
【００７６】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００７７】
例えば、ボーラスは、２分割されず、その全体が一体的に形成されていてもよい。例えば、頭頂側へ被せるキャップ状のものであれば、全体が一体的に形成されていても、着脱に支障は生じない。逆に、ボーラスは、２分割だけでなく、３分割以上とされてもよい。例えば、首から上の頭部全体を覆うボーラスにおいて、上方側部分と下方側部分とに２分割され、かつ、その上方側部分及び下方側部分のそれぞれが前後に２分割され、合計で４分割されてもよい。
【００７８】
また、例えば、ボーラスを構成する材料は、可視光線に対する透過性を有していなくてもよいし、２液性の樹脂でなくてもよいし、ポリウレタン系の樹脂でなくてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１…ボーラス、１５…ＣＴ画像データ、１７…座標データ、１９…マスターモデル、２１…型用材料、２３…型、２５…ボーラス用材料。
【図１】
2017140090.tif 000003
【図２】
2017140090.tif 000004
【図３】
2017140090.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月27日(2016.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上記のような特性（とりわけ（１）の人体との等価性）を実現しやすいボーラス１の材料としては、例えば、狭義の合成樹脂（プラスチック）、合成ゴム、シリコン又はゼラチンが挙げられる。また、耐腐食性、柔軟性及び密着性等を考慮すると、ボーラス１の材料としては、主剤と硬化剤とを反応させて形成され、その性質（例えば硬度）が配合比によって決定される２液性の樹脂が好ましい。２液性の樹脂としては、ポリクリスタル（商品名）、プリンゲル（商品名）などのポリウレタン系の樹脂が挙げられる。