特許 7350827 付加方式で三次元プリントされた部品からの金属粒子漏出を軽減する方法及び、コリメータの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-15

(45)【発行日】2023-09-26

(54)【発明の名称】付加方式で三次元プリントされた部品からの金属粒子漏出を軽減する方法及び、コリメータの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 7/00 20060101AFI20230919BHJP

   A61B 6/06 20060101ALI20230919BHJP

   G01T 1/161 20060101ALI20230919BHJP

   B33Y 50/00 20150101ALI20230919BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20230919BHJP

【ＦＩ】

G01T7/00 B

A61B6/06 330

G01T1/161 C

B33Y50/00

B33Y10/00

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021202122

(22)【出願日】2021-12-14

(65)【公開番号】P2022105985

(43)【公開日】2022-07-15

【審査請求日】2022-02-25

(31)【優先権主張番号】17/141,773

(32)【優先日】2021-01-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】319011672

【氏名又は名称】ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100129779

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 俊久

(74)【代理人】

【識別番号】100151286

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 亮一

(72)【発明者】

【氏名】ヤンジュ・ワン

(72)【発明者】

【氏名】ヤロスワフ・クルザック

(72)【発明者】

【氏名】チャド・アラン・スミス

【審査官】藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０６９９５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表平１１－５１３７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０１８６１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２００７－５０４４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８８７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０９３２９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｔ １／００－７／１２

Ｇ２１Ｋ １／０２

Ａ６１Ｂ ６／０６

Ｂ２２Ｆ １／００－８／００

Ｂ２２Ｆ １０／００－１２／９０

Ｃ２２Ｃ １／０４－１／０５

Ｃ２２Ｃ ３３／０２

Ｂ３３Ｙ ５０／００

Ｂ３３Ｙ １０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元プリント部品からの金属粒子漏出を軽減する方法であって、
１又は複数の材料から製造される付加製造部品を用意するステップであって、前記１又は複数の材料は金属を含んでおり、
前記付加製造部品から金属粒子が漏出しないように、前記付加製造部品の表面に被膜を施すステップと
を備え、
前記付加製造部品はイメージング・システムの構成要素を含んでおり、
前記付加製造部品はコリメータを含んでいる、方法。

【請求項2】

三次元プリントされたコリメータからの金属粒子漏出を軽減する方法であって、
１又は複数の材料から製造される付加製造部品である付加製造コリメータを用意するステップであって、前記１又は複数の材料は金属を含んでおり、前記付加製造コリメータは、イメージング・システムのＸ線源から放出されるビームにコリメーションを行なうように構成されており、
前記付加製造コリメータから金属粒子が漏出しないように、前記付加製造コリメータの表面に被膜を施すステップと
を備えた方法。

【請求項3】

前記イメージング・システムは計算機式断層写真法イメージング・システムを含んでいる、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記被膜は、二液型反応性ポリマー、一液型反応性ポリマー、又は非反応性ポリマーを含んでいる、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

三次元プリント部品からの金属粒子漏出を軽減する方法であって、
１又は複数の材料から製造される付加製造部品を用意するステップであって、前記１又は複数の材料は金属を含んでおり、
前記付加製造部品から金属粒子が漏出しないように、前記付加製造部品の表面に被膜を施すステップと
を備え、
前記被膜は、二液型反応性ポリマー、一液型反応性ポリマー、又は非反応性ポリマーを含んでおり、
前記付加製造部品はイメージング・システムの回転サブシステムに配置される、方法。

【請求項6】

前記被膜を施すステップは、架橋剤のモノマー又はオリゴマーを有する前記被膜を前記付加製造部品にコーティングして、化学的架橋を行なうことを含んでいる、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記被膜を施すステップは、ポリマー溶液を有する前記被膜を前記付加製造部品にコーティングして、蒸発又は溶融ポリマーの冷却を介して前記ポリマー溶液を固化することを含んでいる、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記被膜は熱硬化性ポリマー又は熱可塑性ポリマーを含んでいる、請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。

【請求項9】

前記被膜は、エポキシ、ポリウレタン、ポリアクリル酸、シアノアクリレート、シリコーン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ゴム、ポリビニルクロリド、フェノールホルムアルデヒド、ナイロン、及びポリアクリロニトリルの１又は複数を含んでいる、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記被膜は純ポリマー又はポリマー配合物を含んでいる、請求項１乃至９のいずれかに記載の方法。

【請求項11】

前記被膜は、無機充填材、セラミック前駆体、又は金属微粒子を有するポリマー複合材を含んでいる、請求項１乃至１０のいずれかに記載の方法。

【請求項12】

前記被膜を有する前記付加製造部品をパッシブ・クリーニングするステップを含んでおり、該パッシブ・クリーニングは、前記被膜のない前記付加製造部品をクリーニングするよりも控え目なクリーニングを含んでいる、請求項１乃至１１のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

前記被膜は、該被膜のない前記付加製造部品と比較して前記付加製造部品の機械的強度を増大させるように構成されている、請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法。

【請求項14】

前記被膜を施すステップは、前記付加製造部品を被膜に浸漬させるステップ、前記付加製造部品に被膜を吹き付けるステップ、又は被膜を刷毛塗りするステップを含む、請求項１乃至１３のいずれかに記載の方法。

【請求項15】

前記付加製造部品は３０マイクロメートルと３００マイクロメートルとの間の薄さの壁を備える、請求項１乃至１４のいずれかに記載の方法。

【請求項16】

前記被膜は、放射線遮蔽を増強するように構成されている重金属粉末を含んでいる、請求項１４に記載の方法。

【請求項17】

前記重金属粉末はタングステンを含んでいる、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

イメージング・システム用のコリメータの製造方法であって、
１又は複数の材料から付加製造三次元（３Ｄ）コリメータを用意するステップであって、前記１又は複数の材料は金属を含んでおり、当該付加製造３Ｄコリメータは、前記イメージング・システムのＸ線源から放出されるビームにコリメーションを行なうように構成されている、前記ステップと、
該付加製造３Ｄコリメータの表面に被膜を配設するステップと、
を含み、前記被膜は、前記付加製造３Ｄコリメータから金属粒子が漏出しないように構成されている、方法。

【請求項19】

前記被膜は、放射線遮蔽を増強するように構成されている重金属粉末を含んでいる、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記被膜は放射線透過性である、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本書に開示される主題は、イメージング・システムに関し、さらに具体的には、イメージング・システムの部品であって付加方式で三次元（３Ｄ）プリントされた部品からの金属粒子漏出の軽減に関する。

【背景技術】

【0002】

イメージング・システム（例えば、計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム）の幾つかの構成要素が、１又は複数の材料からプリントされ又は付加製造される場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上述の材料の幾つかは、金属（例えば、金属粉末）を含み得る。遊離した又は不十分に付着した粉末粒子（例えば、金属粉末粒子）が、付加製造工程の性質のため、３Ｄプリント部品から溶出する場合がある。溶出したこれらの金属粒子は、ＣＴスキャナの回転する性質のため、画像の欠陥又は他のイメージング構成要素の誤動作を招き得る。典型的なクリーニング手法（例えば、エアブロー、溶剤洗浄又は水洗浄、及び超音波クリーニング等）では、クリーニングが大掛かりであってもこれらの遊離粒子を完全に除去するのに実効的とは言えない（又は場合によってはこの漏出をさらに助長することもある）。例えば、イメージング・システムは、１又は複数のコリメータ・モジュール（例えば、付加製造コリメータ・モジュール）を含み得る。コリメータ・モジュールは広範囲の負荷（例えば、高速スピンもあれば低速回転もある）の下で用いられたり、振動（例えば、スキャナからの振動）を受けたりし得るので、遊離粒子が動き回って臨床画像に影響を及ぼしたり（例えば、粒子の密度のため）、他のイメージング構成要素に損傷を招いたりする（例えば、精密セラミック軸受に入り込むことにより）場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

当初から請求される主題の範囲に沿った幾つかの実施形態を以下にまとめる。これらの実施形態は請求される主題の範囲を限定するためのものではなく、可能な実施形態の簡単な概要を掲げることのみを意図する。実際に、本発明は、以下に述べる実施形態と同様である場合も異なる場合もある多様な形態を包含し得る。

【0005】

一具現化形態では、三次元プリント部品からの金属粒子漏出を軽減する方法が提供される。この方法は、１又は複数の材料から製造される付加製造部品を用意するステップを含んでおり、この１又は複数の材料は金属を含んでいる。この方法はまた、付加製造部品から金属粒子が漏出しないように、付加製造部品の表面に被膜を施すステップを含んでいる。

【0006】

さらにもう一つの具現化形態では、三次元プリントされたコリメータからの金属粒子漏出を軽減する方法が提供される。この方法は、１又は複数の材料から製造される付加製造コリメータを用意するステップを含み、この１又は複数の材料は金属を含んでおり、付加製造コリメータは、イメージング・システムのＸ線源から放出されるビームにコリメーションを行なうように構成されている。この方法はまた、付加製造コリメータから金属粒子が漏出しないように、付加製造コリメータの表面に被膜を施すステップを含んでいる。

【0007】

さらにもう一つの具現化形態では、イメージング・システムが提供される。このイメージング・システムは、１又は複数の材料から製造される付加製造三次元（３Ｄ）コリメータを含み、この１又は複数の材料は金属を含んでおり、付加製造（３Ｄ）コリメータは、イメージング・システムのＸ線源から放出されるビームにコリメーションを行なうように構成されている。イメージング・システムはまた、付加製造３Ｄコリメータの表面に配設された被膜を含んでおり、この被膜は、付加製造３Ｄコリメータから金属粒子が漏出しないように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本発明の各実施形態のこれら及びその他の特徴及び観点は、図面を参照しながら以下の詳細な説明を読めばさらに十分に理解されよう。全図面を通して、類似の参照符号は類似の部品を表わす。

【0009】

【図1】本開示の各観点によるＣＴシステムのブロック図である。

【図2】本開示の各観点による被膜付き３Ｄプリント部品を製造する方法の実施形態の流れ図である。

【図3】本開示の各観点による被膜付き３Ｄプリント部品（例えば、被膜付きコリメータ）の部分の実施形態の概略断面図である。

【図4】本開示の各観点による図３の被膜付き３Ｄプリント部品を線４－４に沿って見た断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、１又は複数の特定の実施形態について記載する。これらの実施形態を簡潔に記載する試みにおいて、実際の具現化形態の全ての特徴が明細書に盛り込まれているとは限らない。このようなあらゆる実際の具現化形態の開発時には、どの工学的プロジェクト又は設計プロジェクトとも同じく、開発者特有の目標を達成するために、具現化形態毎に異なり得るシステム関連の制約事項及び業務関連の制約事項を遵守する等のように、具現化形態特有の多くの決定を下さなければならないことを認められたい。また、かかる開発努力は複雑で時間が掛かるかもしれないが、それでも本開示の利益を得る当業者にとっては設計、製造、及び製品化の定型業務であることを認められたい。

【0011】

本発明の様々な実施形態の要素について述べるに当たり、単数不定冠詞、定冠詞、「該」、及び「前記」等の用語は、当該要素の１又は複数が存在することを意味するものとする。また「備えている（comprising）」、「含んでいる（including）」及び「有している（having）」の各用語は内包的であるものとし、また所載の要素以外に付加的な要素が存在し得ることを意味する。さらに、以下の議論でのあらゆる数値例は非限定的であるものとし、従って、付加的な数値、範囲、及び百分率は、開示される実施形態の範囲内にある。

【0012】

以下の議論の各観点は医療撮像の文脈で記載される場合があるが、本発明の手法はかかる医療的文脈に限定されないことを認められたい。実際に、かかる医療的文脈での実例及び説明の記載は、実世界での具現化形態及び応用の例を挙げることにより説明をわかりやすくするためだけのものである。しかしながら、本発明のアプローチはまた、（例えば、産業用では）製造部品又は製造物品の非破壊検査での撮像（すなわち品質管理応用又は品質審査応用）、並びに／又は小荷物、箱、及び手荷物等の非侵襲検査での撮像（すなわちセキュリティ応用又はスクリーニング応用）のような他の文脈でも用いられ得る。さらに、本発明のアプローチは、付加製造部品からの金属粒子の漏出を回避すると有益であり得るようなあらゆる応用に用いられ得る。一般的には、本発明のアプローチは、付加製造が用いられるあらゆる文脈において有用であろう。

【0013】

本開示は、三次元（３Ｄ）プリントされた又は付加製造された部品（例えば、イメージング・システムの部品）からの金属粒子漏出を軽減するシステム及び方法を提供する。具体的には、金属粒子の漏出を回避するために、プリント部品に被膜が施される。医療撮像の文脈では、プリント部品からの金属粒子の漏出の回避によって、画像の欠陥及び／又は他のイメージング構成要素の誤動作を回避し得る。幾つかの実施形態では、被膜は、プリント部品の特性又は作用（例えば、機械的強度、熱伝導性、及び表面仕上げ等）を改善し又は変化させるように微調整されてもよい（例えば、１又は複数の材料を含める）。被膜は、大掛かりなクリーニングの必要性を軽減し、このようにして、粒子残滓の発生及びプリント部品への損傷の両方を回避しつつプリント部品の製造完了までの時間を短縮することができる。

【0014】

以上の議論を念頭に置いた上で、図１は、画像データを取得して処理するイメージング・システム１０であって、本開示の各観点に従って３Ｄ付加製造された又はプリントされた部品を利用し得るイメージング・システム１０の実施形態を示す。以下の各実施形態は計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システムに関して議論されるが、各実施形態を他のイメージング・システム（例えば、Ｘ線、ＰＥＴ、ＣＴ／ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ、及び核ＣＴ等）と共に用いることもできる。図示の実施形態では、システム１０はＸ線投影データを取得し、投影データを断層画像として再構成して、この画像データを表示及び解析向けに処理するように設計された計算機式断層写真法（ＣＴ）システムである。ＣＴイメージング・システム１０は、１回の撮像の間に１若しくは複数の位置での且つ／又は１若しくは複数のエネルギ・スペクトルでのＸ線発生を可能にする１又は複数のＸ線管又は個体放出構造のような１又は複数のＸ線源１２を含んでいる。

【0015】

幾つかの具現化形態では、線源１２は、被検体２４（例えば、患者）又は関心対象が配置された領域を透過する１又は複数のＸ線ビーム２０の寸法及び形状を画定するのに用いられるコリメータ２２に近接して配置され得る。被検体２４は、Ｘ線の少なくとも一部を減弱させる。結果として生ずる減弱後のＸ線２６は、複数の検出器素子によって形成された検出器アレイ２８に入射する。各々の検出器素子は、Ｘ線ビームが検出器２８に衝突したときに当該検出器素子の位置に入射したＸ線ビームの強度を表わす電気信号を発生する。電気信号は取得されて、１又は複数の走査データセットを生成するように処理される。

【0016】

システム制御器３０が、検査プロトコル及び／又は較正プロトコルを実行して取得データを処理するようにイメージング・システム１０の動作を命令する。Ｘ線源１２に関して述べると、システム制御器３０は、Ｘ線検査系列のために電力信号、焦点スポット位置信号、及び制御信号等を供給する。また、検出器２８がシステム制御器３０に結合されており、システム制御器３０は検出器２８によって発生される信号の取得を命令する。加えて、システム制御器３０はモータ制御器３６を介して、イメージング・システム１０の構成要素及び／又は被検体２４を移動させるのに用いられる線形配置サブシステム３２及び／又は回転サブシステム３４の動作を制御することもできる。システム制御器３０は、信号処理回路及び関連するメモリ回路を含み得る。これらのような実施形態では、メモリ回路は、本書で議論されるステップ及び工程に従ってＸ線源１２を含めたイメージング・システム１０を動作させると共に検出器２８によって取得されるデータを処理するためにシステム制御器３０によって実行されるプログラム、ルーチン、及び／又は符号化されたアルゴリズムを記憶し得る。一実施形態では、システム制御器３０は、汎用又は特定応用向けコンピュータ・システムのようなプロセッサ型システムの全体又は部分として具現化され得る。

【0017】

線源１２は、システム制御器３０に内蔵されたＸ線制御器３８によって制御され得る。Ｘ線制御器３８は、線源１２に電力信号及びタイミング信号を供給するように構成され得る。加えて、幾つかの実施形態では、Ｘ線制御器３８は、システム１０内部で相異なる位置にある管又は放出器が互いに同期して又は互いに独立に動作し得るように、線源１２を選択的に動作させるように構成されていてもよい。

【0018】

システム制御器３０は、データ取得システム（ＤＡＳ）４０を含み得る。ＤＡＳ４０は、検出器２８からのサンプリングされたアナログ信号のような検出器２８の読み出し電子回路によって収集されたデータを受け取る。次いで、ＤＡＳ４０は、コンピュータ４２のようなプロセッサ型システムによる後続の処理のためにデータをディジタル信号へ変換することができる。他の実施形態では、データ取得システム４０への送信前に、検出器２８が、サンプリングされたアナログ信号をディジタル信号へ変換してもよい。コンピュータは、処理回路４４（例えば、画像処理回路）を含み得る。コンピュータ４２は、当該コンピュータ４２によって処理されたデータ、コンピュータ４２によって処理されるべきデータ、又はコンピュータ４２のプロセッサ（例えば、処理回路４４）によって実行される命令を記憶し得る１又は複数の非一過性メモリ・デバイス４６を含み、又はかかるデバイスと連絡し得る。例えば、コンピュータ４２の処理回路４４は、コンピュータ４２のメモリ、プロセッサのメモリ、又はファームウェア等であってよいメモリ４６に記憶された１又は複数の命令セットを実行し得る。

【0019】

コンピュータ４２はまた、システム制御器３０によって可能となる特徴（すなわち走査の動作及びデータ取得）を、操作者によって操作者ワークステーション４８を介して与えられる命令及び走査パラメータに応答する等で制御するように構成されていてもよい。システム１０はまた、操作者ワークステーション４８に結合された表示器５０であって、関連するシステム・データ、撮像パラメータ、生の（raw）撮像データ、及び再構成されたデータ等を操作者が観察することを可能にする表示器５０を含んでいてもよい。加えて、システム１０は、操作者ワークステーション４８に結合されており任意の望まれる測定結果をプリントするように構成されているプリンタ５２を含み得る。表示器５０及びプリンタ５２はまた、コンピュータ４２に直接又は操作者ワークステーション４８を介して接続され得る。さらに、操作者ワークステーション４８は、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）５４を含み又はＰＡＣＳ５４に結合され得る。ＰＡＣＳ５４は、異なる位置の第三者が画像データにアクセスし得るように、遠隔システム５６、放射線科情報システム（ＲＩＳ）、病院情報システム（ＨＩＳ）、又は内部網若しくは外部網に結合され得る。

【0020】

図２は、被膜付き３Ｄプリント部品を製造する方法５８の実施形態についての流れ図である。方法５８は、３Ｄプリント部品を付加製造する又は付加製造３Ｄプリント部品を用意するステップを含んでいる（ブロック６０）。プリント部品は、１又は複数の材料で作製され得る。これらの材料は、部品に応じて１又は複数の異なる金属（例えば、金属粉末）を含み得る。幾つかの実施形態では、部品はイメージング・システム（例えば、イメージング・システム１０）の構成要素であってよい。例えば、部品は、フレーム、回路、コリメータ、又は他の任意の付加製造され得る構成要素であってよい。プリント部品は任意の付加製造手法（例えば、レーザ粉末床溶融結合、光重合、材料噴射、結合剤噴射、材料押出し、シート積層、及び指向性エネルギー堆積等）を介して付加製造され得る。

【0021】

方法５８はまた、プリント部品をクリーニングするステップを含んでいる（ブロック６２）。典型的には、被膜が存在しない場合にはプリント部品に大掛かりなクリーニングを繰り返し行なうが、時間が掛かり、且つ粒子残滓が残る（何日もかけてクリーニングしても）。加えて、大掛かりなクリーニングはプリント部品に物理的損傷を与える場合がある。大掛かりなクリーニングは、圧縮空気クリーニング及びブローイング、溶剤式若しくは水式クリーニング、超音波クリーニング、又は濾過ユニットの付加を含み得る。被膜が存在する場合には、プリント部品のクリーニングは、無被膜のプリント部品に比較して控え目でよい。例えば、被膜の施工前にパッシブ・クリーニングを用いることができる。パッシブ・クリーニングは、機械的振動又は粉末除去（デパウダー）を含み得る。

【0022】

方法５８はまた、被膜を準備するステップを含んでいる（ブロック６４）。被膜を準備するステップは、被膜の組成に応じて塗工可能な状態にする（例えば、必要に応じて混合する）といった単純なものであってよい。例えば、被膜は材料の混合物を含み得る。被膜は有機ポリマー又はポリマー複合材で作製され得る。幾つかの実施形態では、被膜は、非反応性ポリマー、一液型反応性ポリマー、又は二液型反応性ポリマーで作製され得る。幾つかの実施形態では、被膜は、熱硬化性ポリマー又は熱可塑性ポリマーで作製され得る。幾つかの実施形態では、被膜は、エポキシ、ポリウレタン、ポリアクリル酸、シアノアクリレート、シリコーン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ゴム、ポリビニルクロリド、フェノールホルムアルデヒド、ナイロン、及びポリアクリロニトリルの１又は複数で作製され得る。幾つかの実施形態では、被膜は、純ポリマー又はポリマー配合物で作製され得る。幾つかの実施形態では、被膜は、無機充填材、セラミック前駆体、又は金属微粒子を含み得るポリマー複合材で作製され得る。幾つかの実施形態では、被膜は、応用に応じてプリント部品の特性又は作用（例えば、機械的強度、熱伝導性、及び表面仕上げ等）を改善し又は変化させるように微調整されてもよい（例えば、１又は複数の材料を含める）。例えば、被膜は、放射線遮蔽を増強するように構成されている重金属粉末（例えば、タングステン）を含み得る。

【0023】

方法５８はさらに、プリント部品に被膜を施すステップを含んでいる（ブロック６６）。例えば、被膜を施すステップは、プリント部品を被膜に浸漬させる手法、プリント部品に被膜を吹き付ける手法、被膜を刷毛塗りする手法、又は他の手法を含み得る。幾つかの実施形態では、架橋剤のモノマー又はオリゴマーを有する被膜をプリント部品の表面にコーティングした後に、化学的架橋を行なうことができる。幾つかの実施形態では、プリント部品の表面にポリマー溶液をコーティングした後に、蒸発又は溶融ポリマーの冷却を介してポリマー溶液を固化させることができる。典型的には、被膜は、プリント部品の表面から、金属粒子が漏出する可能性があるあらゆる位置にまで浸透する液体であってよく、硬化又は固化の後には粒子が移動しないようにすることができる。被膜は、個々のプリント部品に別個に施されてもよいし、多数のプリント部品に同時に施されてもよい。

【0024】

図３は、被膜付き３Ｄプリント部品の部分の概略断面図である。図示のように、図３は、３Ｄプリント部品６８と、３Ｄプリント部品６８の表面に配設された被膜７０とを含んでいる。上で述べたように、３Ｄプリント部品６８は、金属粒子を含む任意の形式のプリント部品であってよい。例えば、プリント部品６８は、イメージング・システム（例えば、イメージング・システム１０）の任意の構成要素であってよい。例えば、プリント部品６８は、フレーム、電子回路、コリメータ、又はイメージング・システムの他の構成要素であってよい。図３に示すように、プリント部品６８は二次元（２Ｄ）コリメータである。コリメータ用の被膜７０の場合には、被膜７０は殆ど放射線透過性である（すなわち、被膜がコリメーションに関するコリメータの作用に影響を及ぼさない）。被膜７０の厚み（例えば、数マイクロメートル）は、プリント部品６８の幾何学的形状に影響がなく、またプリント部品６８が公差を超過しないようなものとする。

【0025】

上で触れたように、被膜７０は、応用に応じてプリント部品６８の特性又は作用（例えば、機械的強度、熱伝導性、及び表面仕上げ等）を改善し又は変化させるように微調整されてもよい（例えば、１又は複数の材料を含める）。図４は、図３の被膜付き３Ｄプリント部品６８を線４－４に沿って見た断面図である。図示のように、被膜７０は、無機充填材、セラミック前駆体、又は金属微粒子７２を含んでいる。幾つかの実施形態では、被膜７０は、プリント部品６８が図３及び図４のようなコリメータである場合には、放射線遮蔽を増強する重金属粉末（例えば、タングステン）を含んでいる。

【0026】

コリメータのような幾つかのプリント部品は、殆どの壁が極めて薄い（例えば、近似的に３０マイクロメートルと３００マイクロメートルとの間）ので極めて脆い。コリメータの場合には、（被膜が存在しないと）コリメータから遊離金属粒子が漏出してしまうような広範囲の負荷に晒される（例えば、高速スピンから低速回転に到るまで）。コリメータに被膜７０を付加すると、コリメータの機械的強度及び靭性が増大する。例えば、プリントされたタングステン引張試験片（例えば、寸法が近似的に２５０ミリメートル（ｍｍ）長、２３．７ｍｍ幅、及び１．８２ｍｍ厚）は、引張強さ試験において最大負荷（Ｎ）が２７５３であり得る。しかしながら、第一のエポキシ系被膜及び第二のエポキシ系被膜でコーティングした同じ試験片は、それぞれ３６１３及び２９５４の最大負荷を有する。このように、被膜は、（コリメータのような）プリント部品の機械的強度を増大させる。

【0027】

本書で議論されているように、開示される主題の技術的効果は、付加製造された又はプリントされた３Ｄ部品（例えば、コリメータのようなイメージング・システムの構成要素）に被膜を設けることを含んでいる。プリント部品に施された被膜によって、プリント部品からの金属粒子の漏出が最小になり又は回避される。医療撮像の文脈では、プリント部品からの金属粒子の漏出を回避することにより、画像の欠陥及び／又は他のイメージング構成要素の誤動作を回避することができる。幾つかの実施形態では、被膜は、プリント部品の特性又は作用（例えば、機械的強度、熱伝導性、及び表面仕上げ等）を改善し又は変化させるように微調整されてもよい（例えば、１又は複数の材料を含める）。被膜は大掛かりなクリーニングの必要性を軽減し、このようにして、プリント部品の製造完了までの時間を短縮すると共に、粒子残滓の発生及びクリーニング時のプリント部品への損傷の両方を回避することができる。

【0028】

この書面の記載は、最適な態様を含めて発明を開示し、また任意の装置又はシステムを製造して利用すること及び任意の組み込まれた方法を実行することを含めてあらゆる当業者が発明を実施することを可能にするように実例を用いている。特許付与可能な発明の範囲は特許請求の範囲によって画定されており、当業者に想到される他の実例を含み得る。かかる他の実例は、特許請求の範囲の書字言語に相違しない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の書字言語と非実質的な相違を有する等価な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。

【符号の説明】

【0029】

１０ イメージング・システム
１２ Ｘ線源
２０ Ｘ線ビーム
２２ コリメータ
２４ 被検体
２６ 減弱後のＸ線
２８ 検出器アレイ
３０ システム制御器
３２ 線形配置サブシステム
３４ 回転サブシステム
３６ モータ制御器
３８ Ｘ線制御器
４０ データ取得システム（ＤＡＳ）
４２ コンピュータ
４４ 処理回路
４６ メモリ
４８ 操作者ワークステーション
５０ 表示器
５２ プリンタ
５４ 画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）
５６ 遠隔システム
５８ 被膜付き３Ｄプリント部品を製造する方法
６８ ３Ｄプリント部品
７０ 被膜
７２ 無機充填材、セラミック前駆体、又は金属微粒子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】