| Project/Area Number |
20K12662
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90130:Medical systems-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
三宅 正泰 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助手 (40282016)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
四月朔日 聖一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助手 (30210967)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | PET / モンテカルロシミュレーション / 三光子消滅 / ＰＥＴ / モンテカルロ・シミュレータ / 三光子崩壊 / フリーモーション / シミュレーション / 放射線 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、ガン診断や認知症診断のためにPETを用いた検査が広く使われている。通常、PET検査の間、被検者が動いたり、呼吸などで内蔵が動くことは避けられず、PET画像に劣化が生じる。本研究では、従来二光子同時計測で行われてきたPET計測法を改め、新しい三光子同時測定の原理を用い、画期的なPET画像動き補正法を提案する。まず、コンピュータシミュレータを用いた実験を行い、つぎに、実際のPET 装置の体系・検出条件を可能な限り実機に近づけたシミュレーターとして内臓などの動きを模擬できるファントムを作成し、提案方法の実証、さまざまな条件下における動き検出の精度の評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
三光子同時計測の原理に基づくPET画像動き補償法の提案が行われた。この手法は被検者を拘束せずに検査するモーションフリーPET検査を可能にする。これは、従来のPET装置が2本の511keVの消滅光子を同時に計測する原理に基づいており、3光子崩壊を無視していたのに対し、新たなPET応用として3光子崩壊の可能性を探求した。
研究では、まず計算機シミュレータを用いて実験を行い、内臓の動きを模擬できるファントムを作成する。このファントムを用いて提案手法の実証や動き検出精度の評価を行うさらに、実際のPET装置での内臓の動き検出手法の開発を目指す。撮像条件の最適化を図るために、モンテカルロシミュレータを作成し、提案手法の検証を行う。
実際のPET装置において、線源の位置を測定する装置を用いながら線源の位置を移動し、データ収集を行う。また、PEM（Positron Emission Mammography）を使用しやすいようにデータ収集系とコンピュータの整備も行った。
これらの研究成果は、モーションフリーPET検査の実現に向けた重要な一歩であり、3光子崩壊のPET応用という新たな研究分野の開拓に貢献するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
予定していたPEM装置の故障により、装置の修理および改造の必要性が生じた。装置の点検を行ない修理に必要な部品の調達や、改造計画、技術的な課題の解決に向けて、検討を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
三光子消滅PETのためのモンテカルロシミュレーションのソフトウェアおよびハードウェアの両面の整備を進める。ソフトウェアのアルゴリズムを最適化し、ハードウェアの性能向上を図る。異なる条件下でのシミュレーションを行うための環境整備もおこなう。
予定していたPEM装置の故障により、装置の修理および改造の必要性が生じた。装置の点検を行ない修理に必要な部品の調達や、改造計画、技術的な課題の解決に向けて、検討を行う。
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