完全な開放空間を有する走査型PET装置 Scratch-PETの開発
| Project/Area Number |
20K20239
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 90130:Medical systems-related
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
岩男 悠真 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所・先進核医学基盤研究部, 研究員 (40758330)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | PET / 走査型PET / モーショントラッキング |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，新たなPET装置であるScratch-PETの基礎技術開発を行う．Scratch-PETとは，被験者の背面に並べたディテクターに対し，対となるディテクターは術者が手に持ち，任意の個所をなぞるように動かすことで，該当箇所のPETイメージがリアルタイムに更新されていく世界初のコンセプトとなるPET装置である．撮像範囲やアングルに対して高い自由度を有し，製造コストや，設置範囲を大きく削減可能なメリットがある．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，新たなPET装置であるScratch-PETの基礎技術開発を行う．Scratch-PETとは，術中リアルタイムPET撮像を目的とした完全な開放空間を有しており，被験者の背面に並べたディテクターに対し，対となるディテクターは術者が手に持ち，任意の個所をなぞるように動かすことで，該当箇所のPETイメージが更新されていくという世界初のコンセプトとなるPET装置である．
ディテクターを固定せず，あえて自由に動かせる状態にすることで，撮像範囲やアングルに対して高い自由度を有し，かつ必要なディテクターの数を最小限に抑えることで大幅なコストダウンや，広い設置範囲を必要としないメリットがある．
本年度は，実機の開発を進めるとともに，リアルタイム再構成ソフトウェアの開発を実施した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Scratch-PETの実現に向け，まずはシミュレーションにより詳細性能を明らかにした．シミュレーションにはGeant４を用いたが，ディテクタ配置が撮像中にダイナミックに変化するような状況を再現するため，収集時間を短時間フレームに区切り，各フレームにおけるディテクタ配置を表すジオメトリファイルを自動生成し，シミュレーションを行ったうえで，後処理的にすべてのフレームを統合し再構成を行うソフトウェアを開発した． 開発したシミュレーションツールを用いて，プールファントムとデレンゾファントムの再構成を行い，ディテクタ配置や走査方法が均質性や解像度に与える影響について明らかにした．
続いて実機を用いた試作機開発を行い，トラッキング用のセンサとの座標統一を行うための機構等を試作している．また，リアルタイム再構成ソフトウェアの開発を行い，変化するジオメトリに対して有効な感度補正手法を開発し，DRAMA法による高速な再構成機能を実装した．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度より開始した，少数のディテクタを使った試作機の開発を継続する．必要なソフトウェアや基本的な試作機の構成はすでに完成しているため，細部の調整を行い，実機によるファントム撮像を迅速に実施してその性能を明らかにする．
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
