| Project/Area Number |
21K15831
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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 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
右近 直之 福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 講師 (70792985)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 線量評価 / 核医学治療 / α線放出核種 / αカメラ / 分子イメージング / モンテカルロシミュレーション / 医学物理 / 核医学 / α線 |
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| Outline of Research at the Start |
既存の方法では211Atの正確な生体内分布の測定や動態解析は困難であり腫瘍組織及び正常組織における211At標識化合物の濃度を測定する方法がなく、正確な吸収線量は予測困難であった。アルファカメラは、腫瘍組織、正常組織内における211At標識化合物の分布を精密に画像化することができる。また壊変と同時に放出される特性X線（79 keV）を検出することで、SPECT撮像による画像化も可能である。両画像を融合したモンテカルロシミュレーションにより、細胞など微視的な領域を対象としたマイクロ吸収線量測定と、人体など巨視的な領域を対象としたマクロ吸収線量測定の知見を融合した吸収線量予測が可能となる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
α線放出核種による核医学治療はα線の飛程が短く、組織内の局在性を反映した分布を正確に測定する必要がある。イメージングは組織内の局在性を評価できる方法として重要であるが、既存のデバイスでは211Atなどのα線放出核種から放出されるα線は直接可視化できない。そのため、腫瘍組織及び正常組織における211At標識化合物の濃度を測定する方法がなく、正確な吸収線量は予測困難であった。
新たに開発されたαカメラは、腫瘍組織、正常組織内における211At標識化合物の分布を精密に画像化することができるデバイスとして注目されている。また壊変と同時に放出される特性X線（79 keV）を検出することで、SPECT撮像による画像化も可能である。αカメラによる画像は精密であるが2次元であり、解剖を伴うため時系列の評価が難しい一方、SPECT画像の空間分解能は十分ではないが生体の3次元全身の画像化および時系列の測定が可能である。そこで両画像を融合したモンテカルロシミュレーションにより、細胞など微視的な領域を対象としたマイクロ吸収線量測定と、人体など巨視的な領域を対象としたマクロ吸収線量測定の知見を融合した吸収線量予測法の検討を行った。
本年度は、腫瘍モデルマウスを用いた動物実験によって211At標識化合物の正常組織および腫瘍組織の集積をSPECT/CTで撮像し比較した。SPECT/CTから得られた時系列の画像から臓器及び組織の組織吸収線量を求めた。さらにαカメラのから得られた画像からモンテカルロシミュレーション体系を構築しシミュレーションを行った。加えて線量計算の結果を担保する新たなバイオマーカーの検討を行った。今後はシミュレーション結果の正確性を担保する新たな指標を構築し解析を行う。
これらの結果は、学会発表を行うとともに論文化を進めている
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
モンテカルロシミュレーションの結果を担保する新たなバイオマーカの探索を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
αカメラによる組織の画像及びSPECT/CT画像を用いたモンテカルロシミュレーションを行う。得られた吸収線量の計算結果とそれらを担保するバイオマーカーの結果を比較しモンテカルロシミュレーションの正確性を評価する。
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