| Project/Area Number |
21K15855
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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 | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
長尾 悠人 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先進ビーム利用施設部, 主任技術員 (60622545)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | コンプトンカメラ / 標的アイソトープ治療 / RI内用療法 / 核医学治療 / アスタチン２１１ / At-211 |
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| Outline of Research at the Start |
体内に投与した核医学治療用アスタチン(At-211)薬剤分布の可視化では、現在、SPECT法を利用せざるを得ないが、計測対象である低エネルギーX線の減弱が影響し、定量性の高い画像の取得には限界がある。申請者はこの限界を突破するため、減弱を受けにくい高エネルギーガンマ線を計測対象とした「コンプトンカメラ」の研究を開始したが、SPECT法の計測対象であった低エネルギーX線由来の高カウントレートノイズが定量化の障壁となることが分かった。本研究では、At-211画像の定量化を目的として、この課題を解決するための吸収体を提案し、その効果を実験により実証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
体内に投与した核医学治療用アスタチン２１１薬剤分布の可視化においては、現在、SPECT法を利用せざるを得ないが、計測対象である低エネルギーエックス線の減弱や散乱が影響し、臓器内のアスタチン２１１濃度を正確に求められるほど定量性の高い画像を取得することは困難である。本研究代表者らはこの限界を突破するため、減弱の影響を受けにくい高エネルギーガンマ線に着目し、高エネルギーガンマ線を計測対象とした「コンプトンカメラ」の開発に着手し、試作したコンプトンカメラを用いてアスタチン２１１点様線源のイメージングに成功した。しかしながら、アスタチン２１１のコンプトンイメージングにおいては、SPECT法の計測対象であった低エネルギーエックス線由来の高カウントレートノイズが定量化の大きな障壁となることがこれまでの研究で明らかになってきた。
令和５年度は、令和４年度にモンテカルロシミュレータを開発して実施した前段検出器の拡張（大型化）等の改良について、前段検出器の有効面積の算出方法を中心にさらに検討を進めた。その結果、後段検出器の有効面積はそのままに、前段検出器の光検出器の大型化を実施することで、感度が改良前のコンプトンカメラと比較して約３倍、令和４年度の検討結果と比較しても１.５倍以上向上する見込みとなることが分かった。さらに、前段検出器のシンチレータについても大型化を実施することで、感度が更に約３倍向上する見込みとなることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画していたシミュレータの精密化が計画通りに進まなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きシミュレータの精密化を進めるともに、前段検出器の光検出器及びシンチレータの大型化を実施する。
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