| Project/Area Number |
23K21858
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| Project/Area Number (Other) |
21H03834 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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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 |
吉野 将生 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任准教授 (30789938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島添 健次 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70589340)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
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| Keywords | シンチレータ / 放射線検出器 / 核医学装置 / 多核種同時撮像 / PET / SPECT / モンテカルロシミュレーション |
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| Outline of Research at the Start |
複数のPET・SPECT薬剤を同時定量撮像する技術は、様々な病態の確定診断への活用が期待され、注目を集める研究分野である。従来研究されてきたHEコリメータSPECTやコンプトンカメラでは、低エネルギーと高エネルギー両方の放射性薬剤を高解像度に撮像することは困難である。
本研究では、申請者が新規提案する手法：シンチレーションアクティブコリメータを用いることで、PET・SPECT核種を同時定量撮像する手法をマウスで実証する。本研究の成果は、内分泌腫瘍の特異受容体発現の病変内診断に加え、223Ra、211AtなどのRI内用療法核種の体内集積位置の特定への応用も期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者が新規提案する手法：シンチレーションアクティブコリメータを用いることで、100keV～511keVの幅広いエネルギーのPET・SPECT核種を同時定量撮像する手法をマウスで実証する。研究の方法として、1. 検出器・データ収集システムの構築、2. ファントム・マウスを用いた撮像試験、3. 画像再構成・データの分析、4. シミュレーションによる検証をサイクル的に実施する。本年度は、PET・SPECT核種の同時撮像試験用の検出器リング筐体の製作及び3Dプリンタによるタングステンピンホールコリメータの製作を行い、試作1号機を製作した。dToT基板で読み出したToT信号に対して重心演算を行い、放射線検出位置を計算する手法についても検討を進めた。本研究の手法では、複数のPET・SPECT核種を撮像する場合、観測対象のRIのガンマ線のエネルギーウィンドウに他方のRIのガンマ線が漏れ込む。この漏れ込みの影響を少なくするためには、エネルギー分解能の向上が必要となる。エネルギー分解能劣化の要因となっているシンチレータのピクセル化を回避するために、モノリシックなGAGGシンチレータをMPPCアレイと組み合わせて、位置有感型検出器を作製した。コリメータ部は、シンチレータのみで作成するタイプとシンチレータとタングステンコリメータの両方を使うタイプの2方式を製作した。今年度開発・製作した検出器試作２号機を用いて非密封線源（99m-Tc, 111In, 18F）の撮像試験を実施した。来年度は、本年度の非密封線源撮像試験の結果をフィードバックし、NEMA NU4-2008等のファントムの撮像試験や動物を使った核イメージング実験についても実施していく。
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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
モノリシックなGAGGシンチレータをMPPCアレイと組み合わせて、位置有感型検出器を作製した。コリメータ部は、シンチレータのみで作成するタイプとシンチレータとタングステンコリメータの両方を使うタイプの2方式を製作した。今年度開発・製作した検出器試作２号機を用いて非密封線源（99m-Tc, 111In, 18F）の撮像試験を実施した。要素技術の開発はほぼ完了しており、本研究の区分としておおむね順調に進展している。
来年度は、本年度の非密封線源撮像試験の結果をフィードバックし、NEMA NU4-2008等のファントムの撮像試験や動物を使った核イメージング実験についても実施していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、本年度の非密封線源撮像試験の結果をフィードバックし、NEMA NU4-2008等のファントムの撮像試験や動物を使った核イメージング実験についても実施していく。
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