2022 Fiscal Year Annual Research Report
Novel and Interdisciplinary Application of Hard X-ray and Gamma-ray Detectors
| Project Area | Toward new frontiers : Encounter and synergy of state-of-the-art astronomical detectors and exotic quantum beams |
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| Project/Area Number |
18H05463
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 忠幸 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50183851)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 伸一郎 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (80553718)
織田 忠 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (10746522)
柳下 淳 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (20626676)
サンペトラ オルテア 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50571113)
益子 高 近畿大学, 薬学部, 研究員 (30157200)
内山 泰伸 立教大学, 人工知能科学研究科, 教授 (00435801)
能町 正治 大阪大学, 核物理研究センター, 招へい教授 (90208299)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | ガンマ線検出器 / CdTe / 核医学 / SPECT / コンプトンカメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
領域内研究や核医学の現場からの要求にもとづいたガンマ線イメージャの製作を続けた。また、がん幹細胞イメージング・プローブおよび治療用プローブの研究をおこなった。CdTe両面ストリップ検出器（CdTe DSD）の可搬型のハウジングの開発を行い、B01班の3次元非破壊分析実験に全面的に採用された。CdTeイメージャを20段重ねたコンプトンカメラを用い、B02班の原子核実験におけるガンマ線偏光観測実験を共同で進め、従来の測定法に比べて優れた性能を持つことを実証した。本研究で開発を進めてきた60μm ピッチのCdTe DSDを用い、SPring-8での実験を通じて、隣接する２ストリップの電荷信号の比を用いることで従来ストリップ単位であった位置分解能をサブストリップの分解能に向上させるアルゴリズムを開発した。またこのアルゴリズムを有効に生かす電極間のギャップの最適化を行った。小動物を用いた生体内イメージングにおいてはRIの集積量を定量的に評価することが重要である。CdTe両面ストリップ検出器を用いて開発したイメージャによる生体内画像から得られたカウントから検量線を用いて放射能を求め、ドーズキャリブレータで測定した腫瘍の放射能と比較した結果、生体内の腫瘍への集積量を誤差10%程度の精度で推定することができた。生体外であれば5%程度の精度で推定することができた。2mm厚のCdTe DSDの実現を図り、反応深さと電極に生ずる信号の関係を解析的に求めるなど検出器の応答の研究を行った。実際に、マウス全身撮像を目的に2枚のCdTe DSDを組み込んだ医学研究用イメージング装置を製作し、Tc-99mの140 keVのガンマ線による評価を行ない想定通りの効率を持つことを確認した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(50 results)
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[Journal Article] Simultaneous visualization of multiple radionuclides in vivo2022
Author(s)
Yagishita Atsushi、Takeda Shin’ichiro、Katsuragawa Miho、Kawamura Tenyo、Matsumura Hideaki、Orita Tadashi、Umeda Izumi O.、Yabu Goro、Caradonna Pietro、Takahashi Tadayuki、Watanabe Shin、Kanayama Yousuke、Mizuma Hiroshi、Ohnuki Kazunobu、Fujii Hirofumi
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Journal Title
Nature Biomedical Engineering
Volume: 6
Pages: 640～647
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Ultra-high-resolution multi-isotope tomography with CdTe-DSD SPECT II2022
Author(s)
Shin'ichiro Takeda, Tadashi Orita, Miho Katsuragawa, Goro Yabu, Ryota Tomaru, Atsushi Yagishita, Izumi O. Umeda, Tadayuki Takahashi, Shin Watanabe, Fumiki Moriyama, Hirotaka Sugawara, Yousuke Kanayama, Hiroshi Mizuma, Kazunobu Ohnuki, Hirofumi Fujii, Lars R. Furenlid
Organizer
13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of an ultra-high-resolution multi-probe CdTe SPECT2022
Author(s)
Shin'ichiro Takeda, Tadashi Orita, Miho Katsuragawa, Goro Yabu, Ryota Tomaru, Atsushi Yagishita, Izumi O. Umeda, Tadayuki Takahashi, Shin Watanabe, Fumiki Moriyama, Hirotaka Sugawara, Yousuke Kanayama, Hiroshi Mizuma, Kazunobu Ohnuki, Hirofumi Fujii, Lars R. Furenlid.
Organizer
9th Conference on New Developments in Photodetection (NDIP20)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of an ultra-high-resolution multi-probe CdTe SPECT2022
Author(s)
Shin'ichiro Takeda, Tadashi Orita, Miho Katsuragawa, Goro Yabu, Ryota Tomaru, Atsushi Yagishita, Izumi O. Umeda, Tadayuki Takahashi, Shin Watanabe, Fumiki Moriyama, Hirotaka Sugawara, Yousuke Kanayama, Hiroshi Mizuma, Kazunobu Ohnuki, Hirofumi Fujii, Lars R. Furenlid
Organizer
The 4th Workshop on Quantum Beam Imaging (QBI2022)
Int'l Joint Research
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