超低被曝・高空間分解能をめざした新世代PET(半導体3次元PET)の基礎開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11558060
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 石井 慶造 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00134065)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 正敏 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00125501) ; 松山 成男 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70219525) ; 山崎 浩道 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00166654) ; 庄司 忠良 東北工業大学, 電子工学科, 教授 (30085394) ; 四月朔日 聖一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教務職員 (30210967)
• Keywords: 超低被曝PET / 新世代PET / 半導体3次元PET / 全身用PET / 3次元PET画像再構成法

Research Abstract

昨年に引き続いて、臭化タリウム結晶を作成し、PET用半導体検出器としての性能を測定した。3種類の形状の検出器を作成した;1)薄型検出器:面積12mm^2×厚さ0.47mmTlBr結晶、2)ブロック型検出器:面積9mm^2×厚さ3mmTlBr結晶、3)積層型検出器:面積16mm^2×厚さ0.5mmTlBr結晶×10枚。薄型検出器は、0.511keVの光電ピークがはっきりと確認できた。一方検出効率の増加をねらったブロック型検出器および積層型検出器にいては、0.511keVの光電ピークは観測されず、また測定される連続のスペクトルもほとんどノイズで、現在、原因を調査している。PET用として、薄型検出器の面をガンマ線の入射方向に平行に並べて利用することを検討している。
臭化タリウム半導体検出器と並列して、CdTe半導体検出器のPET用検出器としての性能評価を行なった。薄型CdTe検出器(面積16mm^2×厚さ0.5mm)について、0.511keVの光電ピークがはっきりと確認でき、時間分解能15ns(FWHM)を得た。これは、十分にPET用として使用できる性能である。この検出器を基本としたミニ半導体PETの設計を行ない現在開発中である。これは、マルチヒットTDCによる時間信号処理を行ない、CAMACクレートとパーソナルコンピューターからなるリストデータ処理により、PET画像を構成するものである。また、検出器幅が0.5mmと狭いので、高空間分解能をねらう。陽電子がエネルギー分布を持つため、得られた陽電子分布画像をさらにデコンボリューションする方法を開発し、PETの空間分解能の限界に挑戦している。

Research Products

• [Publications] Mizata T.,Ishii K.,Yamagaki H.Matsuyama S.,Oishi Y.,Itoh M.,Yamaguchi K. et al: "A Boundary Formation Method Using a Median Filter Processing for Attonuation Correction in 3 D-PET"CYRIC Annual Report 1999. 82-90 (2000)
• [Publications] Nagasawa M.,Suguki A.,Ishii K.Yamagaki H.,Matsugama S. et al: "Phase Correction Analysis between EEG and MEG Simultanuously Measured by a simple System Composed of one-channel SQULD Fluxeseter and true-channel EEG device"CYRIC Annual Repoct 1999. 91-96 (2000)
• [Publications] 石井慶造: "3次元ポジトロンCT:3D-PET"放射線. 26・2. 27-39 (2000)
• [Publications] 伊藤正敏,田代学,石井慶造,窪田和雄,藤本敏彦: "三次元ポジトロンCTとその臨床応用"放射線. 26・2. 41-45 (2000)