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

2001 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TPE画像再構成法

Research Abstract

本年度は、ミニ半導体PETの開発を行った。先ず、PETの高空間分解能化の限界を調べた。この結果、ガントリー径25cmで空間分解能0.8mmが限界であることが分かった。平成11年度、12年度に、PET用半導体として、臭化タリウム結晶、`CdTe結晶の評価を行った。臭化タリウム結晶は511keVガンマ線に対して感度は良いが、低エネルギー側でバックグラウンドが発生し、また時間分解能も悪いのでこのままではPETに使用できない。しかし、この問題については、今後の改良により、改善が期待される。一方、CdTe結晶は、エネルギー分解能も時間分解能も良く、半導体PETの検出器として有望であることが分かった。我々は、厚さ0.5mmで5mm×5mmの大きさのCdTe結晶を2.4mm間隔で4列2層の検出器ブロックを向かい合わせた対向型ミニ半導体PETを作成した。このPETの空間分解能は0.60mmであった。ガントリー径を10cmおよび20cmとして、ファントム測定を行った。フアントムとして、直径4.7mmのNaI検出器校正用NaI線源を撮像した。画像再構成法はEM法により求めた。この結果、6mmの検出器校正用線源の中に幅1.5mmの楕円および幅2mmの楕円の2つの構造を見ることができた。このような超高空間分解能PET画像は我々が初めてであり、半導体検出器の使用により、PETの分解能の飛躍的改善を示した。現在、マイクロドレンゾファントムを作成して、このPETの性能の限界等を調べている。この超高空間分解能の開発に関する成果を平成14年6月の第8回脳の機能画像に関するサテライトシンポジウムで発表する予定である。

Research Products

• [Publications] M.Tashiro, M.itoh et al.: "18F-FDG PET Mapping of Regional Brain Activity in Runners"The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 41. 11-17 (2001)
• [Publications] M.Iemitsu, M.Itoh, et al.: "Regional Cardiac Glucose Metabolism During Running Measured by 3D Positron Emission Tomography in Human"Adv. Exec. Sports Physiology. 17. 53-58 (2001)