体内挿入型SPET/PET検査装置の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K15208
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: 河原林 順 東京都市大学, 工学部, 教授 (80283414)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: SPECT / MLEM / 再構成 / イメージング

Outline of Annual Research Achievements

３本の棒状マルチピンホールガンマカメラを用いることで、腹腔鏡手術に適した体内挿入型SPECT検査装置の開発を進めている。初年度は、再構成に必要となる再構成アルゴリズムとして最尤推定期待値最大化法（MLEM法）を用いたシミュレーションによる性能評価を行い、予想される位置分解能の評価を行った。
MLEM法で必要となる検出確率は、EGS5を用いて導出を行った。対象とするγ線のエネルギーを200 keVと仮定して検出確率の計算を行い、再構成対象領域を1 mm角のボクセルが11×11×11個敷き詰められたものとし、それぞれのボクセル位置に線源を設置した場合の検出器応答を計算した。この算出された応答と開発したMLEM法による再構成プログラムにより三次元再構成を実施し、位置分解能の評価を行った。
位置分解能の評価として、ある強さの線源を領域の上部の右上・中部の中心・下部の左下の3個所に1ミリ間隔で2個の線源、すなわち合計6個の線源を配置し、さらに配置していない部分に線源の1/10の強度となるようバックグラウンド線源を配置した体系を用意した。この体系に対して応答を取得し、作成した再構成プログラムにより再構成を行ったところ、すべての線源が正しい位置に再構成された。この結果より、1mmの間隔が再構成可能であることが示され、位置分解能は2mm以下となることが予想される。さらに、再構成に必要なデータ量を評価するために、線源を中心に1個配置した体系で、線源から放射されるγ線の個数を、107、106、105、104と変化させた場合で再構成を行ったところ、2×106個以上のγ線の発生があれば、正しい位置に再構成できることが確認できた。即ち、104Bqのアクティビティが悪性腫瘍の領域に集積していれば200秒でデータが取得可能となると予想される。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

提案する検出器の構造に適した、MLEM法を用いた再構成計算コードの開発を完了し、その動作を確認した。また、設計したコリメータを用いた検出器応答計算により、2mm以下の分解能を達成可能であることが示された。

Strategy for Future Research Activity

設計されたコリメータを作成し、プロトタイプ検出器の作成を実施する。また、その特性評価を通じて、実験により提案する検出器の分解能を評価する。