2017 Fiscal Year Annual Research Report
次世代PETコンセプト「Whole Gamma Imaging」の実証
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16H02641
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
山谷 泰賀 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 計測・線量評価部, チームリーダー(定常) (40392245)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅 幹生 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (00294281)
高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 核医学 / PET / コンプトンカメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がん診断等で注目を集めるポジトロンCT（PET）はその誕生以来40年間改善が続けられてきた。一方、微小がん・脳内異常たんぱく質の超早期検出や再生医療の可視化など、近年高まる個々の細胞の生体内挙動を追跡するニーズに応えるためには、PETの感度は不十分であり、新しい原理の診断法の発明が求められる。そこで本研究では、全ガンマ線イメージング（Whole Gamma Imaging: WGI）コンセプトを提案し、世界初の実証を目指す。WGIは、ガンマ線のすべてを計測して画像化に使うことで、ごく微量の体内物質でもリアルタイムに3次元画像化する。具体的には、Sc-44などβ+崩壊とγ線放出がほぼ同時に起こる3γ核種の利用と、コンプトンカメラ兼PET検出器の新規開発とそのリング状配置がポイントである。
511keVの消滅放射線ペアとほぼ同時に1157keVの単一γ線をほぼ100%の確率で発生する半減期約4時間のSc-44は、理想的なWGI核種である。消滅放射線ペアの同時計数により限定される線分と、単一γ線のコンプトンイメージングによる円錐表面の交点から、たった1回の崩壊でも核種位置を特定できる。この3γ事象の検出効率を最大化するため、コンプトンカメラ兼PET検出器を新規開発し、測定対象を囲むように配置する。
3年計画の2年目である平成29年度は、以下のとおり、概ね計画通りに研究が進行した。（１）位置弁別アルゴリズム開発については、DOI検出器内での多重相互作用イベントの除去・位置弁別方法を開発した。（２）読出し回路開発では、回路の製作を行った。（３）検出器試作・評価については、検出器試作・評価を通じて検出器仕様を確定した。（４）Sc-44製造・合成技術については、製造における分離精製の高効率化手法について検討した。
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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
（１）位置弁別アルゴリズム開発、（２）読出し回路開発、（３）検出器試作・評価、（４）Sc-44製造・合成技術のいずれにおいても、計画通り研究が進捗したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画どおり、（１）位置弁別アルゴリズム開発と（２）読出し回路開発の実施を予定している。特に、本研究の最終目標である試作機完成と原理実証について、重点的に実施する予定である。
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Research Products
(15 results)
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[Presentation] Development of a DOI-based Compton camera for nuclear medicine application2017
Author(s)
S. Takyu, S. Liprandi, F. Nishikido, A. Mohammadi, E. Yoshida, S. Aldawood, T. Binder, M. Mayerhofer, R. Lutter, I. I. Valencia Lozano, G. Dedes, K. Kamada, K. Parodi, P. G. Thirolf, T. Yamaya
Organizer
2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Characterization of a Compton camera setup with monolithic LaBr3(Ce) absorber and segmented GAGG scatter detectors2017
Author(s)
S. Liprandi, S. Takyu, S. Aldawood, T. Binder, G. Dedes, K. Kamada, R. Lutter, M. Mayerhofer, A. Miani, A. Mohammadi, F. Nishikido, D. R. Schaart, I. I. Valencia Lozano, E. Yoshida, T. Yamaya, K. Parodi, P. G. Thirolf
Organizer
2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
Int'l Joint Research
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