2018 Fiscal Year Research-status Report
コンプトンカメラを用いた体内Y-90の3次元イメージング
| Project/Area Number |
17K15798
|
|---|
| Research Institution | Gunma University |
|---|
Principal Investigator |
酒井 真理 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70727338)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | コンプトンカメラ / Y-90 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Y-90は純β核種であり、様々な腫瘍の治療に用いられている。Y-90の体内動態を直接可視化することができれば、患者毎の治療効果の予測に役立つ。また事前薬の投与が不要となることから、医療費の大幅な軽減にもつながると考えられる。
本年度は昨年度に作成した実験系および人体ファントムを用いた測定を行った。実験系は1軸ガイドレールと自動回転テーブルを用いたもので、ＦＯＶ（コンプトンカメラ最前面の検出器から回転軸までの距離）が250～450mm、回転軸の中心精度が～１mmである。この実験系を用いてイメージング性能の評価を行ったところ、Coldスポットのイメージング性能に課題が有ることが確認された。また性能評価のために様々な条件下で測定を行ったものの、これらのデータから画像を再構成するためには膨大な計算時間がかかり、評価が難しくなることが分かった。そこで画像再構成の高速化を図り、計算時間を1/4程度に短縮できるようにした。またこの過程でノイズの影響が再構成画像に大きく出てしまうようになったことから、ノイズ抑制フィルターを画像再構成アルゴリズムに加えた。新しく作成した画像再構成プログラムの性能をシミュレーションにより評価したところ、画像再構成にかかる時間を短縮しながらより高い画質の画像を得られることが確認され、またColdスポットも可視化できることが確認された。
最終的には現在利用されている測定方法と性能を比較する必要が有るが、これまでの測定方法では条件が大きく異なる点が有り、現時点では正確な比較が難しい。そのため、今後は条件を統一した測定を行いたいと考えている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Y-90は純β核種であり、様々な腫瘍の治療に用いられている。Y-90の体内動態を直接可視化することができれば、患者毎の治療効果の予測に役立つ。また事前薬の投与が不要となることから、医療費の大幅な軽減にもつながると考えられる。
本年度は自動回転台及び1軸ガイドレールを用いた３次元測定実験系の構築を行った。その結果、ＦＯＶ（コンプトンカメラ最前面の検出器から回転軸までの距離）が250～450mm、回転軸の中心精度が～１mmの実験系を作成することができた。
また３次元画像再構成手法として、Y-90イメージング用median root prior-EM（MRP-EM）法を実装し、高速でノイズの少ない３D画像再構成プログラムを作成した。この画像再構成プログラムの性能をシミュレーションにより評価したところ、画像再構成にかかる時間を短縮しながらより高い画質の画像を得られることが確認され、またColdスポットも可視化できることが確認された。
当初行った実験条件が今後の応用展開を考慮した場合に現実的ではないことが判明した。そのため、追加の実験を行う必要が生じたが、実験装置の修理・改修が必要であり、今年度内に研究を完結することができなかった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初行った実験条件がが今後の応用展開を考慮した場合に現実的ではないことが判明した。そのため、実験装置の修理・改修を行い改めて測定実験を行う予定である。現時点ではコンプトンカメラの前方に必要に空間ができてしまっており、これらが測定の邪魔になっている。コンプトンカメラのケース形状を改善し、より適切な実験体系での測定を行う予定である。また、これまでの研究成果をまとめ発表したいと考えている。
|
| Causes of Carryover |
当初行った実験条件がが今後の応用展開を考慮した場合に現実的ではないことが判明した。そのため、追加の実験を行う必要が生じたが、実験装置の修理・改修が必要となったことから今年度内に研究を終了できなくなった。またこの研究内容を発表するためにも来年度に研究費を繰り越す必要が生じた。
研究報告のためのタイミングが遅れたことと、実験装置の修理・改修のための方針決定に時間がかかったため、研究費の使用が次年度にずれこむこととなった。
|
