2021 Fiscal Year Research-status Report

211At療法実用化に向けた高線量211Atの生成量・化学形短時間同時分析技術

Research Project

Project/Area Number	20K08147
Research Institution	Japan Atomic Energy Agency
Principal Investigator	瀬川麻里子国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門原子力科学研究所原子力基礎工学研究センター, 研究職 (00435603)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	放射線イメージング
Outline of Annual Research Achievements	ガンへの高い治療効果が期待されるα線放出核種211At内用療法の実用化において、基礎研究に用いられる低放射能から医学利用される高放射能の211Atの生成量と化学形を迅速に分析する技術の開発が求められている。そこで本研究では、211Atを化学形毎に展開した薄層クロマトグラフィから放出されるα線をシンチレータにより可視光に変換し、その可視光をカメラにより撮像して得られる輝度から高速で放射能と化学形を分析するソフトウェアを開発し、これらを高速分析する技術を確立する。　本年度は、低暗電流のカメラによる撮像システムを構築し、211Atを利用し取得した放射能と輝度値に関する特性データを利用して分析用ソフトウェアの分析性能を検証するとともに、開発した装置の211Atに対する感度を補正する新たな手法を開発し特許出願した。具体的には、RIを含有するシンチレータを用いて簡便に感度のずれを探知及び補正して、211Atの定量に関する分析精度及び信頼性を維持する手法である。RIを含有するシンチレータからの光（内標準光）と測定対象物の輝度値及びRIの放射能の相関を事前に取得しておくことで、測定毎に内標準光の輝度値をモニターして装置の放射線に対する感度のずれを簡便に探知するとともに、内標準光の輝度値を規格化に用いて測定条件（測定時間、カメラのセンサー温度による暗電流の増減、カメラの内部増幅機能の設定値、試料とカメラのセンサー間距離、暗箱外から漏れこむバックグラウンド光）に寄らず測定対象物が有する放射能を決定することができる。本発明により撮像時間などの撮像条件を変えて撮像した場合でも、RIを含有する内標準シンチレータを用いて簡便にずれを探知及び補正して、放射能の定量が可能である事を明らかにした。その他に、AI等を活用した雑音の低減化・画質の向上により分析精度を向上させるために必要な基礎データを取得した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 令和3年度は、当初計画通りに、製作したソフトウェアの性能検証及び分析装置の211Atに対する感度を補正する新たな手法を開発できたことからおおむね順調に進展していると判断する。
Strategy for Future Research Activity	令和4年度以降は、令和３年度に取得した基礎データを利用し、AI等を活用した雑音の低減化により分析精度が向上を図り、これまでの開発結果をまとめて口頭発表や論文投稿による研究成果の公開を行う。
Causes of Carryover	CMOSカメラの購入に係る費用と211At可視化分析用ソフトウェアの機能追加に係る費用について、当初計画よりも支出額が少額となったことから次年度使用額が生じた。次年度使用額は、令和４年度分経費と合わせて、AI等を活用した雑音の低減化による分析精度の向上に係る費用や研究成果の公開に係る費用として使用する。