2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20K12705
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
稲玉 直子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主幹研究員 (10415408)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | PET検出器 / 放射線検出器 / 検出位置分解能 / DOI検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PET用に以前開発した高性能放射線検出器において、発見した性能改善の糸口を本研究で具体化することができた。PETは例えば被検者のがん細胞に取り込まれたPET薬剤から発するいくつもの放射線を検出器で捕らえ、飛来方向の特定から体内の薬剤位置を計算し画像化するもので、検出器には放射線の通過を妨げる検出部分（シンチレータ）の厚み（高感度）とシンチレータ内の検出位置の高精度な特定（高分解能）が求められる。両条件は通常両立しないが、2次元位置に加えシンチレータの深さの位置特定が可能な Depth of interaction(DOI)検出器の開発で実現できていた。我々は4層分のDOI識別を可能にする手法を確立したがシンチレータの端だけが位置分解能が低く長年の課題であった。
本研究で、シンチレータ内部に用いる反射材の工夫で端の分解能が改善できることを示し、反射材パターンの最適化研究でより安定した構造を見出した。昨年度までに、反射材工夫についての特許の出願、最適化研究結果の国際学会での発表を行った。最終である今年度は、量産に適応させるための反射材構造の改良、4層DOI検出器を搭載している開放型PET装置「OpenPET」への応用、細かなシンチレータへの適応、を行った。具体的には、量産を考慮し、構造上必要な細かな反射材ピースを性能劣化を伴わずに連結するための工夫などを行った。OpenPET装置は重粒子線治療での活用を目的とし我々のグループが開発した装置で、いくつかの検出器の取り出しが可能となった本年度、本研究での技術による改良を試みた。すでに固定済みのシンチレータ部の作り直しは端のみに制限されるため、条件に適する新たな反射材構造を開発し改良した。また、本研究で用いてきた1.53mmサイズのシンチレータをさらに細かい1mmとしたときに生じる組み立ての困難さや性能に対する工夫も行った。
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