Development of a precise nuclide imaging technique for targeted radionuclide therapy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16777
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology
• Principal Investigator: Kusano Hiroki 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 計測・線量評価部, 研究員 (10547615)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 標的アイソトープ治療 / X線 / イメージング / 位置敏感型検出器 / シンチレータ / アスタチン211

Outline of Final Research Achievements

A pinhole X-ray camera was developed to investigate an in vivo At-211 imaging technique by measuring characteristic X-rays for the alpha-particle targeted radionuclide therapy using At-211. The X-ray camera consisted of a NaI(Tl) scintillator, a multi-anode PMT, and a pinhole collimator. The performance evaluation experiments confirmed that the response uniformity is good enough within the effective field of view, and the distribution of At-211 can be measured with sufficient sensitivity and spatial resolution, demonstrating that the pinhole X-ray camera is useful for At-211 imaging. In addition, it was shown that a high-performance, simple, and low-cost system can be realized by using SiPMs with a multiplexing readout for the X-ray detector.

Free Research Field

放射線計測学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

標的アイソトープ治療において、放射性薬剤の体内動態の把握は、治療効果の検証や被ばく線量の評価のために重要である。本研究の成果により、生体内の放射性薬剤の可視化に向けて、比較的簡便な装置で必要十分なイメージング性能が得られることを示した。本研究の計測技術は、放射性薬剤開発のための小動物実験などへの応用が考えられる。また、本研究で開発したピンホールカメラは、約30-200 keVのX線、ガンマ線に対して感度を持ち、空間線量率と放出源方向の決定が可能であるため、放射線治療場以外にも環境中の放射線モニタリング装置としての応用可能性を持ち、技術的意義の大きなものである。