2022 Fiscal Year Annual Research Report
磁場と核偏極とガンマ線を用いた新たな医用イメージングの開拓と原理検証
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20K20488
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
島添 健次 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (70589340)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富田 英生 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20432239)
鎌田 圭 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (60639649)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 核偏極 / 角度相関 / 核医学 / PET / MRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで悪性腫瘍の検出などの核医学診断はPET (Positron Emission Tomography)やSPECT などに限られてきたが、空間分解能や感度の点で限界がある。一方でMRIは高分解能な形態診断が可能であるが感度の点で限界がある。また分子間相互作用の全身イメージングは困難であ った。本研究では新たに磁場と核偏極とガンマ線を利用した医用イメージング診断装置の開拓と原理検証試験を行う。これによりPETの感度とMRIの空間分解能を両立できる技術の確立を目指す。研究においては、まずGAGAシンチレータ及びGFAGシンチレータ、CeBr3を用いた結晶アレイ及び読み出しASIC、TOTのシステムを確立した。データ取得としては62.5psの時間分解を行うシステムを開発し、CeBr3との組み合わせでは250ps(FWHM)を切る時間分解能を達成した。これらのシステムをもちいてIn-111の原子核から放出される171 keVと245 keVの精密なエネルギー測定、時間測定を実施することで、磁場印加1-3Tにおいてラーモア歳差運動に起因する放出分布の振動をガンマ線を用いて高感度に検出することに成功した。また検出した周波数から位置分解を行う実験を実施し、初期的なイメージングに初めて成功した。SPECTのようにコリメータが不要で高感度を実現可能な見込みを得た。加えて別の手法として、超音波を用いた外場の摂動を試行し、超音波によって放出相関の変更が可能であることを初めて確認した。以上より新たなイメージング手法の原理実証に成功した。
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