２光子ガンマ線の多次元空間の相関を用いた亜同時計数による高次イメージング法の研究

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H04961
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section D
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 百瀬 敏光 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 客員研究員 (20219992) ; 関野 正樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20401036) ; 羽場 宏光 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 室長 (60360624) ; 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) ; 島添 健次 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70589340)
• Project Period (FY): 2022-04-27 – 2026-03-31

Summary of the Research Project

２本のガンマ線を続けて放出する核種に着目し、時間・空間相関を用いることで生体内イメージングを可能とする新たな手法を開発し、高分解能化を目指す研究である。磁場・RFによって操作するスピンをガンマ線で検出することで、従来のMRIと比較して高感度に、核種を含む分子の化学結合状態など局所情報を可視化していく。原理検証は既に行われており、本研究では、コリメータ一体型シンチレータの開発、システム構築、磁場・アンテナ設計と計測法、新規核種探索・合成とファントム試験、マウス実験などから成る多光子相関イメージング法の研究を工学、理学、医学の研究者が共同で行う。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

多光子相関イメージング法は、従来のMRIやPETなどに比べ、バックグラウンドが低減されるために感度が高く、また、生体深部での核種分布画像とともに、pHやラジオアイソトーププローブの化学結合状態が磁場中のスピンを介してイメージできるなどの点で優位性があり、非常に独自性が高い手法と考えられる。核医学とMRIの融合により高次の情報を取得できる日本発の方法であり、新たな医用イメージング装置の創出に資するとともに、将来的には初期がんの検出や疾患の病態解明への適用に加え、創薬の発展への寄与が期待されるなど、社会的波及効果が大きいと考えられる。