2021 Fiscal Year Annual Research Report
Demonstration of simultaneous multi-isotope imaging using scintillation active collimator detectors
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21H03834
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉野 将生 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (30789938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | PET / SPECT / シンチレータ / 放射線検出器 / モンテカルロシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、シンチレーションアクティブコリメータ検出器の設計、試作を行った。NEMA NU4-2008ファントムでの試験のために、ピンホールコリメータ方式での検出器設計を行った。GATE（Geant4 Application for Tomographic Emission）を用いたモンテカルロシミュレーションを行い、検出器ジオメトリの最適化を行った後、必要なシンチレータや光センサといった部材を調達した。一部、新型コロナウイルス感染症拡大の影響によって、部材の手配に遅延が生じているが、計画通りに検出器が組み上がり、信号の読み出し試験を実施済みである。
加えて、シンチレータ開発として、発光量が極めて高く、エネルギー分解能に優れるCaI2、CaBrI、CaBrI:Euの３種類のシンチレータについて、その発光特性や機械学習を用いた入射粒子の識別手法を開発し、国内学会である第82回応用物理学会秋季学術講演会及び、国際学会であるIEEE NSS/MIC 2021で報告し、論文をNucl. Instrum. Methods Phys. Res. Aに投稿中である。
また、複数光子放出核種を用いることで、クロストークを低減する技術を考案し、特許出願ずみである。本発明によって、多核種同時撮像時の定量性の向上が期待できる。
来年度以降は、NEMA NU4-2008ファントムや特注した小型のファントムを用いた撮像試験を行っていく計画である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、シンチレーションアクティブコリメータ検出器の設計、試作を行った。NEMA NU4-2008ファントムでの試験のために、ピンホールコリメータ方式での検出器設計を行った。GATE（Geant4 Application for Tomographic Emission）を用いたモンテカルロシミュレーションを行い、検出器ジオメトリの最適化を行った後、必要なシンチレータや光センサといった部材を調達した。一部、新型コロナウイルス感染症拡大の影響によって、部材の手配に遅延が生じているが、計画通りに検出器が組み上がり、信号の読み出し試験を実施済みである。
また、複数光子放出核種を用いることで、クロストークを低減する技術を考案し、特許出願ずみである。本発明によって、多核種同時撮像時の定量性の向上が期待できる。
来年度以降は、NEMA NU4-2008ファントムを用いた撮像試験を行っていく計画である。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度以降は、NEMA NU4-2008ファントムを用いた撮像試験を行っていく計画である。当初計画していたSPECT核種・PET核種に加え、RI内用療法用の核種の撮像も試みる予定である。また、昨年度特許出願した複数光子放出核種を利用したクロストークの低減技術について、その適用範囲を検証するための試験を進めていく計画である。
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