サブミリPET装置を用いたヒト脳微細構造の活動評価および微小がんの診断

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25670525
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 田代 学 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00333477)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: PET / 空間分解能 / 脳活動 / 筋活動 / 微小構造物

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、細かい加工が容易にできる半導体検出器を用いて構築された空間分解能が1 mm程度の「ヒト脳撮影用の超高分解能PET装置」を用いて、脳や癌などの代謝イメージングに応用し、その性能を評価することであった。ファントム等を用いて行った初期性能評価試験の結果、予想していたような画像を得ることができず、原因究明が必要となった。原因究明の結果、検出器自体の問題、散乱線補正の問題、装置デザインの問題などが明らかとなり、仕様変更と改造が必要となった。その作業中に予想外のPET装置の破損も起こり、多岐にわたる仕様変更ともあいまって、本装置を用いた臨床試験の実施は困難となった。
実際の臨床試験および臨床画像の評価は、空間分解能が2 mmのPET型装置(PEM)を用いて行った。同装置による腫瘍の検出能力が全身用PET装置よりも優れていることはすでに示されていたため、[18F]FDGをトレーサーとして脳および前腕～手部の骨格筋のイメージングを行う形で実施した。同一被験者において同じポジションで撮影された高分解能MRI画像とも重ね合わせを行い、両者の画像を比較したところ、高分解能PETのほうが全身用PET装置よりも解像力が優れていて、空間分解能が高いほど、微小構造物の観察がしやすいことが再確認できた。
今後は、改造された検出器を新しい装置デザインに従って配列した新PET装置を用いて臨床試験を行うことが計画されている。本研究で検討された事項は今後の測定に非常に有用なデータとなった。上記と同様の所見が将来の臨床試験でも再現されることが期待される。

Research Products

• [Journal Article] A simulated car-driving study on the effects of acute administration of levocetirizine, fexofenadine, and diphenhydramine in healthy Japanese volunteers. (2016)
  • Author(s): Inami A, Matsuda R, Grobosch T, Komamura H, Takeda K, Yamada Y, Miyake M, Hiraoka K, Maurer M, Yanai K, Tashiro M.
  • Journal Title: Hum Psychopharmacol. Volume: Epub ahead of print Pages: Epub
  • DOI: doi: 10.1002/hup.2524
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Performance evaluation of the small-animal PET scanner ClairvivoPET using NEMA NU 4-2008 Standards. (2016)
  • Author(s): Sato K, Shidahara M, Watabe H, Watanuki S, Ishikawa Y, Arakawa Y, Nai YH, Furumoto S, Tashiro M, Shoji T, Yanai K, Gonda K.
  • Journal Title: Phys Med Biol. Volume: 61(2) Pages: 696-711
  • DOI: doi: 10.1088/0031-9155/61/2/696
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Novel PET Radiotracer for Imaging Neurofibrillary Pathology in Alzheimer Disease. (2016)
  • Author(s): Harada R, Okamura N, Furumoto S, Furukawa K, Ishiki A, Tomita N, Tago T, Hiraoka K, Watanuki S, Shidahara M, Miyake M, Ishikawa Y, Matsuda R, Inami A, Yoshikawa T, Funaki Y, Iwata R, Tashiro M, Yanai K, Arai H, Kudo Y.
  • Journal Title: J Nucl Med. Volume: 57(2) Pages: 208-214
  • DOI: doi: 10.2967/jnumed.115.164848
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prevalence and prognosis of prodromal Alzheimer's disease as assessed by magnetic resonance imaging and (18) F-fluorodeoxyglucose-positron emission tomography in a community: reanalysis from the Osaki-Tajiri Project. (2016)
  • Author(s): Meguro K, Akanuma K, Meguro M, Yamaguchi S, Ishii H, Tashiro M.
  • Journal Title: Psychogeriatrics. Volume: 16(2) Pages: 116-120
  • DOI: doi: 10.1111/psyg.12131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Akanuma K, Meguro K, Satoh M, Tashiro M, Itoh M. Singing can improve speech function in aphasics associated with intact right basal ganglia and preserve right temporal glucose metabolism: Implications for singing therapy indication. (2016)
  • Author(s): Akanuma K, Meguro K, Satoh M, Tashiro M, Itoh M.
  • Journal Title: Int J Neurosci. Volume: 126(1) Pages: 39-45
  • DOI: doi: 10.3109/00207454.2014.992068
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Longitudinal Assessment of Tau Pathology in Patients with Alzheimer's Disease Using [18F]THK-5117 Positron Emission Tomography. (2015)
  • Author(s): Ishiki A, Okamura N, Furukawa K, Furumoto S, Harada R, Tomita N, Hiraoka K, Watanuki S, Ishikawa Y, Tago T, Funaki Y, Iwata R, Tashiro M, Yanai K, Kudo Y, Arai H.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 10(10) Pages: e0140311
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0140311
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Histamine H1 receptor occupancy by the new-generation antipsychotics olanzapine and quetiapine: a positron emission tomography study in healthy volunteers. (2015)
  • Author(s): Sato H, Ito C, Hiraoka K, Tashiro M, Shibuya K, Funaki Y, Yoshikawa T, Iwata R, Matsuoka H, Yanai K.
  • Journal Title: Psychopharmacology (Berl). Volume: 232(19) Pages: 3497-3505
  • DOI: doi: 10.1007/s00213-015-4002-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amyloid deposits and response to shunt surgery in idiopathic normal-pressure hydrocephalus. (2015)
  • Author(s): Hiraoka K, Narita W, Kikuchi H, Baba T, Kanno S, Iizuka O, Tashiro M, Furumoto S, Okamura N, Furukawa K, Arai H, Iwata R, Mori E, Yanai K.
  • Journal Title: J Neurol Sci. Volume: 356(1-2) Pages: 124-128
  • DOI: doi: 10.1016/j.jns.2015.06.029
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantitative kinetic analysis of PET amyloid imaging agents [(11)C]BF227 and [(18)F]FACT in human brain. (2015)
  • Author(s): Shidahara M, Watabe H, Tashiro M, Okamura N, Furumoto S, Watanuki S, Furukawa K, Arakawa Y, Funaki Y, Iwata R, Gonda K, Kudo Y, Arai H, Ishiwata K, Yanai K.
  • Journal Title: Nucl Med Biol. Volume: 42(9) Pages: 734-744
  • DOI: doi: 10.1016/j.nucmedbio.2015.05.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] [(18)F]THK-5117 PET for assessing neurofibrillary pathology in Alzheimer's disease. (2015)
  • Author(s): Harada R, Okamura N, Furumoto S, Furukawa K, Ishiki A, Tomita N, Hiraoka K, Watanuki S, Shidahara M, Miyake M, Ishikawa Y, Matsuda R, Inami A, Yoshikawa T, Tago T, Funaki Y, Iwata R, Tashiro M, Yanai K, Arai H, Kudo Y.
  • Journal Title: Eur J Nucl Med Mol Imaging. Volume: 42(7) Pages: 1052-1061
  • DOI: doi: 10.1007/s00259-015-3035-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Brain histamine H1 receptor occupancy measured by PET after oral administration of levocetirizine, a non-sedating antihistamine. (2015)
  • Author(s): Hiraoka K, Tashiro M, Grobosch T, Maurer M, Oda K, Toyohara J, Ishii K, Ishiwata K, Yanai K.
  • Journal Title: Expert Opin Drug Saf. Volume: 14(2) Pages: 199-206
  • DOI: doi: 10.1517/14740338.2015.989831
  • Peer Reviewed