PET／チェレンコフ光一体型撮像装置の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25670529
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 山本 誠一 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00290768)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: チェレンコフ光 / PET / 一体型装置

Research Abstract

PET/チェレンコフ光一体型撮像装置の開発を行った。対向型PETの側面が空いていることを利用して、その空間にチェレンコフ光を撮像するためのEM-CCDカメラを配置した。そのままでは、対向型PET装置とチェレンコフ光撮像の方向が異なるので、被検体上方にミラー（反射鏡）を配置し、上方からのチェレンコフ光を撮像可能にした。
対向型PET装置は１.2mmx１.2mmx10㎜のGSOシンチレータブロックを33x33に配置したブロックを2インチ位置有感型光電子増倍管（PSPMT）に光学結合したブロック検出器を2個開発し、対向して配置することで構成した。対向するブロック検出器間で同時計数を行い、その間の断層画像を作成した。収集データは投影法により画像再構成を行い，平面画像を作成した。
一体型装置として用いるチェレンコフ光撮像装置は被検体上方に配置したミラー（反射鏡）でチェレンコフ光を側面に導き出しEM-CCDカメラで画像化した。EM-CCDカメラに用いる光学レンズもF値の小さなレンズ（F：0.95）を選択するとともに被検体との距離を，接写リングを装着することで近づけ集光量を増加させることでS/Nの良い撮像を可能にした。
被写体に含まれる放射性核種がガンマ線を同時に放出する核種の場合，ガンマ線がEM-CCDカメラのセンサー部で直接検出され，画像上に大きなスポット状のアーチファクトを生じるがソフト的に補正することで、この直接検出を問題の無いレベルにまで減少させることができた。
開発した装置を用いて，ファントム画像の測定を行い、対向型PET装置とチェレンコフ光撮像装置の性能の評価と比較を行った。空間分解能は，チェレンコフ光画像はNa-22ポジトロン線源に対して230μm FWHM，PETは1.2mmが得られた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

すでにPET，チェレンコフ光の両撮像装置は完成し，それぞれの性能評価が終わり，一体化も終了している。したがっておおむね順調に進展していると結論される。

Strategy for Future Research Activity

PET/チェレンコフ光一体型撮像装置による動物の同時撮像を行い、融合画像を作成する。PET、チェレンコフ光画像及び融合画像を比較することにより PET装置との同時測定の有用性を評価する。
ポジトロン核種、疾患モデル動物の種類、疾患部位等の測定条件を変化させた同時撮像を行い、動物撮像におけるPET/チェレンコフ光一体型撮像装置の有用性とともに、チェレンコフ光撮像法の有用性も評価する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

備品で購入予定のEM-CCDカメラが購入時に旧機種となったため，購入価格が当初予定より低くなった。
開発する装置の性能向上のために使用する予定でｓる。