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世界初のPET-SPECT-MRI同時イメージング法(PESM)への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 18K19949
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

山谷 泰賀  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 先進核医学基盤研究部, グループリーダー(定常) (40392245)

研究分担者 樋口 隆弘  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30739850)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードPET / SPECT / MRI / 核医学 / コンプトンカメラ
研究成果の概要

分子イメージング研究分野において、PETやSPECT、MRIなどが進歩してきたが、それらの組み合わせ手法については十分に研究されてこなかった。そこで本研究では、世界初となる実験小動物用PET-SPECT-MRI同時イメージング法の実現に向けて、鍵となる高磁場MRI内で動作する小型・高解像度PET-SPECT兼用検出器の開発に挑戦した。具体的には、PET検出器のシンチレータ(放射線感受部)内部にて放射線のコンプトン散乱現象を計測・解析して、SPECT核種からの単一ガンマ線の入射方向も特定できるようにすると共に、小動物用MRIに適用できるよう検出器の小型化を目指した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PET、SPECTおよびMRIの同時撮像が出来れば、高精細MRI画像に、複数のトレーサーによる生体内分子動態情報(血流、エネルギー代謝、レセプター、伝達物質等)の完全同時評価が加わるようになる。例えば、脳血流変化と神経活動の関連付けや、再生治療細胞の生体内位置と治療効果の同時取得など、特異的な生体機能を多角的に評価することが可能になり、サル等を使った賦活実験で脳機能の解明や薬物動態イメージングによる創薬研究の推進が期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘン(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 核医学の未来を切り拓くイメージング物理研究2020

    • 著者名/発表者名
      山谷泰賀, 吉田英治, 田島英朗, 高橋美和子
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 50 ページ: 269-273

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance evaluation of a whole-body prototype PET scanner with four-layer DOI detectors2019

    • 著者名/発表者名
      Go Akamatsu, Hideaki Tashima, Yuma Iwao, Hidekatsu Wakizaka, Takamasa Maeda, Akram Mohammadi, Sodai Takyu, Munetaka Nitta, Fumihiko Nishikido, Harley Rutherford, Andrew Chacon, Mitra Safavi-Naeini, Eiji Yoshida, Taiga Yamaya
    • 雑誌名

      Phys. Med. Biol.

      巻: 64 ページ: 095014-095014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a dual-end detector with TOF and DOI capabilities using crystal bars segmented by subsurface laser engraving2019

    • 著者名/発表者名
      Akram Mohammadi, Sodai Takyu, Fumihiko Nishikido, Eiji Yoshida, Keiji Shimizu, Toshiaki Sakai, Taiga Yamaya
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research

      巻: A 931 ページ: 236-241

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the X'tal cube PET detector with segments of (0.77mm)32018

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Nitta , Naoko Inadama , Fumihiko Nishikido, Eiji Yoshida , Hideaki Tashima, Hideyuki Kawai, Taiga Yamaya
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences

      巻: 2 ページ: 564-573

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 未来PET装置開発2019

    • 著者名/発表者名
      山谷泰賀
    • 学会等名
      第68回関東核医学画像処理研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of next generation positron emission tomography (PET) imaging technologies2019

    • 著者名/発表者名
      Taiga Yamaya
    • 学会等名
      the 10th Vietnam-Japan Research & HRD Forum on Nuclear Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Whole gamma imaging (WGI)コンセプトの実証2019

    • 著者名/発表者名
      山谷泰賀, 吉田英治, 田島英朗, 高橋美和子, 永津弘太郎, 辻厚至, Katia Parodi
    • 学会等名
      第14回日本分子イメージング学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Innovation in PET Detectors and Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Taiga Yamaya
    • 学会等名
      SNMMI 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PET innovation being made by novel scintillators2019

    • 著者名/発表者名
      Taiga Yamaya
    • 学会等名
      SCINT2019 Conference on Scintillating Materials and their applications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Next-Generation Application-Dedicated PET Systems2018

    • 著者名/発表者名
      山谷泰賀
    • 学会等名
      第1回量子線イメージング研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 未来PETプロジェクト-OpenPET,頭部専用PET,そしてWGI-2018

    • 著者名/発表者名
      山谷泰賀
    • 学会等名
      JSRT 2018年度 近畿支部 秋季勉強会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current Status of NIRS Imaging Physics Research2018

    • 著者名/発表者名
      Taiga Yamaya
    • 学会等名
      Workshop on Multiple Photon Coincidence Imaging
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 次世代PET研究報告書2019

    • URL

      https://www.nirs.qst.go.jp/usr/medical-imaging/ja/study/pdf/QST_R_15.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 次世代PET研究報告書2018

    • URL

      https://www.nirs.qst.go.jp/usr/medical-imaging/ja/study/pdf/QST_R_11.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 次世代PET研究報告2018

    • URL

      https://www.nirs.qst.go.jp/usr/medical-imaging/ja/study/pdf/QST_R_11.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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