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新規核種95-Tcを用いた次世代医療用ガンマ線カメラの臨床仕様化へ向けた基礎開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K08236
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関東海大学

研究代表者

株木 重人  東海大学, 医学部, 講師 (00402777)

研究分担者 西嶋 恭司  東海大学, 理学部, 教授 (40202238)
初川 雄一  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 専門業務員 (40343917)
櫛田 淳子  東海大学, 理学部, 教授 (80366020)
国枝 悦夫  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 客員教授 (70170008)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード核医学用ガンマ線カメラ / テクネチウム / コンプトンカメラ / ガンマ線カメラ / 核医学 / 医学物理 / 放射性薬剤 / テクネシウム / Tc-95
研究開始時の研究の概要

我々は電子飛跡検出型コンプトンカメラ (ETCC: Electron-Tracking Compton Camera)の開発を推進している。ETCCは計測できるエネルギー範囲が160-2000 keVと非常に広い特徴を持つ。このカメラが臨床に使用できるようになれば、世界のがん医療にとって大きな福音になる。本研究は、これまでに原理実証は済んでおり臨床仕様機の基礎開発を開始している。本申請では ①ETCCモジュールの高速データ収集システムの構築と、②広いエネルギー範囲での散乱/吸収補正の実装、③新規核種Tc-95 (20時間、766 keV)を用いた試薬の定量的な画像化を目標とする。

研究成果の概要

本研究では医療応用を目的とした電子飛跡検出型コンプトンガンマ線カメラ(ETCC)の開発と、新たなテクネチウム製剤の開発を行うことを目的としている。
本研究では新たなTc製剤の画像化を目指した具体的にTc同位体の撮像試験、Tc同位体を用いた生体の撮像を行った。加えて本研究期間でステレオ3次元再構成アルゴリズムの開発を推進し、またこのアルゴリズムを用いたマウスの画像化試験を行なった。更にTc-95-DTPA製剤を用いたラットの撮像試験を行腎機能評価を行なった。DTPAは臨床で使用されている薬剤でありこの薬剤をTc-99mと異なるTc同位体に標識を変え撮像できたことは臨床的な意義が大きい。

研究成果の学術的意義や社会的意義

核医学分野で約60%も使用されている核種Tc-99mは親核種であるMo-99はほぼ100%輸入に頼っており、これまでに空路閉鎖や海外の原子炉のトラブル等で国内供給に問題が生じて度々臨床に大きな影響が出た。世界的にもMo-99は高濃縮ウラン(U-235)を用いて生成されるため、核拡散防止条約等の世界平和の側面からも異なる精製方法が推奨されている。本研究では新しいテクネチウム製剤の画像化を達成した。薬剤から画像化まで一貫した結果が得られたことは、今後臨床機器への開発と上記問題を解決する上で大きな前進と言える。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 核医学応用へ向けた電子飛跡検出型コンプトンガンマ線カメラの現状と展望2020

    • 著者名/発表者名
      株木重人、初川雄一
    • 雑誌名

      臨床核医学

      巻: 53 ページ: 53-57

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 電子飛跡検出型コンプトンカメラを用いた95-Tc及び96-Tcの画像化試験2020

    • 著者名/発表者名
      Atsuya Ikuta(筆頭者・CA) Shingo Uematsu Shigeto Kabuki Junko Kushida Takumi Tokumiya Takeru Kada Yuichi Hatsukawa Kazuaki Tsukada Masato Asai
    • 学会等名
      第119回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子飛跡検出型コンプトンカメラにおける改良したHead Amp読み出し回路の評価2019

    • 著者名/発表者名
      植松真吾、幾田敦也、和田美弥、櫛田淳子、西嶋恭司、谷森達、株木重人、國枝悦夫
    • 学会等名
      第117回 日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子飛跡検出型コンプトンカメラを用いた核医学診断用Tc同位体の画像化試験2019

    • 著者名/発表者名
      幾田敦也、初川雄一、株木重人、植松真吾、櫛田淳子、徳宮巧実、加田孟、塚田和明、浅井雅人、西嶋恭司、國枝悦夫、谷森達
    • 学会等名
      東海・重イオン科学シンポジウム―タンデム加速器成果報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高エネルギーガンマ線を放出するテクネチウム同位体を用いたコンプトンカメラ撮像研究2019

    • 著者名/発表者名
      初川雄一、株木重人、櫛田淳子、浅井雅人、塚田和明、植松真吾、幾田敦也、西嶋恭司、國枝悦夫
    • 学会等名
      第56回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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