| 研究課題/領域番号 |
19K12857
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
吉田 英治 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主幹研究員 (50392246)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | PET / 検出器 / depth-of-interaction / time-of-flight / DOI / デジタル読み出し |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では高精度かつ効率的に信号を取得可能な3次元デジタル PET 検出器を提案する。開発する検出器は受光素子の 1/4 サイズのシンチレータを用い、シンチレータは受光素子との接続面以外を光学的に遮蔽する。この際、2つの受光素子をまたがる1対のシンチレータの上部の一部分のみを光学接続することで受光素子の組み合わせと出力比で検出したシンチレータを一意に決定できる。本方式 によってシンチレータ数の1/4 の受光素子でデジタルPET検出器を実現でき、出力比から深さ情報も取得可能な検出器を開発する。
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| 研究成果の概要 |
PETの画質を向上するために、視差誤差を低減するDOI情報と再構成画像上でSNを改善するTOF情報は、重要な要素技術である。しかしながら、両方の技術を劣化なしに同時に実現することは、困難な課題である。我々は、TOF-DOI検出器として、光センサーと同等の大きさの4分割fast LYSO結晶からなるループ構造と、風車状に配置された近接する4つの光センサーを光学的に結合させた３次元デジタルPET検出器を開発した。1.45 mmのfast LGSO結晶とESR反射材を用いた検出器は10.1%のエネルギー分解能、4.7 mmのDOI分解能、293 psの時間分解能が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本検出器は従来困難な課題であったDOIとTOFの両立を1.45 mmという高い空間分解能のシンチレータで達成した。小動物PETにおいてはDOIが、臨床PETにおいてはTOFが重要視されるため、本検出器は様々なPET装置に適用可能である。また、従来の2次元検出器に対して、本検出器の主な変更点は反射材構造のみであり、低コストでの製品化が可能である。
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