| 研究課題/領域番号 |
19K22987
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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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 |
錦戸 文彦 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, 主任研究員 (60367117)
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| 研究分担者 |
人見 啓太朗 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60382660)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | PET検出器 / タイムオブフライトPET / 半導体検出器 / 時間分解能 / PET / TOF-PET / チェレンコフ光 / 高時間分解能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
陽電子断層法(PET)は医学・生物学用のイメージング装置であり、陽電子放出核種で標識された薬剤を測定対象に注入し、その薬剤分布を画像化する。その要素技術の一つであるタイムオブフライト(TOF)-PETは、消滅放射線を検出した時の時間情報を利用することでPET画像の質を上げる手法である。現在の市販のTOF-PET装置では人の全身を測る場合には効果が得られているが、まだ性能改善の必要がある。特に現在のTOF性能では小さな対象(小動物等)では効果が得られない。本研究の目的は、今まで用いられてこなかったより高速な発光過程であるチェレンコフ光を用いることで、より高性能なTOF-PETを実現する。
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| 研究成果の概要 |
近年のPET装置開発では高時間分解能を要求するタイムオブフライト型PETの開発が主流である。そこで本研究ではPET検出器で一般的に用いられるシンチレーション検出器を超える性能を持つ検出器の実現を目指し、半導体(臭化タリウム)をベースとしたPET検出器の時間分解能の改善のための研究を行った。実験ではチェレンコフ発光を利用することにより今までの半導体PET検出器では困難であった数百ピコ秒の時間分解能を達成することに成功した。またチェレンコフ光の集光量を増加させることにより更に高い時間分解能が得られることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年でタイムオブフライト型PET装置用検出器に必要な性能、特に時間分解能について焦点を当てて研究を行った。本研究では今までの半導体検出器の手法では達成困難であった1ナノ秒以下の時間分解能を実現することに成功した。今回得られた時間分解能と半導体検出器が持つ高いエネルギー分解能を利用したPET検出器の開発を行うことで、現存する装置と比較して高画質な画像が得られることが期待できる。実験の結果から更なる高時間分解能化の可能性も示されており、研究を進めることにより現在主流のシンチレーション検出器を超えるPET検出器の実現が期待される。
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