| 研究課題/領域番号 |
20K16777
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分52040:放射線科学関連
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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 |
草野 広樹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 計測・線量評価部, 研究員 (10547615)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 標的アイソトープ治療 / X線 / イメージング / 位置敏感型検出器 / ピンホールカメラ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
α線を利用した標的アイソトープ治療は、転移性の悪性腫瘍に対して効果の高い全身治療法として期待されており、At-211は標的アイソトープ治療に用いるα線放出核種の有力な候補である。現在、放射性薬剤の開発および治療計画の最適化のため、薬剤の体内動態の把握は重要な課題と認識されている。本研究では、At-211を利用した放射性薬剤の生体内分布について、生体外部から詳細かつ定量的な可視化を行うためのイメージング技術を開発することを目的として、X線ピンホールカメラの開発研究を実施する。
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| 研究実績の概要 |
アルファ線は飛程が短く線エネルギー付与が高いため、標的アイソトープ治療において高い治療効果が期待できる。At-211はアルファ線標的アイソトープ治療核種の候補であり、治療効果の検証のため、薬剤の体内動態や臓器の被ばく線量の評価が不可欠である。本研究では、生体外部からAt-211を可視化するため、At-211の崩壊に伴うPo K-X線（77-92 keV）を計測するピンホール型X線カメラの開発を行った。
2020、2021年度は、検出器設計、試作と性能評価を実施した。検出器はモノリシック型NaI（Tl）シンチレータを選択し、マルチアノードPMT、ピンホール型コリメータで試作機を構成した。122 keVのガンマ線に対する検出器固有性能として、エネルギー分解能11.0%、空間分解能1.5 mmが得られ、有効視野内で良い一様性が確認できた。また、光センサをSiPMと電荷分割回路に置き換えて性能評価を行った結果、検出器固有空間分解能は1.3 mmでPMTと同等であった。従って、SiPMの利用と読み出し信号数の削減により、小型軽量、低電圧動作でコストの低い装置が実現可能と考えられる。
2022、2023年度は、X線イメージングカメラ試作機を利用してAt-211のイメージング試験を実施し、At-211を水に溶解した試料を計測して分布が得られることを確認した。コリメータから距離13 mmの試料に対して、空間分解能は1.6 mm、検出感度は101 cps/MBqであった。この結果から、距離25 mm以内の測定対象について、感度25 cps/MBq以上、空間分解能2.5 mm以下が達成可能な見込みである。本研究により、ピンホール型X線カメラがAt-211のイメージングに有用であり、シンプルな構成の検出器で高感度、高空間分解能が達成可能であることを示した。
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