| 研究課題/領域番号 |
23K17239
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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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| 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 |
KANG HANGYU 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 (90824467)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | Small animal PET / In vivo imaging / High-resolution / 小動物PET / 超高分解能 / 分子イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
市販小動物PET装置の分解能は1.2～1.6 mmであるため、1 mm未満のサイズであるマウスの脳の皮質や視床を識別は困難である。マウスの脳の神経活動を正確に可視化するためには1 mm未満の分解能が要求されたいる。本研究では、オフセット式で積層された3層の放射線検出器を用いて0.4 mmの超高分解能小動物PETを開発する。本研究の超高分解能小動物PETは脳疾患モデルのマウスで新しいバイオマーカーの発見に役立つと期待している。
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| 研究実績の概要 |
<Optimization of the crystal and PET geometries>
A Monte Carlo simulation study was performed to find out the optimal crystal geometry in terms of spatial resolution. The optimal crystal geometry has 3-layer staggered depth-of-interaction (DOI) configuration, in which the 1st, 2nd, and 3rd layers have 3 mm, 3 mm, and 5 mm thereby resulting the total thickness of 11 mm. The crystal pitch of 0.8 mm and reflector thickness of 0.1 mm were selected. The optimized PET geometry has an inner diameter of 48 mm, and axial coverage of 23.4 mm.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
<PET geometry optimization>
The crystal and PET geometries were optimized by using the Monte Carlo simulation software in time.The Monte Carlo simulation results were submitted to an international conference, which will be held in the US in 2024.
<Front-end electronics design>
In addition, the signal processing electronics such as front-end boards and amplifier boards were designed, which were originally scheduled on the second fiscal year. The front-end readout boards and amplifier boards were designed by using Altium Designer software. The developed front-end and amplifier boards were working properly.
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| 今後の研究の推進方策 |
<Optimization of a detector>
We plan to optimize the front-end and amplifier boards to improve the detector performance in terms of energy resolution and timing resolution.
<Develop a prototype PET scanner>
We plan to develop a prototype full-ring PET system with the optimized front-end electronics.The performance of the full-ring PET system will be evaluated with the NEMA-NU4 protocol and resolution phantom imaging.
In addition, we plan to perform in vivo mouse brain imaging with the developed PET scanner.
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