| 研究課題/領域番号 |
23K21858
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| 補助金の研究課題番号 |
21H03834 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
吉野 将生 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任准教授 (30789938)
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| 研究分担者 |
島添 健次 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70589340)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | シンチレータ / 放射線検出器 / 核医学装置 / 多核種同時撮像 / PET / SPECT / モンテカルロシミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
複数のPET・SPECT薬剤を同時定量撮像する技術は、様々な病態の確定診断への活用が期待され、注目を集める研究分野である。従来研究されてきたHEコリメータSPECTやコンプトンカメラでは、低エネルギーと高エネルギー両方の放射性薬剤を高解像度に撮像することは困難である。
本研究では、申請者が新規提案する手法：シンチレーションアクティブコリメータを用いることで、PET・SPECT核種を同時定量撮像する手法をマウスで実証する。本研究の成果は、内分泌腫瘍の特異受容体発現の病変内診断に加え、223Ra、211AtなどのRI内用療法核種の体内集積位置の特定への応用も期待される。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、申請者が新規提案する手法：シンチレーションアクティブコリメータを用いることで、100keV～511keVの幅広いエネルギーのPET・SPECT核種を同時定量撮像する手法をマウスで実証する。研究の方法として、1. 検出器・データ収集システムの構築、2. ファントム・マウスを用いた撮像試験、3. 画像再構成・データの分析、4. シミュレーションによる検証をサイクル的に実施する。本年度は、PET・SPECT核種の同時撮像試験用の検出器リング筐体の製作及び3Dプリンタによるタングステンピンホールコリメータの製作を行い、試作1号機を製作した。dToT基板で読み出したToT信号に対して重心演算を行い、放射線検出位置を計算する手法についても検討を進めた。本研究の手法では、複数のPET・SPECT核種を撮像する場合、観測対象のRIのガンマ線のエネルギーウィンドウに他方のRIのガンマ線が漏れ込む。この漏れ込みの影響を少なくするためには、エネルギー分解能の向上が必要となる。エネルギー分解能劣化の要因となっているシンチレータのピクセル化を回避するために、モノリシックなGAGGシンチレータをMPPCアレイと組み合わせて、位置有感型検出器を作製した。コリメータ部は、シンチレータのみで作成するタイプとシンチレータとタングステンコリメータの両方を使うタイプの2方式を製作した。今年度開発・製作した検出器試作２号機を用いて非密封線源（99m-Tc, 111In, 18F）の撮像試験を実施した。来年度は、本年度の非密封線源撮像試験の結果をフィードバックし、NEMA NU4-2008等のファントムの撮像試験や動物を使った核イメージング実験についても実施していく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
モノリシックなGAGGシンチレータをMPPCアレイと組み合わせて、位置有感型検出器を作製した。コリメータ部は、シンチレータのみで作成するタイプとシンチレータとタングステンコリメータの両方を使うタイプの2方式を製作した。今年度開発・製作した検出器試作２号機を用いて非密封線源（99m-Tc, 111In, 18F）の撮像試験を実施した。要素技術の開発はほぼ完了しており、本研究の区分としておおむね順調に進展している。
来年度は、本年度の非密封線源撮像試験の結果をフィードバックし、NEMA NU4-2008等のファントムの撮像試験や動物を使った核イメージング実験についても実施していく。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度は、本年度の非密封線源撮像試験の結果をフィードバックし、NEMA NU4-2008等のファントムの撮像試験や動物を使った核イメージング実験についても実施していく。
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