半導体検出器を搭載した最新型小動物用ＳＰＥＣＴ／ＣＴ装置における定量測定法の確立

• 研究課題/領域番号: 24601008
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医学物理学・放射線技術学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 小林 正和 金沢大学, 健康増進科学センター, 助教 (30444235)
• 研究分担者: 川井 恵一 金沢大学, 保健学系, 教授 (30204663) ; 花岡 宏史 千葉大学, 薬学研究科, 助教 (50361390)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: SPECT / 半導体検出器 / 分子イメージング / 小動物用イメージング装置 / 定量測定 / 核医学 / PET / 小動物イメージング / 脳機能 / 腎機能 / 画像解析

研究成果の概要

本研究では、最新型小動物用単光子放出断層撮像法における定量測定法を確立した。2種類の装置の性能評価を行った結果、ピンホールコリメータは、パラレルとスリッドと比較して感度が低下したが、高い空間分解能をもたらした。特に、eXplore speCZT CT120では半導体検出器を搭載しているためエネルギー分解能も優れていた。更に減弱と空間分解能補正法を組み合わせることで定量性もある程度確保できたが、マウス撮像では高分解能なコリメータ、ラット撮像では高感度用コリメータを新たに開発する必要性が生じた。その結果、マウス用では1.7倍の分解能となり、ラット用では2-3倍感度が向上し,定量性も確保されていた。

研究成果

• [雑誌論文] In vivo radioactive metabolite analysis for individualized medicine: a basic study of a new method of CYP activity assay using (123)I-IMP. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishi K, Mizutani A, Shikano N, Fujita K, Kobayashi M, Ono M, Nishii R, Sasaki Y, Kinuya S, Kawai K.
  • 雑誌名: Nucl Med Biol 巻: 2 号: 2 ページ: 171-176
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2014.08.015
  • NAID: 120006986250
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of injection dose, post-reconstruction filtering, and collimator choice on image quality of myocardial perfusion SPECT using cadmium-zinc telluride detectors in the rat. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mizutani A, Matsunari I, Kobayashi M, Nishi K, Fujita W, Miyazaki Y, Nekolla SG, Kawai K.
  • 雑誌名: EJNMMI Physics 巻: 2 号: 1 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1186/s40658-015-0111-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A strategy for improving FDG accumulation for early detection of metastasis from primary pancreatic cancer: Stimulation of the Warburg effect in AsPC-1 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogura M, Shikano N, Nakajima S, Sagara J, Yamaguchi N, Kusanagi K, Okui Y, Mizutani A, Kobayashi M, Kawai K.
  • 雑誌名: Nuclear Medicine and Biology 巻: 42 号: 5 ページ: 475-481
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2014.12.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of radioiodine-labeled 4-hydroxyphenylcysteamine for specific diagnosis of malignant melanoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Nishii R, Shikano N, Flores LG 2nd, Mizutani A, Ogai K, Sugama J, Nagamachi S, Kawai K.
  • 雑誌名: Nucl Med Biol 巻: 6 号: 6 ページ: 536-540
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2015.02.004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transport mechanisms of hepatic uptake and bile excretion in clinical hepatobiliary scintigraphy with 99mTc-N-pyridoxyl-5-methyltryptophan. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Nakanishi T, Nishi K, Higaki Y, Okudaira H, Ono M, Tsujiuchi T, Mizutani A, Nishii R, Tamai I, Arano Y, Kawai K.
  • 雑誌名: Nucl Med Biol 巻: 4 号: 4 ページ: 338-342
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2014.01.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance evaluation of the eXplore speCZT preclinical imaging system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsunari I, Miyazaki Y, Kobayashi M, Nishi K, Mizutani A, Kawai K, Hayashi A, Komatsu R, Yonezawa R, Kinuya S.
  • 雑誌名: Annuls of Nuclear medicine 巻: 28 号: 5 ページ: 484-497
  • DOI: 10.1007/s12149-014-0828-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of surrounding materials on iterative reconsruction based spatial resolution, and annihilations outside the source assessed by a small animal PET scanner. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Y, Kobayashi M, Komatsu R, Hayashi A, Yonezawa S, Kawai K, Matsudaira M, Shiozaki J, Matsunari I.
  • 雑誌名: Annuls of Nuclear medicine 巻: 28 号: 6 ページ: 551-558
  • DOI: 10.1007/s12149-014-0841-x
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of a medium-energy collimator for I-131 imaging after ablation treatment of differentiated thyroid cancer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Wakabayashi H, Kayano D, Konishi T, Kojima H, Okuda K, Yoneyama H, Tsushima H, Onoguchi M, Kawai K, Kinuya S.
  • 雑誌名: Annuls of Nuclear medicine 巻: 28 号: 6 ページ: 551-558
  • DOI: 10.1007/s12149-014-0845-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Accumulation of trans-1-amino-3-18F-fluorocyclobutanecarboxylic acid in prostate cancer due to androgen-induced expression of amino-acid transporters. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okudaira H, Oka S, Ono M, Nakanishi T, Shuster DM, Kobayashi M, Goodman MM, Tamai I, Kawai K, Shirakami Y.
  • 雑誌名: Molecular Imaging and Biology 巻: 16 号: 6 ページ: 756-764
  • DOI: 10.1007/s11307-014-0756-x
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Improved detection of sentinel lymph nodes in SPECT/CT images acquired using a low-medium-energy-general-purpose (LMEGP) collimator. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoneyama H, Tsushima H, Kobayashi M, Onoguchi M, Nakajima K, Kinuya S.
  • 雑誌名: Clinical Nuclear Medicine 巻: 39 号: 1 ページ: e1-e6
  • DOI: 10.1097/rlu.0b013e31828da362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pharmacokinetic Alteration of 99mTc-MAG3 using Serum Protein Binding Displacement Method. (2013)
  • 著者名/発表者名: K Nishi, M Kobayashi, R Nishii, N Shikano, N Takamura, N Kuga, K Yamasaki, S Nagamachi, S Tamura, M Otagiri, K Kawai.
  • 雑誌名: Nucl Med Biol 巻: 40 号: 3 ページ: 366-370
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2012.12.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Appropriate collimators in a small animal SPECT scanner with CZT detector. (2013)
  • 著者名/発表者名: Higaki Y, Kobayashi M, Uehara K, Hanaoka H, Arano Y, Kawai K.
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 27 号: 3 ページ: 271-278
  • DOI: 10.1007/s12149-012-0681-5
  • NAID: 10031168094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic analyses of trans-1-amino-3-18F-fluorocyclobutanecarboxylic acid transport in Xenopus laevis oocytes expressing human ASCT2 and SNAT2. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okudaira H, Nakanishi T, Oka S, Kobayashi M, Tamagami H, Schuster DM, Goodman MM, Shirakami Y, Tamai I, Kawai K.
  • 雑誌名: Nuclear Medicine and Biology 巻: 40 号: 5 ページ: 670-675
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2013.03.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diagnostic usefulness of an amino acid tracer, α-[N-methyl- ^11C]-methylaminoisobutyric acid ( ^<11>C-MeAIB), in the PET diagnosis of chest malignancies (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishii R, Higashi T, Kagawa S, Kishibe Y, Takahashi M, Yamauchi H, Motoyama H, Kawakami K, Nakaoku T, Nohara J, Okamura M, Watanabe T, Nakatani K, Nagamachi S, Tamura S, Kawai K, Kobayashi M
  • 雑誌名: Ann Nucl Med 巻: 27(9) 号: 9 ページ: 808-21
  • DOI: 10.1007/s12149-013-0750-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prototype imaging protocols for monitoring the efficacy of iodine-131 ablation in differentiated thyroid cancer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Wakabayashi H, Kojima H, Konishi T, Okuda K, Yoneyama H, Kayano D, Tobisaka H, Tsushima H, Onoguchi M, Kawai K, Kinuya S.
  • 雑誌名: Hellenic of Nuclear Medicine 巻: 16 ページ: 175-180
  • 査読あり
• [学会発表] 心筋血流シンチグラフィーの診断能向上を目指した99mTc心筋血流製剤の肝集積・胆汁排泄機序の解明. (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥井悠也，辻内孝文，小林正和，加藤俊貴，西弘大，川井恵一．
  • 学会等名: 第54回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [学会発表] ラット用超感度コリメータによる心筋SPECT均一性改善に関する検討. (2014)
  • 著者名/発表者名: 水谷明日香，西弘大，小林正和，松成一朗，宮崎吉春，柴和弘，川井恵一．
  • 学会等名: 第54回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [学会発表] L-Histidine誘導体の癌関連アミノ酸トランスポーターを標的とする脳腫瘍診断薬としての評価. (2014)
  • 著者名/発表者名: 丹羽隆博，坂下真俊，西弘大，小林正和，鹿野直人，川井恵一．
  • 学会等名: 第54回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [学会発表] 薬物代謝酵素活性の測定を目的とした2-[125I]iodoacetaminophenの肝代謝評価. (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋浩太郎，西弘大，水谷明日香，小阪孝史，小林正和，川井恵一．
  • 学会等名: 第54回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-08
• [学会発表] 9mTc心筋血流製剤の肝内動態に関する研究. (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥井悠也，辻内孝文，小林正和，加藤俊貴，西弘大，川井恵一．
  • 学会等名: 第13回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2014
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山県富山市)
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] 癌関連アミノ酸トランスポーターを標的とする脳腫瘍イメージング薬剤としての評価. (2014)
  • 著者名/発表者名: 丹羽隆博，坂下真俊，西弘大，鈴木修斗，小林正和，鹿野直人，川井恵一．
  • 学会等名: 第13回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2014
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山県富山市)
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] Influence of polymorphism rs6971 on [11C]DPA713 imaging in human brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Zanotti-Fregonara P, Dickestein LP, Zoghbi SS, Lothith TG, Rallis-Frutos D, Tele S, Pike VW, Fujita M, Innis RB.
  • 学会等名: The 61th Annual Meeting of the Society of Nuclear Medicine
  • 発表場所: St. Louis Convention Center (St. Louis USA)
  • 年月日: 2014-06-07 – 2014-06-14
• [学会発表] Effect of polymorphism rs6971 in the in vivo binding of [11C]DPA713 to translocator protein in human brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Zanotti-Fregonara P, Dickestein LP, Zoghbi SS, Lothith TG, Rallis-Frutos D, Tele S, Pike VW, Fujita M, Innis RB.
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Functional Neuroreceptor Mapping of the Living Brain
  • 発表場所: Hotel Zuiderduin (Egmond aan Zee The Netherlands)
  • 年月日: 2014-05-21 – 2014-05-24
• [学会発表] Transport mechanism of trans-1-amino-3-18F-fluorocyclobutanecarboxylic acid (18F-FACBC) PET radiotracer in human prostate cancer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okudaira H, Oka S, Nakanishi T, Kobayashi M, Tamagami H, Shuster D, Goodman M, Shirakami Y, Tamai I, Kawai K.
  • 学会等名: The 60th Annual Meeting of the Society of Nuclear Medicine
  • 発表場所: Vancouber Convention Center (Canada)
• [学会発表] Development of ultra-high-resolution pinhole collimator for small-animal SPECT with CZT detector. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishi K, Kobayashi M, Matsunari I, Miyazaki Y, Shiba K, Kawai K, Kinuya S.
  • 学会等名: The 60th Annual Meeting of the Society of Nuclear Medicine
  • 発表場所: Vancouber Convention Center (Canada)
• [学会発表] Comparison between a high- and medium-energy collimator for Na131I imaging of differentiated thyroid cancer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Wakabayashi H, Kayano D, Nishi K, Onoguchi M, Kawai K, Kinuya S.
  • 学会等名: The 60th Annual Meeting of the Society of Nuclear Medicine
  • 発表場所: Vancouber Convention Center (Canada)
• [学会発表] 3匹マウス同時収集可能な心電図同期PET撮像装置の開発. (2013)
  • 著者名/発表者名: 松成一朗, 宮崎吉春, 小松涼子, 林明子, 米沢祥子, 西弘大, 小林正和, 川井恵一.
  • 学会等名: 第9回小動物インビボイメージング研究会
  • 発表場所: AOSSA (福井県)
• [学会発表] 人工赤血球を用いたラットO-15 PET循環代謝測定法. (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡沢秀彦, 小林正和.
  • 学会等名: 第9回小動物インビボイメージング研究会
  • 発表場所: AOSSA (福井県)
• [学会発表] 小動物用SPECT-CT 装置における超高感度ピンホールコリメータの開発と評価. (2013)
  • 著者名/発表者名: 水谷明日香, 西弘大, 小林正和, 宮崎吉春, 松成一朗, 柴和弘, 川井恵一.
  • 学会等名: 第53回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場 (福岡県)
• [学会発表] 小動物PET-CT装置を用いた複数同時撮像におけるX線CT減弱補正法の基礎的検討. (2013)
  • 著者名/発表者名: 西弘大, 水谷明日香, 小林正和, 高橋浩太郎, 宮崎吉春, 松成一朗, 柴和弘, 川井恵一.
  • 学会等名: 第53回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場 (福岡県)
• [学会発表] 小動物用SPECT装置におけるTc-99m/I-123同時収集法の基礎的検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林正和，西弘大，松成一朗，宮崎吉春，林明子, 柴和弘，川井恵一
  • 学会等名: 日本分子イメージング学会第7回学会総会・学術集会
  • 発表場所: アクトシティ浜松 コングレスセンター(静岡県)
• [学会発表] 半導体検出器を搭載した小動物用SPECT装置における心筋2核種同時収集法の基礎的検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西弘大，小林正和，松成一郎，宮崎吉春，林明子，柴和弘，川井恵一
  • 学会等名: 第22回日本心臓核医学会総会・学術大会
  • 発表場所: 金沢市文化ホール(石川県)
• [学会発表] 小動物用SPECT/CT装置におけるマウス用超高分解能ピンホールコリメータの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西 弘大，小林正和，松成一朗，宮崎吉春，檜垣佑輔，林明子，柴和弘，川井恵一
  • 学会等名: 第52回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: さっぽろ芸術文化の館・ロイトン札幌 (北海道)
• [学会発表] 小動物用SPECT/CT装置におけるパラレルとピンホールコリメータの比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 檜垣佑輔，小林正和，上原知也，花岡宏史，荒野泰，川井恵一
  • 学会等名: 第52回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: さっぽろ芸術文化の館・ロイトン札幌 (北海道)
• [学会発表] 半導体検出器を搭載した小動物用SPECT装置におけるTc-99m/I-123同時収集法の基礎的検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林正和，西弘大，松成一朗，宮崎吉春，林明子，檜垣佑輔，川井恵一
  • 学会等名: 第32回日本核医学技術学会総会学術大会
  • 発表場所: さっぽろ芸術文化の館・ロイトン札幌 (北海道)
• [学会発表] 半導体検出器を搭載した小動物用SPECT/CT装置の初期性能評価
  • 著者名/発表者名: 大道拓也，西弘大，小林正和，宮崎吉春，坂下真俊，辻内孝文，林明子，柴和弘，川井恵一，松成一朗
  • 学会等名: 日本核医学技術学会第85回北陸地方会
  • 発表場所: 石川県地場産業振興センター(石川県)
• [備考] 金沢大学医薬保健研究域附属健康増進科学センター
  • URL: http://www.well-pro.jp/
• [産業財産権] 薬物代謝機能を測定するための検査薬 (2014)
  • 発明者名: 川井恵一，国嶋崇隆，北村正典，小林正和，水谷明日香
  • 権利者名: 川井恵一，国嶋崇隆，北村正典，小林正和，水谷明日香
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-09-29
• [産業財産権] 細胞増殖性疾患の治療用または診断用薬剤 (2014)
  • 発明者名: 小林正和，川井恵一，玉井郁巳，中西猛夫，絹谷清剛，柴和弘.
  • 権利者名: 小林正和，川井恵一，玉井郁巳，中西猛夫，絹谷清剛，柴和弘.
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-13