プラスチックシンチレータを用いたコンプトン散乱型次世代PET技術の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06238
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医学物理学・放射線技術学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 中森 健之 山形大学, 理学部, 准教授 (30531876)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 陽電子断層撮像 / PET / MPPC / コンプトン散乱 / プラスチックシンチレータ / 飛行時間計測

研究成果の概要

陽電子断層撮像（PET）によって得られる画質を向上するため、プラスチックシンチレータによるコンプトン散乱を利用した検出器部を開発した。高速応答性を有するプラスチックシンチレータを採用することで、対消滅ガンマ線の飛行時間計測の精度を向上させることを目指した。要素試験により、時間計測精度におけるプラスチックの優位性を示した。無機シンチレータで用いられてきた、ガンマ線の反応一を3次元に分解する手法がプラスチックでも有効であることを示した。PET用のデータ収集システムを拡張することで、飛行時間とコンプトン散乱イベント情報を取得するシステムを構築した。データ解析プログラムを開発し、画像再構成ができた。

自由記述の分野

高エネルギー宇宙物理学、放射線検出器開発

研究成果の学術的意義や社会的意義

PETはがんの早期発見等に有用な機能撮像であるが、空間分解能がCTやMRIに及ばない。そのためPETとCTが併用されることもあり、患者の二重被爆が問題となる。本研究で開発した時間分解能を向上したTime-of-flight型のPETによって画質と空間分解能が向上すると、少ない被曝量で質の高い診断画像を得ることができる。実用化すれば患者の身体的な負担が軽減することが期待される。