TOF計測とDOI計測の両立が可能なPET用次世代検出器の開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K18378
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医学物理学・放射線技術学; 医用システム
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: 田久 創大 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 先進核医学基盤研究部, 博士研究員(任常) (60796473)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 放射線検出器 / PET / DOI / TOF

研究成果の概要

がん診断等に活躍するPET（陽電子断層撮影法）は、未だ装置の潜在能力を活かしきれておらず、空間分解能や装置感度に課題が残されている。そこで本研究では、ガンマ線飛行時間差（time-of-flight: TOF）計測技術と三次元放射線位置（depth-of-interaction : DOI）計測技術の両立が可能である実用的なPET検出器の開発研究を行った。片端光読み出し方式についてはDOI分解能5 mm程度で400 ps台、両端光読み出し方式についてはDOI分解能~4 mm程度で200 ps台のTOF分解能が得られた。

自由記述の分野

医用放射線工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

PETの診断精度向上のためには、現状4-5mm 程度の解像度と5%以下の装置感度について、共に改善を図る必要がある。また、TOF 計測とDOI計測の両立が可能なPET 用検出器は従来技術ではまだ実用化されていない。本研究成果により、上記の解像度と感度を超えるPET装置の開発が可能となり、がんやアルツハイマー病の早期診断において、より早期発見が可能な短時間・低被ばく・低コストなPET 検査の実現が促進されると期待される。