| 研究課題/領域番号 |
19H04492
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
村石 浩 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (00365181)
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| 研究分担者 |
榎本 良治 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (80183755)
片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
加賀谷 美佳 仙台高等専門学校, 総合工学科, 助教 (10783467)
加納 大輔 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 薬剤師 (70392347)
石山 博條 北里大学, 医学部, 教授 (60343076)
渡邉 祐介 北里大学, 医療衛生学部, 講師 (90582742)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 医用応用 / コンプトンカメラ / 放射線計測学 / 放射線防護 / 画像情報工学 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、医療現場において100keV～数MeVγ線を放出する低線量放射線源を遠隔から高感度で撮影可能なコンプトンカメラ技術の開発を独自に遂行中である。
2021年度（3年目）における主な実績は以下の通りである。
(1)回転型コンプトンカメラの可搬型化：昨年度、開発に成功した回転機能付き高感度コンプトンカメラを実際の医療現場で利用可能とするため、検出器の可搬型化を遂行した。①エレクトロニクスの小型化・軽量化とリチウムバッテリーによる検出器駆動（10時間）を実現し、検出器の総重量を5kgに抑え、市販のカメラ用三脚に固定して動作可能とした。②検出器回転モードを、従来の片道運転（0度～360度まで離散的に動作）から、往復運転（0度～360度を等速回転運動で動作、往復2分で繰り返し動作）に変更することにより、測定終了時間を任意に設定可能とした。③検出器回転を考慮した再構成画像をオンラインPC上でリアルタイムで表示可能とした。[石川 他、優秀研究賞、次世代放射線シンポジウム(2022)]
(2)ホウ素中性子補足療法（BNCT）施設における放射化物質の可視化：国立がん研究センター中央病院BNCT施設内の照射室に(1)で開発した検出器を設置して測定を遂行し、中性子照射口、寝台、Liターゲットからの低線量γ線イメージング、及び放射化物質の特定に成功した。[Ishikawa et al., 2022 IEEE NSS-MIC (Conference Record), 論文準備中]
(3)放射性ガスの拡散の検知：国立がん研究センター東病院核医学施設内のPET薬剤調製を行うホットラボ室に(1)の検出器を設置して測定を行った結果、C-11薬剤合成中にホットセルからの漏洩ガンマ線の可視化に加え、放射性ガスの拡散をイメージングにて検知することに成功した。[石川 他、放射線（印刷中）(2022)]
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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
3年目である2021年度においては、当初の予定通り医療現場で使用可能な可搬式の回転機能付き高感度コンプトンカメラを実際に製作し、実際の医療施設（核医学施設、ホウ素中性子補足療法施設）において環境放射線イメージングモニターとして機能することを実証することができた。特に、室内における放射性ガスの拡散をイメージング技術により検知できたことは、当初予期していなかった新しい成果である。以上より、当初の計画以上に進展していると判断される。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度である4年目においては、3年目にバージョンアップを行った連続回転方式による高感度全方向回転型コンプトンカメラを用いて、実際の臨床現場での測定を継続して積極的に遂行する。具体的には、(1)神経内分泌腫瘍をターゲットとした新しい放射線治療薬剤（Lu-177）による院内放射能汚染箇所の可視化、(2)ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)施設における放射化物質の可視化、等を順次遂行する。更に、陽子線治療ビームのオンライン可視化モニタリングを想定した基礎的検討として、治療中に被写体内から治療ビームに沿って発生する4.4MeV即発ガンマ線をコンプトンカメラ技術にて最も高感度で測定・可視化が可能な方法について、3カウンター同時計数をキーワードとしたモンテカルロシミュレーション等による調査研究を同時に遂行する。
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