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2022 年度 実績報告書

高感度γ線コンプトンカメラ技術の医療現場への実践的展開

研究課題

研究課題/領域番号 19H04492
研究機関北里大学

研究代表者

村石 浩  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (00365181)

研究分担者 加賀谷 美佳  仙台高等専門学校, 総合工学科, 助教 (10783467)
片桐 秀明  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
石山 博條  北里大学, 医学部, 教授 (60343076)
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)
榎本 良治  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (80183755)
渡邉 祐介  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (90582742)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードコンプトンカメラ / 放射線物理学 / 放射線計測学 / 放射線防護 / 画像情報工学
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した。
2022年度(4年目(最終年度))における主な実績は以下の通りである。
(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:Lu-117から放出される低エネルギーγ線(208keV, 113keV)のイメージングに特化したコンプトンカメラの開発を遂行した。まず、Geant4モンテカルロシミュレーションによりLu-177イメージングに最適な結晶の種類・サイズ等について調査した。この結果を踏まえ、2.5cm角CaF2(Eu)結晶を6個用いた回転型コンプトンカメラ(オクタヘドロンタイプ)の製作を実際に行った。今後、病院の核医学施設での実際のLu-177汚染モニタリング測定を遂行後に原著論文を投稿予定である。
(2)陽子線治療ビームのオンライン可視化を想定した基礎的検討:陽子線治療中に被写体内から治療ビームに沿ってわずかに発生する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大規模モンテカルロシミュレーション実験を遂行した。その結果、3カウンター同時計数に新たなアイデアを加えることで、実際の治療中における高線量率環境下においても4.4MeVガンマ線を効率よく可視化することが可能な新たな知見を得た(特許申請準備中)。この内容は、次年度以降の新規科研費申請において原理実証試験を遂行予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Investigation of a high-sensitivity Compton camera for 177Lu radioactive contamination imaging: A Geant4 simulation.2022

    • 著者名/発表者名
      Hikari Tsukamoto, Hiroshi Muraishi, Ryoji Enomoto, Hideaki Katagiri, Mika Kagaya, Takara Watanabe, Daisuke Kano, Yusuke Watanabe
    • 学会等名
      第125回日本医学物理学会学術大会(横浜)
  • [学会発表] Lu-177放射能汚染イメージング用高感度コンプトンカメラの開発2022

    • 著者名/発表者名
      塚本ひかり、村石浩、榎本良治、片桐秀明、加賀谷美佳、渡辺宝、加納大輔、渡邉祐介
    • 学会等名
      2023年第70回応用物理学会春季学術講演会(上智大)
  • [学会発表] 伐採前の立木にふくまれる微量放射能を測定可能な可搬型非破壊検査装置の開発および実地試験による実証2022

    • 著者名/発表者名
      加賀谷美佳、片桐秀明、榎本良治、小林久泰、金田一美有、関根直樹、村石 浩、渡辺 宝
    • 学会等名
      日本きのこ学会第25回大会(宇都宮大)
  • [学会発表] 核医学施設における高感度全方向コンプトンカメラを用いた測定2022

    • 著者名/発表者名
      村石 浩、石川咲貴、榎本良治、片桐秀明、加賀谷美佳、渡辺 宝、加納大輔、塚本ひかり
    • 学会等名
      2022年第83回応用物理学会秋季学術講演会(オンライン開催)
  • [学会発表] ルテチウムオキソドトレオチド(177 Lu) 注射液を用いる核医学治療における放射能汚染の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺 宝、加納大輔、村石 浩、榎本良治、片桐秀明、加賀谷美佳、中神佳宏
    • 学会等名
      2022年第83回応用物理学会秋季学術講演会(オンライン開催)

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公開日: 2023-12-25  

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