2022 年度研究成果報告書

３次元デジタルPET検出器の開発

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	19K12857
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分90130:医用システム関連
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	吉田英治国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所先進核医学基盤研究部, 主幹研究員 (50392246)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	PET / 検出器 / depth-of-interaction / time-of-flight
研究成果の概要	PETの画質を向上するために、視差誤差を低減するDOI情報と再構成画像上でSNを改善するTOF情報は、重要な要素技術である。しかしながら、両方の技術を劣化なしに同時に実現することは、困難な課題である。我々は、TOF-DOI検出器として、光センサーと同等の大きさの4分割fast LYSO結晶からなるループ構造と、風車状に配置された近接する4つの光センサーを光学的に結合させた３次元デジタルPET検出器を開発した。1.45 mmのfast LGSO結晶とESR反射材を用いた検出器は10.1%のエネルギー分解能、4.7 mmのDOI分解能、293 psの時間分解能が得られた。
自由記述の分野	核医学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本検出器は従来困難な課題であったDOIとTOFの両立を1.45 mmという高い空間分解能のシンチレータで達成した。小動物PETにおいてはDOIが、臨床PETにおいてはTOFが重要視されるため、本検出器は様々なPET装置に適用可能である。また、従来の2次元検出器に対して、本検出器の主な変更点は反射材構造のみであり、低コストでの製品化が可能である。