ポジトロン核種用術中プローブの開発と悪性腫瘍への応用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670974
• Research Institution: Kobe City College of Technology
• Principal Investigator: 山本 誠一 神戸市立工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (00290768)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 正敏 東北大学, サイクロトロンRIセンター, 教授 (00125501)
• Keywords: ポジトロン / 術中プローブ / F-18-FDG / 消滅ガンマ線 / バックグランド計数 / 空間分解能 / 感度 / 計数率特性

Research Abstract

悪性腫瘍の適切な切除を可能とすることを目的にF-18-FDGの放出するポジトロンのみを検出可能な術中プローブの開発を行った。プローブはプラスチックシンチレータとBGOを積層し光電子増倍管(PMT)に接続した構造とした。腫瘍から放出されたポジトロンはプラスチックシンチレータに入射し発光し約20n秒で減衰する。プラスチックシンチレータでエネルギーを失ったポジトロンは2本の511keVのガンマ線を放出する。その一方はBGOに入射し、発光し約300n秒で減衰する。この発光波形の違いを用いることにより検出した事象がポジトロンによるものかノイズとして除去すべき消滅ガンマ線によるものかを判別することを動作原理とする。開発したポジトロンプローブのサイズはBGOが直径10mmで高さが15mm、プラスチックシンチレータが直径5mmで厚さが2mmのものを光学結合し10mm直径の光電子増倍管(PMT)に接続した。検出器全体は厚さ4mmのタングステン容器に納めた。PMTからの出力は電子回路で事象ごとに真の事象か消滅ガンマ線によるノイズの事象かを判別する。ポジトロンプローブの性能は、空間分解能:コリメータから2mmの距離において5mmFWHM、感度:3.8cps/kBq、消滅ガンマ線によるバックグランド計数:2mCiの20cm円柱状ファントムに対し5cps以下であった。また腹部の手術を模擬したファントムに対しても高い検出能を有することが明らかになった。これらの結果から開発したポジトロンプローブはF-18-FDGを用いた腫瘍の切除術に有効なシステムであると結論された。

Research Products

• [Publications] 山本誠一, 重谷一正他: "ノイズ除去機構を有するポジトロン術中プローブの開発"核医学. 第38巻第5号. 547 (2001)
• [Publications] 山本誠一: "核医学用検出器"核医学. 第38巻第5号. 494 (2001)
• [Publications] S.Yamamoto, et al.: "Development of a positron intra-operative probe with background rejection capability"Journal of Nuclear Medicine. Vol.43,No.3. 60 (2002)