α・β線核種のtheranostics研究のためのチェレンコフ光イメージング開発

用于α和β核素治疗诊断研究的切伦科夫光学成像的发展

• 批准号: 21K07196
• 负责人: 古嶋 昭博
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07196/
• 关键词: astatine-211イメージング; γ線・Ｘ線シンチレーションイメージング; 固体シンチレータ; チェレンコフ光イメージング; シンチレーションイメージング; 蛍光・発光イメージングシステム; astatine-211; CsIシンチレータ; 分子イメージング; チェレンコフ光; ベータ線; アルファ線; theranostics

本研究の目的は、α線やβ線核種による画像診断と治療の融合（theranostics）研究を支援するために、治療用に生体内へ投与される放射性核種自身による治療効果の評価を可能にする小動物リアルタイムin vivoイメージングの技術開発を行うことである。これまで申請者が行ってきたβ線用のチェレンコフ光イメージング(以下、CLI)、γ線・Ｘ線用のシンチレーションイメージング(以下、SI)、さらにβ線とγ線・Ｘ線用のCLI-SIハイブリッド光イメージング(HLI)技術を本研究に適用する。当該年度では、最近、α線標的内用療法として国内外で注目されているアスタチン211 (At-211) 研究の基礎的イメージング実験を行った。まず、At-211はβ線を出さないためにCLIは困難であるため、申請者がこれまで行ってきた固体シンチレータを用いたSIによりAt-211から出る低エネルギーＸ線(80-90keV)と高エネルギーγ線(570-900keV)の両方に着目して、それらのイメージング特性について調べた。その結果、低ネルギーX線はシンチレータ厚を1mmから1.5mmにすると僅かに検出効率および解像力が高くなった。一方、高エネルギーγ線は低エネルギーＸ線に比べて検出効率は1/10以下になり、解像力も低下した。さらに、悪い解像力を改善するためには、固体シンチレータを可能な限り放射線源に接近させることが有効であることが明らかとなった。今回の研究により、At-211は、高エネルギーγ線に比べてより放出割合が大きく、かつ検出効率が高い低ネルギーX線に対するSIは有効であり、体厚の小さなマウスでは固体シンチレータを密着させることができるために解像力向上も期待でき、高額な小動物SPECTシステムよりも、リアルタイムに簡便・短時間でAt-211イメージングへの可能性が示唆された。

The purpose of this study is to support the development of theranostics for imaging diagnosis and therapy of alpha and beta radionuclides and to evaluate the therapeutic effects of radionuclides themselves in vivo. The applicant's CLI-SI technology for beta rays (CLI), CLI-SI technology for gamma rays (SI), CLI-SI technology for beta rays (CLI), CLI-SI technology for gamma rays (HLI) and CLI-SI technology for gamma rays (CLI) are applicable to this study. In the current year, the most recent and alpha-line internal therapy has been focused on At home and abroad, and the basic research and development has been carried out. At-211 beta rays are emitted in the middle of CLI difficulties. Applicants are invited to conduct solid-state imaging. SI is used to detect At-211 low energy X-rays (80-90keV) and high energy γ-rays (570-900keV). The result is that the X-ray film thickness is from 1mm to 1.5 mm, and the image resolution is high. On the other hand, the gamma ray has a low yield and the X-ray has a low resolution rate of 1/10 or less. In addition, the resolution of the radiation source can be improved. In this study, At-211, high density gamma ray emission, high detection efficiency, high medium and low detection efficiency, X-ray emission, SI emission, small body thickness, solid state emission, high resolution, high resolution, small animal SPECT emission, high resolution, high The possibility of a quick and easy search At-211 is shown.