Demonstration of simultaneous multi-isotope imaging using scintillation active collimator detectors

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本研究では、申請者が新規提案する手法：シンチレーションアクティブコリメータを用いることで、100keV～511keVの幅広いエネルギーのPET・SPECT核種を同時定量撮像する手法をマウスで実証する。研究の方法として、1. 検出器・データ収集システムの構築、2. ファントム・マウスを用いた撮像試験、3. 画像再構成・データの分析、4. シミュレーションによる検証をサイクル的に実施する。本年度は、PET・SPECT核種の同時撮像試験用の検出器リング筐体の製作及び3Dプリンタによるタングステンピンホールコリメータの製作を行い、試作1号機を製作した。dToT基板で読み出したToT信号に対して重心演算を行い、放射線検出位置を計算する手法についても検討を進めた。本研究の手法では、複数のPET・SPECT核種を撮像する場合、観測対象のRIのガンマ線のエネルギーウィンドウに他方のRIのガンマ線が漏れ込む。この漏れ込みの影響を少なくするためには、エネルギー分解能の向上が必要となる。今年度は、エネルギー分解能劣化の要因となっているシンチレータのピクセル化を回避するために、モノリシックなGAGGシンチレータをMPPCアレイと組み合わせて、位置有感型検出器を作製した。結果として、25x25x3mmtのモノリシックGAGGシンチレータで、位置分解能1.43mm±0.18mm(σ)とエネルギー分解能14.6%±0.5%(FWHM)@122keVという良好な結果を得た。そして、上記の今年度開発・製作した検出器試作１号機を用いて非密封線源（99m-Tc, 111In, 18F）の撮像試験を実施した。来年度は、本年度の非密封線源撮像試験の結果をフィードバックし、速やかにNEMA NU4-2008等のファントムの撮像試験を行いつつ、検出器試作2号機の設計・製作を進めていく予定である。