アルツハイマー病脳AchE活性の3次元PET定量測定精度の評価

本研究は、放射性同位元素標識薬剤[11C]MP4A(11Cメチル4ピペリジルアセテイト)を用いた脳AchE(アセチルコリンエステラーゼ)活性のPET(ポジトロンCT)測定を具体的な対象と想定し、3次元モードPET測定における問題点を特にPET装置の物理的特性という側面から検討することを目的とした。昨年度から引き続き本年度は、視野外放射能に起因する散乱線や偶発同時計数の問題点をファントム実験やモンテカルロシミュレーション計算により定量的に分析してきた。これまで検討してきたエンドシールドに加え、鉛厚が3mm,6mm,10mmという3種類のボディーシールドについて実験的な評価を行った。その結果、ボディーシールドとエンドシールドでは物理特性に大きな違いがあることが分かった。さらに、モンテカルロシミュレーションによる分析の結果、ボディシールドではシールド面積が大きいために厚さを10mm以上に増やすことによりシールド効果を高められることが分かった。10mm以上にする場合にはシールドの総重量が大きくなるので、被験者への負担を低減させるためには支持器具について慎重な検討が必要である。一方、モンテカルロシミュレーションプログラムについては、最新の高感度PET装置の物理特性を的確に模擬できるように改良を行った。また、これまでにない特殊なセプタによる散乱補正法の可能性をモンテカルロシミュレーションにより検討し、それが3次元PET測定における視野外放射能の影響の低減や計数率特性の改善にもつながることを示した。得られた研究成果は、MP4AによるPET検査に限らず高感度PET装置全般にあてはまるものとなった。そして、放射線医学総合研究所を中心に進められている次世代PET装置の開発や、(株)浜松ホトニクスを中心に進められているがん検診用PET装置の開発へとつながる重要な基盤となった。

本研究は、放射性同位元素標識薬剤[11C]MP4A(11Cメチル4ピペリジルアセテイト)を用いた脳AchE(アセチルコリンエステラーゼ)活性のPET(ポジトロンCT)測定を具体的な対象と想定し、3次元モードPET測定における問題点を特にPET装置の物理的特性という側面から検討することを目的とした。昨年度から引き続き本年度は、視野外放射能に起因する散乱線や偶発同時計数の問題点をファントム実験やモンテカルロシミュレーション計算により定量的に分析してきた。これまで検討してきたエンドシールドに加え、鉛厚が3mm,6mm,10mmという3種類のボディーシールドについて実験的な評価を行った。その結果、ボディーシールドとエンドシールドでは物理特性に大きな違いがあることが分かった。さらに、モンテカルロシミュレーションによる分析の結果、ボディシールドではシールド面積が大きいために厚さを10mm以上に増やすことによりシールド効果を高められることが分かった。10mm以上にする場合にはシールドの総重量が大きくなるので、被験者への負担を低減させるためには支持器具について慎重な検討が必要である。一方、モンテカルロシミュレーションプログラムについては、最新の高感度PET装置の物理特性を的確に模擬できるように改良を行った。また、これまでにない特殊なセプタによる散乱補正法の可能性をモンテカルロシミュレーションにより検討し、それが3次元PET測定における視野外放射能の影響の低減や計数率特性の改善にもつながることを示した。得られた研究成果は、MP4AによるPET検査に限らず高感度PET装置全般にあてはまるものとなった。そして、放射線医学総合研究所を中心に進められている次世代PET装置の開発や、(株)浜松ホトニクスを中心に進められているがん検診用PET装置の開発へとつながる重要な基盤となった。