1mm以下の微小がんの検出をめざした超高分解能PETの基礎開発

旨在检测 1 毫米或更小微小癌症的超高分辨率 PET 的基础开发

• 批准号: 16023210
• 负责人: 石井 慶造
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16023210/
• 关键词: PET; 超高分解能PET; 半導体PET; 小動物用PET

現在、がんの早期発見を目的とした検診のために、PETの普及が急速に広まっている。それに伴い、より小さながんの発見と精確な形状を知るために、現在市販されているPETより高空間分解能のPETが求められている。しかしながら、従来型のシンチレーション検出器を用いた装置では3mm以下の分解能の向上は困難である。そこで、我々はCdTe半導体検出器を用いた1mm以下の超高空間分解能を持つPETの開発を提案し、その実現のために、実験小動物に利用可能な対向型超高分解能PETのプロトタイプ開発を行った。本開発においては、これまでのシンチレーターを用いたPETの検出器の構造と異なり、非常に小さい検出器の高密度配列による高分解能化が必要である。このため、CdTe検出器結晶への電極蒸着を分割することで多チャンネル化を実現した32chCdTe検出器アレイをPET用検出器ユニットとして採用することを考え、これをプロトタイプ機に活用すべく、その性能を調べた。その結果、本検出器アレイが、511keV消滅光子に対して3%のエネルギー分解能を有している上、時間分解能についても検出器対で10ns以下を見込めることが判明した。これは、十分PET測定に使用可能な性能を有していることが確認された。検出器ユニットとして、この検出器アレイ1対を移動機構に対向させて取り付け、対向型超高分解能PETのプロトタイプを製作し、これを用いて実際の放射能分布(0.6mm直径のNa-22点線源)を測定し、PET画像を得た。PET画像のプロファイルは、このプロトタイプの有する分解能が、小動物実験において適用可能な15cmのガントリー径において1mm以下であることを示した。さらに、このプロトタイプを用いて5mm程度の微小な領域での放射能分布をPET画像として得ることに成功した。この研究成果は、平成16年10月10日〜15日に米国テキサスのFt. Worthで開かれた「研究と産業における加速器の応用に関する第18回国際会議」において発表された。

See now, が ん の early 発 を purpose と し た 検 diagnosis の た め に, PET の popularization が に rapidly hiroo ま っ て い る. そ れ に い, よ り small さ な が ん の 発 see と precise shape な を know る た め に, now selling さ れ て い る PET よ り high space decomposition can の PET が め ら れ て い る. し か し な が ら, 従 to の シ ン チ レ ー シ ョ ン 検 extractor を with い た device で は の decomposition under 3 mm can の は up difficulties で あ る. そ こ で, I 々 は CdTe semiconductor 検 extractor を with い た under 1 mm の ultra-high space decomposition can を with つ PET の open 発 を proposal し, そ の be presently の た め に, be 験 small animals に use may な polices to type ultra-high can decompose PET の プ ロ ト タ イ プ open 発 を line っ た. This open 発 に お い て は, こ れ ま で の シ ン チ レ ー タ ー を with い た PET の 検 extractor の と different structures な り, very small に さ い 検 extractor の high-density match column に よ る high decomposition can change が necessary で あ る. こ の た め, CdTe 検 extractor crystallization へ の electrode steamed を segmentation す る こ と で more チ ャ ン ネ ル change を be presently し た 32 chcdte 検 extractor ア レ イ を PET with 検 extractor ユ ニ ッ ト と し て using す る こ と を え test, こ れ を プ ロ ト タ イ プ machine に use す べ く, そ の performance を べ た. そ の results, the 検 extractor ア レ イ が, 511 kev photons に し seaborne て 3% の エ ネ ル ギ ー decomposition can have し を て い る, time decomposition can に つ い て も 検 extractor で seaborne under 10 ns を see 込 め る こ と が.at し た. <s:1> れ された, ten times PET determination に possible な performance を is confirmed by <s:1> て る る る る とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが された された. 検 extractor ユ ニ ッ ト と し て, こ の 検 extractor ア レ イ 1 を seaborne mobile mechanism に polices to さ せ て り pay け, polices to type ultra-high can decompose PET の プ ロ ト タ イ プ を し making, こ れ を with い て be interstate の radioactivity distribution (0.6 mm diameter の Na - 22 point line source) determination of を し, PET portraits を た. PET portraits の プ ロ フ ァ イ ル は, こ の プ ロ ト タ イ プ の is す る decomposition can が, small animal be 験 に お い て apply may be 15 cm な の ガ ン ト リ ー diameter に お い て below 1 mm で あ る こ と を shown し た. さ ら に, こ の プ ロ ト タ イ プ を with い て degree of 5 mm の tiny な field で の radioactivity distribution を PET portraits と し て have る こ と に successful し た. は こ の research results, pp.47-53 16 October 10 ~ 15 に U.S. テ キ サ ス の Ft. Worth で open か れ た "research と industry に お け る accelerator の 応 with に masato す る 18th international conference" に お い て 発 table さ れ た.

项目成果

Preliminary Report on the Development of a High Resolution PET Camera Using Semiconductor Detectors

使用半导体探测器开发高分辨率 PET 相机的初步报告

• 发表时间: 2005
• 期刊: CAARI 2004 18th International Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry In press
• 作者: Yohei Kikuchi;Keizo Ishii;Hiromichi Yamazaki;Shigeo Matsuyama et al.
• 通讯作者: Shigeo Matsuyama et al.