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

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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。