術中胃癌リンパ節転移診断のためのポータブルコンプトンカメラの開発

本研究は、FDGガイド手術によるがん切除手術に際する縮小手術を実現ために、コンプトン散乱原理を用いて撮像を行うコンプトンカメラを腹腔鏡に適応する新しい手法を考案し、その装置の開発を目的として行ったものである。当該年度では、３次元ピクセルアレイとそのシステムの統合が完了し、腹腔鏡として体内に挿入できるサイズのコンプトンカメラを実現した。これは現時点で世界最小のコンプトンカメラであり、医療応用のみならず、超軽量であるため環境モニタリング等への応用も期待できる。実験室レベルの評価で、10 mmの被写体距離の条件で4 mm (FWHM)の空間分解能と0.11 cps/kBqの感度（絶対検出効率）を得た。これは従来の低エネルギー核種による術中診断で用いられてきたガンマカメラに匹敵する性能であり、従来感度と分解能の両立が困難であった高エネルギー核種に対する術中診断装置として有効であると考えられる。東京大学医学部胃食道外科の協力の下、PET薬剤の一種であるFDGを事前に投与した食道がん患者から摘出した検体（リンパ節、背景粘膜、原発巣）を対象とした撮像実験を行ったところ、転移リンパ節と原発巣のみを抽出でき、ex vivoでの定性的な病変の抽出に成功した。さらに、東京大学医学部放射線科核医学部門の協力の下でin vivo撮像を想定したファントム撮像実験を行い、周囲にバックグラウンド分布が存在しても特異集積を撮像することが可能であることも実証した。以上より、腹腔鏡型コンプトンカメラとそのシステムの開発に成功し、これは近接撮像型のFDG用超小型術中イメージング装置として有用であることを実証した。 本研究に於いて、コンプトンカメラ方式を基にした術中ガンマ線イメージング装置が新しい核医学イメージング手法を切り開き、同時に術中FDGイメージングという核医学診断体系の確立を促したと言える。

本研究は、FDGガイド手術によるがん切除手術に際する縮小手術を実現ために、コンプトン散乱原理を用いて撮像を行うコンプトンカメラを腹腔鏡に適応する新しい手法を考案し、その装置の開発を目的として行ったものである。当該年度では、３次元ピクセルアレイとそのシステムの統合が完了し、腹腔鏡として体内に挿入できるサイズのコンプトンカメラを実現した。これは現時点で世界最小のコンプトンカメラであり、医療応用のみならず、超軽量であるため環境モニタリング等への応用も期待できる。実験室レベルの評価で、10 mmの被写体距離の条件で4 mm (FWHM)の空間分解能と0.11 cps/kBqの感度（絶対検出効率）を得た。これは従来の低エネルギー核種による術中診断で用いられてきたガンマカメラに匹敵する性能であり、従来感度と分解能の両立が困難であった高エネルギー核種に対する術中診断装置として有効であると考えられる。東京大学医学部胃食道外科の協力の下、PET薬剤の一種であるFDGを事前に投与した食道がん患者から摘出した検体（リンパ節、背景粘膜、原発巣）を対象とした撮像実験を行ったところ、転移リンパ節と原発巣のみを抽出でき、ex vivoでの定性的な病変の抽出に成功した。さらに、東京大学医学部放射線科核医学部門の協力の下でin vivo撮像を想定したファントム撮像実験を行い、周囲にバックグラウンド分布が存在しても特異集積を撮像することが可能であることも実証した。以上より、腹腔鏡型コンプトンカメラとそのシステムの開発に成功し、これは近接撮像型のFDG用超小型術中イメージング装置として有用であることを実証した。 本研究に於いて、コンプトンカメラ方式を基にした術中ガンマ線イメージング装置が新しい核医学イメージング手法を切り開き、同時に術中FDGイメージングという核医学診断体系の確立を促したと言える。