最新のデジタル半導体PET装置に対応した心臓動態ファントムの開発と撮像技術の確立

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本研究では、デジタル半導体PETに対応する心臓サルコイドーシスおよび冠動脈プラークによる炎症病変を含むヒト心臓を再現したファントムを開発することである。令和4年度は、令和3年度に行った冠動脈および心筋を模したファントム素材の選定結果を踏まえ、径や大きさなど詳細な形状の設計を行いα版ファントムを製作し、強度試験を行った。特に心筋は、心拍による動きによる影響を受けるため、ある程度の柔軟性と強度を兼ね備えている必要があった。ファントム構成物質の混合率を種々に変化させ、最適と考えられるファントムを数回に渡って試作した。また、同時に作製に掛かる再現性も合わせ慎重に検討を行った。最終的に製作した試作版に対して、CT撮影し確認したところ、ヒトの心筋のCT値とはかけ離れていたため微量の造影剤を添加し調整する必要があることが判明した。ところが、CT値は目的とする数値となったものの、今回選定した心筋用の素材に造影剤を添加すると多くの気泡が発生するなどの問題点が発覚した。現在は製作手順を見直すなど解決策を模索している段階である。一方で、上記と同時に冠動脈および心筋以外の臓器（肺、縦隔、骨）に関して、素材の選定と3Dプリンタを用いた簡易モデルの製作を行った。同モデルをCT撮影し、CT値や形状など概ね想定したファントムとなっていることを確認した。更に、呼吸による動きを再現する装置を準備し、呼吸波形の入出力確認およびファントムとの接合部位の確認を行い、問題が無いことも確認した。