Research on novel molecular imaging method using two photon cascade nuclides

双光子级联核素新型分子成像方法研究

基本信息

批准号：
19J13733
负责人：
上ノ町水紀
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、カスケードガンマ線放出核種を対象とした二光子同時検出法を用いた新しい分子イメージング法の有用性を示すことを目的としたものである。本年度は引き続き固体センサによる電子飛跡計測技術の開発と二光子同時検出法の検証を行った。電子飛跡計測技術に関しては、マイクロメートルのピクセルサイズを有する大面積SOIセンサにおいて、時間情報とエネルギー情報を各イベントごとに取得できるようになった。二光子同時計測法の検証に関しては、まず、昨年度行ったパラレルホールコリメータとシンチレータ検出器による111Inと177Luの同時撮像検証を実験体系を改善して再度行った。それぞれの核種の可視化に成功し、二光子同時計測によりエネルギー分解能の制限によるスペクトルのオーバラップや他のガンマ線の散乱線によるバックグラウンドが低減できるとともに高感度に位置が特定できることを分布線源などを用いて示すことに成功した。さらにコンプトンイメージングにおける二光子同時計測法の適用検討も実施した。211At、18F、111Inの治療・PET診断・SPECT診断3核種同時撮像をリング型Compton-PETハイブリッドカメラを用いて行い、それぞれの核種のコンプトンイメージング、および18FのPET画像の取得に成功した。さらに111Inと18Fのコンプトンイメージングに対し二光子同時計測法を適用した。具体的にはイメージングに使用するガンマ線のコンプトンイベントと、さらに連続的に放出されるもう一本のガンマ線の光電吸収イベントの同時計測を行った。その結果、高エネルギーのガンマ線によるバックグラウンドの低減に成功し、二光子同時計測法の多核種コンプトンイメージングへの有用性を示すことができた。本研究では二光子同時計測法による高感度位置特定や多核種撮像におけるバックグラウンド低減の有用性をいくつかの適用方法で示すことができた。

本研究旨在证明使用双光子同时检测级联伽马射线发射核素的新分子成像方法的有用性。今年，我们继续开发利用固态传感器的电子轨道测量技术，并验证了双光子同时检测方法。在电子轨迹测量技术方面，使用像素尺寸为微米级的大面积SOI传感器已经可以获取每个事件的时间和能量信息。关于双光子同时测量方法的验证，首先，我们改进了实验系统，重复了去年使用平行孔准直器和闪烁体探测器进行111In和177Lu同时成像的验证。我们成功地可视化了每个核素，并证明同步双光子测量可以减少由于有限的能量分辨率和其他散射伽马射线引起的背景而导致的光谱重叠，并以高灵敏度识别位置我们使用以下方法成功地证明了这一点。。此外，我们还研究了双光子同时测量方法在康普顿成像中的应用。利用环形康普顿-PET混合相机对211At、18F、111In三种治疗用核素、PET诊断和SPECT诊断进行同时成像，成功获得了各核素的康普顿成像和18F的PET图像。此外，我们将双光子同时测量方法应用于111In和18F的康普顿成像。具体来说，我们同时测量了用于成像的伽马射线的康普顿事件和连续发射的另一种伽马射线的光电吸收事件。结果，我们成功地减少了高能伽马射线引起的背景，并证明了双光子同时测量方法在多核素康普顿成像中的有用性。在这项研究中，我们能够使用多种应用方法证明使用双光子同时测量和背景减少在多核素成像中进行高灵敏度定位的有用性。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

多光子ガンマ線時間・空間相関型イメージング法の研究5(システム開発)

多光子伽马射线时空相关成像方法研究5（系统开发）

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
上ノ町水紀;Zhong Zhihong;大鐘健一郎;島添健次;高橋浩之;鎌田圭;羽場宏光;高橋美和子;百瀬敏光
通讯作者：
百瀬敏光

Compton-PETハイブリッドカメラを用いた多核種イメージング

使用 Compton-PET 混合相机进行多核素成像

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
上ノ町水紀;Foong Wei Seng;島添健次;高橋浩之;高橋美和子;鎌田圭;織田忠
通讯作者：
織田忠

コンプトンPETハイブリッドカメラを用いた多核種撮像技術開発

康普顿PET混合相机多核素成像技术的开发

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
上ノ町水紀;島添健次;高橋浩之;高橋美和子;鎌田圭;織田忠
通讯作者：
織田忠

Double photon emission coincidence imaging with GAGG-SiPM Compton camera

使用 GAGG-SiPM 康普顿相机进行双光子发射符合成像

DOI：
10.1016/j.nima.2018.11.141
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Uenomachi Mizuki;Mizumachi Yuki;Yoshihara Yuri;Takahashi Hiroyuki;Shimazoe Kenji;Yabu Goro;Yoneda Hiroki;Watanabe Shin;Takeda Shin’ichiro;Orita Tadashi;Takahashi Tadayuki;Moriyama Fumiki;Sugawara Hirotaka
通讯作者：
Sugawara Hirotaka

多核種イメージングのためのCompton-PETハイブリッドカメラの開発

开发用于多核素成像的康普顿-PET混合相机