がん検診用低コストPET装置の開発

开发用于癌症筛查的低成本 PET 设备

基本信息

批准号：
14770470
负责人：
長谷川智之
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,検査時間を短縮化できる高速・低コストPET装置を開発することを目標とする。具体的には,体軸方向・装置有効視野を60cm以上と従来になく大きくすることで検査時間の短縮化を図る。また,高感度化に伴う偶発同時計数及び散乱線成分増加への対処策として,通常のセプタよりも効果を弱めた特殊なセプタ(粗セプタ)を開発し,それによる新しい散乱補正法を開発する。モンテカルロシミュレーション法によりこのようなPET装置の物理的特性を分析・評価する。関連する要素技術の研究開発を進める。以下にこれまでの成果の概要を記す。(1)コスト削減に向け,BGO(酸化ビスマスゲルマニウム)よりも安価なPWO(酸化鉛タングステン)を検出器に用いたPET装置の物理特性をモンテカルロシミュレーション法により評価。(2)粗セプタの物理特性をモンテカルロシミュレーション法により評価。(3)粗セプタを用いた新しい散乱補正法をモンテカルロシミュレーション法により定量的に分析。(本プログラム開発に関連して平成15年度日本医学物理学会最優秀論文賞受賞)(4)装置計数率特性を正確に評価するための計数率モデルを考案。(原著論文にて発表)(5)空間分解能を犠牲にせずに検出感度を向上させる放射線検出器について特許を出願。(6)検査中の被験者の動きを計測・補正するための新しい手法について特許を出願。(7)検査中の臓器の動きを超音波プローブによりモニタする手法の検討。(原著論文にて発表)(8)上記研究成果などに基づきプロトタイプ装置が完成。試験的がん検診の開始。今後は,関連する要素技術の研究開発をさらに進め,より高性能で有用なPET装置の開発へと発展させる予定である。

这项研究的目标是开发一种高速、低成本的PET设备，可以缩短检查时间。具体来说，我们的目标是通过将体轴方向和设备的有效视野增加到60厘米以上来缩短检查时间，这是前所未有的。此外，作为因灵敏度增加而导致的意外重合和散射辐射成分增加的对策，我们将开发一种效果不如普通隔片的特殊隔片（粗隔片），并利用它开发一种新的散射校正方法。将使用蒙特卡罗模拟方法分析和评估此类 PET 设备的物理特性。推动相关基础技术研发。以下是迄今为止取得的成果的摘要。 (1)为了降低成本，我们使用蒙特卡罗模拟方法对使用比BGO(氧化铋锗)更便宜的PWO(氧化铅钨)作为检测器的PET装置的物理特性进行了评估。 (2)采用蒙特卡罗模拟方法评价粗隔膜的物理性能。 (3)利用蒙特卡罗模拟方法对一种采用粗隔片的新型散射校正方法进行了定量分析。（因开发此程序而于 2003 年获得日本医学物理学会最佳论文奖） (4) 设计了计数率模型，以准确评估设备计数率特性。（原论文发表）（5）申请辐射探测器专利，在不牺牲空间分辨率的情况下提高探测灵敏度。 (6) 申请了一种测量和校正考试过程中受试者运动的新方法专利。 (7) 考虑使用超声波探头监测检查期间器官运动的方法。（发表于原论文）（8）基于上述研究成果完成了原型装置。开始实验性癌症筛查。未来，我们计划进一步推进相关基础技术的研发，开发出更多高性能、好用的PET设备。