がん検診のための高速・低コストPET装置の開発

开发用于癌症筛查的高速、低成本PET设备

基本信息

批准号：
16700390
负责人：
長谷川智之
金额：
$ 2.37万
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、従来にない高速・高感度・低コストのPET(陽電子放出型断層撮像法)装置を開発することを最終目標とし、それに関わる様々な要素技術を開発することを目的とする。以下に得られた成果を記す。がん検診用PET装置(浜松ホトニクスを中心とした共同研究)として、体軸方向有効視野70cm(世界最大)という大型高速PET装置の開発を終え、既にがん検診に供している。この結果、全身スキャンのために必要な総ベッド移動量を抑えることに成功した。また、粗セプタ(我々が開発した遮蔽効果を弱めた特殊なセプタ)を導入し雑音成分を低減することに成功した。ただし、粗セプタを用いた新しい散乱補正法については、画質向上につなげるにはさらなる検討が必要なことがわかった。次に、高感度化と高分解能化を同時に可能とする深さ認識型(DOI)検出器の開発を進め、DOI検出器を実装したプロトタイプ次世代PET装置(放射線医学総合研究所を中心とした共同研究)の製作を終了し、装置全体の物理特性評価が可能な段階に至った。以上の装置開発に関連し、以下要素技術の開発を進めた。まず、装置物理特性評価に必要なモンテカルロシミュレーションプログラムの開発を行った。Geant4(高エネルギー物理学分野で開発されたプログラム)の活用を進め、新たに64ビット型計算機装置の導入とプログラム移植を済ませ、効率的な性能評価を可能とした。がん検診用PET装置やプロトタイプ次世代PET装置の性能評価を行い、新しい散乱補正法や次世代PET装置の感度特性の問題点などを明らかにした。次に、交付申請書に記した通り、被験者の動きを補正するための要素技術の検討にも着手した。独自の動き計測手法の考案と開発を進め、それに対応する新たな画像再構成法の検討も進めた。この結果、次世代PET装置における動き計測と補正が可能だという見通しがえられた(平成18年度科研費申請中)。

这项研究旨在开发前所未有的高速，高敏性，低成本宠物（正电子发射断层扫描）设备，并开发与此相关的各种元素技术。所获得的结果如下：该公司已经完成了一种大型高速宠物设备的开发，该设备具有有效的轴向方向，即70厘米（世界上最大的）作为癌症筛查的宠物设备（以Hamamatsu光子为基础），并且已经用于癌症筛查。结果，我们成功地减少了全身扫描所需的总床运动。我们还成功地引入了一个粗糙的Ceptor（一种削弱了我们开发的屏蔽效果的特殊Ceptor），以减少噪声组件。但是，已经发现，使用粗制权权者提高图像质量的新散射校正方法需要进一步考虑。接下来，我们一直在开发一个深度识别（DOI）检测器，该检测器允许高灵敏度和高分辨率，并完成了原型下一代PET设备的生产（以放射医学研究所为中心），该设备实施了DOI检测器，并达到了可以评估整个设备特征的阶段。关于上述设备开发，已经开发了以下基本技术。首先，我们制定了一个评估设备物理特性所需的蒙特卡洛模拟程序。该公司促进了Geant4（在高能物理领域开发的计划）的使用，现在推出了一种新的64位计算机设备，并已移植以进行有效的性能评估。评估了癌症筛查宠物设备和原型下一代宠物设备的性能，揭示了新的散射校正方法和下一代宠物设备的灵敏度特征的问题。接下来，如申请表中所述，我们还开始考虑纠正受试者运动的基本技术。我们还设计并开发了自己的运动测量方法，还研究了新的图像重建方法以适应它们。结果，据估计，运动测量和下一代宠物设备的校正是可能的（适用于2006财年科学研究基金）。