微量生体内物質イメージングのための高感度な小動物用PET装置の研究

高灵敏小动物微量生物物质PET成像设备研究

基本信息

批准号：
17700418
负责人：
山谷泰賀
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute of Radiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700418/
关键词：
PET positron emission tomography ポジトロンCT 画像再構成 DOI depth-of-interaction 小動物

项目摘要

マウスやラットなどの小動物を対象にしたPETによる分子イメージングは、ポストゲノム研究を推進する有力な手法として期待を集めているが、微量生体内物質の空間分布および時間変化を追跡するダイナミックイメージングを実現するためには、装置感度が十分に高いPET装置が不可欠である。しかし従来技術では、結晶素子の厚みによって斜め入射のγ線に対する検出位置精度が劣化するため、分解能と感度を共に高めることはできない。これを解決すべく我々は、検出素子の深さ方向のγ線相互作用位置を計測する新たな3次元放射線検出器(DOI検出器)を開発している。そこで本研究では、DOI検出器を応用して、高分解能と高感度を共に実現する新たな小動物用PET装置の実現を目指し、昨年度実施した(1)小動物用DOI-PET検出器の試作および性能評価、(2)高精度画像再構成手法の開発に引き続いて、(3)イメージングシミュレーションによる装置設計、(4)プロトタイプシステムの開発および性能評価を行った。3.イメージングシミュレーションによる装置設計DOI検出器は、自由な検出器配置を可能にする。そこで、結晶素子を小型化して分解能を高め、結晶素子を多層に配置すると共に検出器リング径を小さくし体軸方向に長くすることで、立体角を高め装置感度の向上を図った。具体的には、1.4mm角、4.5mm長さのLYSO結晶素子を32×32×4層に並べた検出器ブロックを6個×2リングに配置する構成とした(検出器リング直径88mm、体軸方向視野103mm)。4.プロトタイプシステムの開発および性能評価1/4サイズ(32×8×4層配列)の検出器ブロックを2個試作し、1ペアのプロトタイプシステムを構築した。そして、棒状線源を測定し、FBP法により画像再構成を行った結果、1.5mm(視野中央)〜2.0mm(視野周辺部、市販装置は4.0mm以上)の優れた分解能を実証した。

使用PET对小鼠和大鼠等小动物进行分子成像作为促进后基因组研究的有力方法而备受期待，并且已经实现了追踪微量生物物质的空间分布和时间变化的动态成像。，具有足够高的设备灵敏度的PET设备是必不可少的。然而，在现有技术中，倾斜入射的伽马射线的检测位置精度根据晶体元件的厚度而变差，因此不可能同时提高分辨率和灵敏度。为了解决这个问题，我们正在开发一种新型三维辐射探测器（DOI探测器），它可以测量探测元件深度方向上的伽马射线相互作用位置。因此，在本研究中，我们的目标是通过应用 DOI 探测器实现一种新型的小动物 PET 设备，在评估后，（2）开发高精度图像重建方法，（3）。 ) 使用成像仿真进行设备设计，以及 (4) 原型系统的开发和性能评估。 3.使用成像模拟进行设备设计 DOI 探测器允许自由放置探测器。因此，通过缩小晶体元件的尺寸以提高分辨率、将晶体元件多层排列、减小探测器环的直径并使其在体轴方向上更长，我们的目标是增加立体角并提高灵敏度。设备。具体而言，其配置为将1.4mm见方、长度4.5mm的LYSO晶体元件排列在排列成6×2环的32×32×4层检测器块中（检测器环直径88mm，体轴向视场103mm）。 4.原型系统开发和性能评估制作了两个1/4尺寸（32 x 8 x 4层阵列）探测器块的原型，并构建了一对原型系统。然后，通过测量棒状光源并使用 FBP 方法重建图像，我们展示了 1.5 mm（视场中心）至 2.0 mm（视场周边，市售）的出色分辨率。设备为 4.0 毫米或以上）。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Performance evaluation of a subset of a four-layer LSO detector for a small animal DOI PET scanner: jPET-RD

用于小动物 DOI PET 扫描仪的四层 LSO 探测器子集的性能评估：jPET-RD

DOI：
10.1109/tns.2005.862961
发表时间：
2006-03-27
期刊：
IEEE Transactions on Nuclear Science
影响因子：
1.8
作者：
T. Tsuda;H. Murayama;K. Kitamura;N. Inadama;T. Yamaya;E. Yoshida;F. Nishikido;M. Hamamoto;H. Kawai;Y. Ono
通讯作者：
Y. Ono

検出器配置の異なる近接撮影型DOI-PET装置の計算機モデルによる感度・計数率特性の比較

使用具有不同探测器布置的特写 DOI-PET 设备的计算机模型比较灵敏度和计数率特性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
小林哲哉
通讯作者：
小林哲哉

Preliminary resolution performance of the prototype system for a 4-Layer DOI-PET scanner: jPET-D4

4 层 DOI-PET 扫描仪原型系统的初步分辨率性能：jPET-D4

DOI：
10.1109/tns.2006.871901
发表时间：
2006-06-26
期刊：
IEEE Transactions on Nuclear Science
影响因子：
1.8
作者：
T. Yamaya;N. Hagiwara;T. Obi;T. Tsuda;K. Kitamura;T. Hasegawa;H. Haneishi;N. Inadama;E. Yoshida;H. Murayama
通讯作者：
H. Murayama

Investigation of the Effects of Inter-Crystal Scatter Reduction on Reconstructed Images in the jPET-D4 Scanner

研究减少晶间散射对 jPET-D4 扫描仪中重建图像的影响