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核医学診断法は「縦割り」状態にある．原理の違いからPETとSPECTに分かれているが，我々は，これが核医学の潜在能力を生かせていない一因であると考えた．そこで，「計測可能な放射線の全てを画像化に生かす」という新しいコンセプトを掲げ，WGIと名付けた．具体的には，他分野で発展してきたコンプトンカメラの方法をPETに組み合わせた．複数の検査が同時にできるだけでなく，これまでは敬遠されてきた高エネルギーガンマ線を出す陽電子放出核種にスポットライトを当て，新しいイメージング法が可能になると期待される．本稿では，WGI装置試作による原理実証について紹介する．

核医学診断法は、画像化原理の違いからPET とSPECT に分かれている。我々は、もしこの垣根をなくすことができれば、核医学診断法はもっと分子イメージング研究に貢献できるのではないかと考えた。 そこで、「計測可能な放射線のすべてを画像化に活かす」という新しいコンセプトを掲げ、whole gamma imaging（WGI）と名付けた。具体的には、宇宙物理分野で発展してきたコンプトンカメラの方法をPETに組み合わせた。WGI により、複数の検査が同時にできるだけでなく、これまでは敬遠されてきた高エネルギガンマ線を出す陽電子放出核種にスポットライトをあてた、新しいイメージング法が可能になると期待される。本稿では、WGI の原理実証実験の結果を紹介し、WGI が持つ可能性について述べる。

【目的】我々は、高画質・小型・安価な頭部用PET装置の実用化を目指し、ヘルメット型PETの開発を進めている。このような近接型PET装置は撮像視野内の幾何学的な検出効率が高く散乱同時計数が増加するため、Energy window(EW)を適切に設定する必要がある。本研究では、TOF搭載のヘルメット型PET試作機における最適なEWを検討した。【方法】16種類のEW（下限値400,420,440,450 keV, 上限値570,590,620,700 keV）を使用し、時間分解能、TOFゲインを考慮した雑音等価計数率(TOF-NECR)および画質を評価した。【結果】EWの下限値を大きくするほど散乱フラクションが低下し、時間分解能が向上した。440-590 keVのEWでTOF-NECRが最高値を示し、従来のEW(420-590 keV)に比べNEMA IQ phantomのノイズが5%低減し、Hoffman phantomのコントラストが15%上昇した。【結論】EWの最適化により、ヘルメット型TOF-PETのTOF-NECRおよび画質が向上するとともに、236 psの優れた時間分解能を達成した。近接型のTOF-PET装置では、EWの下限値が画質に大きく影響することが示唆された。, 第60回日本核医学会学術総会

我々は、既存のPET、SPECTを超える新たな高画質核医学イメージング手法を確立することを目的とし、Whole Gamma Imaging (WGI)の開発を進めている。WGIでは、PETリングの内側に散乱検出器を挿入することで、PETに加え、コンプトンカメラの原理によって検出可能な全てのガンマ線を画像化に利用することを目指している。本研究では、PETとコンプトンという性質の異なる検出イベントを効率的に組み合わせることが可能なハイブリッド画像再構成法を開発し、ファントム実験により画質検証を行った。具体的には、89Zr（511keVのガンマ線対、909keVのシングルガンマ線を異なるタイミングで放出）の水溶液を充填したホット：バックグラウンド比4：1のコントラストファントムを測定し、開発した手法により511keVのPETイベントと909keVのコンプトンイベントを組み合わせて画像再構成を行った。その結果、PET画像に比べ、コントラスト比が3%改善された。今後、511keVのガンマ線対の片方のみが検出されたコンプトンイベントを抽出し組み合わせることで、さらなる改善が期待できる。, 第60回日本核医学会学術総会

【目的】乳房用PET装置は対向平板型とリング型の2種類がある。対向平板型はマンモグラフィと比較しやすいなどの利点があるが、投影データが大きく欠損することから、対向する検出器方向のボケは避けられない。本研究では、対向型の利点を残しつつ投影角度の欠損を抑えた、ラウンドエッジ型(平板の両端に位置する検出器に36度傾斜をつけ視野中心に向けた配置)を考案し、その有用性を検証した。【方法】Geant4を用いて平板型、ラウンドエッジ型、リング型のPET装置をシミュレートし、感度、空間分解能、画質を評価した。検出器はGAGGシンチレータ(結晶サイズ1.5×1.5×15mm3)を模擬した。【結果】ラウンドエッジ型はリング型より感度は劣るものの、平板型と比べ画像のボケが減少して垂直方向の空間分解能が大きく改善(4.0mm→1.9mm)し、視野中心付近の4mm集積のコントラストが28%上昇した。TOF情報によりさらに画像のボケが低減し、DOI情報により小集積のコントラストが上昇した。【結論】ラウンドエッジ型ジオメトリは乳房用PET装置として有望であることが示された。, 第60回日本核医学会学術総会

我々は，PET リングに散乱検出器リングを挿入し，PET とコンプトンイメージングを組みわせることで，様々なガンマ線をイメージングに用いること可能とする WGI (Whole Gamma Imaging) の開発を進めており，これまでに小動物サイズの WGI 試作機を開発した．WGI 試作機は，我々の知る限り世界初のフルリングコンプトンイメージング装置であり，本研究では，その有効性を実証することを目的とする．PET とコンプトン画像を同一装置で比較するため，陽電子と 909keVのガンマ線を同一分布から放出する 89Zr を測定対象に選択した．また，PET 及びコンプトン画像再構成法として，それぞれリストモード OSEM に検出器応答モデルと感度補正を組み込んだ．ファントム及びマウスを測定し，PET 画像と 909 keV のコンプトン画像をそれぞれ再構成した結果，PET に迫る高精細なコンプトン画像を得ることができた．, 第39回日本医用画像工学会大会

添付ファイルを参照, 第81回応用物理学会秋季学術講演会

コンプトンイメージングは、コリメータ不要のSPECTとして期待されてきたが、未だに核医学での実用化には至っていない。これに対して我々は、二重リング式のPET・コンプトン複合コンセプトWGI（Whole Gamma Imaging）を提案し、89Zr投与マウスイメージング実験にて、PETに迫る画質の909keVコンプトン画像を得ることに成功した。そこで本研究では、この成功の要因を実験的に明らかにすることを目的とし、散乱検出器を部分リング化したジオメトリでのコンプトンイメージングを検証した。その結果、コンプトンイメージングにおいては、物体のすべての領域に対して、180°以上散乱検出器で囲われるようにすることが、アーチファクトのない画像を再構成可能な条件であることが示唆された。, 第81回応用物理学会秋季学術講演会

【目的】装置性能はファントムにより評価されるが，臨床条件のすべてを模擬することはできない．一方，臨床画像の視覚評価は客観性にかける．そこで本研究では，臨床画像を用いたPET装置性能の客観的評価手法の確立を目的とする．【方法・結果】頭部PET画像の視覚的評価法における着眼点を画像処理により抽出し,自動算出による指標の導出を行った．具体的には，装置の分解能が高いほど大脳皮質の脳溝が詳細に描写されるという着眼点を白質・灰白質境界部の抽出能力の指標として算出し，脳表における灰白質部が機能的な連続性を持つという着眼点から，画素値の連続性についての指標を算出した．そして，頭部専用PET試作機jPET-D4と市販PET装置HR+について，提案した指標をFDG-PET画像に適用した．その結果，jPET-D4の方が，いずれの評価指標においても優位な結果を示した．【結論】医学的根拠に基づき，臨床画像からPET装置性能を客観的に評価する手法を提案し，jPET-D4とHR+の比較を行った．, 千葉大・QST放医研PET-MRI研究会議

【目的】我々の提案するWhole Gamma Imaging (WGI)は、PETリング内側に散乱検出器リングを挿入して、PET装置にコンプトンカメラの機能を追加するという新コンセプトである。PET核種のほか、複数のSPECT核種の同時イメージングも可能になる。今回、試作機を開発したので報告する。【方法】GAGGとシリコンフォトマルから成る直径20cmの散乱検出器（体軸長58mm）を開発し、直径66cmのPETリング（体軸長194mm）の内側に設置した。校正用線源による解像度測定の後、Zr-89 oxalate投与マウスを10MBq投与22時間後に1時間測定した。Zr-89は909 keVのガンマ線も放出するPET核種であるため、PETモードとSPECTモードの直接比較が可能となる。【結果】PET解像度は約2mm（視野中一様）、662keVに対するSPECT解像度は約4mm（検出器から2cm）～約13mm（視野中心）であった。マウス実験では、SPECT画像はPET画像に劣るものの、分布の相関性が確認できた。【結論】測定可能なすべてのガンマ線を画像化に活かすWGIのコンセプト実証に成功した。, 第59回日本核医学会学術総会

我々は、高画質・小型・安価な頭部用PET装置の実用化を目指し、半球状に検出器を配置した独自のヘルメット型PETの開発を進めている。本研究では、昨年度開発したtime-of-flight (TOF)搭載の第2世代ヘルメット型PET装置に対して、標準的な評価規格(NEMA NU2)に基づいて性能評価を行った。【方法・結果】1cm厚LFSとシリコンフォトマルからなる検出器54個を半球状に配置した試作機を開発し、245ピコ秒の同時計数時間分解能を得た。空間分解能は約4.0mm (FBP)、感度とピーク雑音等価計数率はそれぞれ22.3kcps, 101.2kcps@9.0kBq/mL（20cm径の被写体に対するTOFゲイン込み）であった。画質は10mm球のコントラスト、バックグラウンドのノイズともに、シーメンスBiograph mCTよりも優れた結果が得られた。【結論】標準的評価法により、TOF搭載のヘルメット型PET装置の優れた性能を明らかにした。, 第59回日本核医学会学術総会

我々の提唱するWGI（Whole Gamma Imaging）は、PET（Positron Emission Tomography）の検出器リングの中に散乱検出器リングを挿入し、PETとコンプトンイメージング（コンプトンカメラ）の技術を組み合わせ、PET核種の他に様々なエネルギーのシングルガンマ核種のイメージングを可能にする。本報告では、これまでに開発したWGI試作機を小動物実験用に改造し、小動物によるコンプトンイメージングの実証実験を行った。改造したWGI試作機では、2.8×2.8×7.5 mm3のGSOZ結晶を16×16×4に配列した4層DOI検出器160個を1リング40個で4リング並べた吸収検出器リングの中に、0.9×0.9×6.0 mm3のGAGG結晶を24×24に配列した散乱検出器20個を1リング10個で2リング並べた散乱検出器リングが挿入されている。健常マウスに89Zr-シュウ酸塩(oxalate)を9.8MBq投与し、22時間後にWGI試作機による測定を実施した。89Zrは陽電子と909 keVのシングルガンマ線の両方を放出するため、各モダリティを直接比べることが可能である。感度補正用のデータは中空の円筒ファントムに89Zr水溶液を封入して測定した。散乱検出器リングの体軸方向の長さは約5cmであるため、マウスの上半身と下半身をそれぞれ中心とした2つのベッド位置でそれぞれ1時間ずつ測定を行った。画像再構成はリストモードOSEM（Ordered Subset Expectation Maximization）法によって行った。PETモードでは、散乱検出器リングのみを用いたため、2つのベッド位置での画像を合成したが、コンプトンイメージングモードでは、散乱検出器の幅よりも広い視野があるため、1つのベッド位置のみのデータで画像を再構成した。その結果、各モードで得られた画像の分布はよく類似しており、コンプトンイメージングモードにおいても骨に集積する薬剤の分布を描出することが可能であった。本実証実験により、WGIでシングルガンマ核種のイメージングが可能であることが示された。, 応用物理学会秋季学術講演会

18F標識の心筋血流PET製剤の製品化が期待されており、今後は心臓PETのニーズが高まることが予想される。しかし、全身用PET装置は感度に限界があり、心臓PETの有用性を最大限引き出せていない。本研究では、心臓撮像に適した近接型の検出器配置を複数考案し、計算機シミュレーション（Geant4）によってその有用性を検証する。検出器配置は添付図に示した楕円型、D字型、全身サイズの円筒型（比較用）の計3種類を評価した。ヒトの胸部を模擬した楕円型の均一なファントム（10MBq）を視野内に配置し、感度（壊変数に対する真の同時計数率）および雑音等価計数率を評価した。楕円型、D字型、円筒型の順に、感度は0.94%, 0.96%, 0.56%、雑音等価計数率は43.1 kcps, 43.8 kcps, 30.4 kcpsであった。楕円型もしくはD字型の近接型検出器配置を用いることで、全身用PET装置の1.5~2倍の感度を達成できると予想される。高感度かつ低コストの心臓PET装置の実現可能性が示された。, 第29回日本心臓核医学会総会・学術大会

我々の提案するWhole gamma imagingは、PET（陽電子断層撮像法）とコンプトンイメージングの原理を組み合わせることで、計測可能なすべての放射線（ガンマ線）をイメージングに用いることを目指した新しいコンセプトである。本発表では、試作機開発及び実証実験について報告する。, 第13回新画像システム・情報フォトニクス研究討論会

ヒトの全身を同時に撮影可能な体軸視野を持つ PET (Positron Emission Tomography) 装置が登場し、全身の動態を観測できる性能と、高い感度に注目が集まっている。しかしながら、体軸方向に長い PET 装置では、斜め入射の消滅放射線が増加し、パララックスエラーの影響で体軸方向の空間分解能の劣化が起こるため、使用する LOR (Line of Response)の制限が必要となっている。一方、放医研で開発された 4 層 DOI(Depth of Interaction)検出器は、斜め入射でも空間分解能を劣化させることが少ないため、体軸方向に長い PET 装置を構築しても LOR を制限することなく、高分解能とさらに高い感度を実現できる可能性がある。本研究では、体軸方向に長い PET 装置における DOI 検出器の効果を検証するため、視野直径 12cm 体軸方向 30cm の DOI-PET 装置の小型試作を行う。まず、期待される感度を Geant4 モンテカルロシミュレーションによって評価した。具体的には、Zr 添加 GSO 結晶 (2.8×2.8×7.5 mm3) を 16×16×4 に配列した 4 層 DOI 検出器を、1リングあたり 8 個として 6 リング配置した。また、比較のため、10 mm 厚の LSO 結晶を用いた従来の小動物 PET、Inveon (Siemens 社製)のジオメトリを模擬した。そして、中心に配置した直径 5 cm 長さ 30 cm の円筒ファントムに対する感度を比較した。円筒ファントムの材質は水、放射能は全体で 0.1MBq の一様な分布とし、測定時間は 10 分間とした。その結果、従来の装置では 1%、提案装置では 10%の感度となり、およそ 10 倍の感度が得られることが示唆された。また、体軸方向の感度プロファイルを比較すると、体軸視野の端の方でも従来装置の最大感度と同程度、ピーク感度で倍以上の感度となった。よって、試作する装置は、長い体軸視野全体に渡って高い感度を持つことが期待される。今後、空間分解能評価を行い、DOI 検出器の有効性を検討する。, 応用物理学会春季学術講演会

この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました。

2, KJ00000401927

この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました。

男子不妊症23例についてその精液が自己のTリンパ球に対する作用をEロゼット形成を利用して検討した.1)精液を稀釈するにつれて, Eロゼットの形成率は増加した.2) Opioidsの拮抗剤であるnaloxoneの投与によりEロゼットの形成率は回復する傾向を示したが, 有意差は認められなかった.3)無精子症群や乏精子症群のEロゼットの形成率は精子濃度が20×106/ml以上の群のEロゼットの形成率より有意に低い価を示した, Endogenous opioids, which have been shown to exhibit pharmacological and physiological activity on the immune system, have recently been reported to inhibit rosette formation between human T lymphocytes and sheep red blood cells. Because those opioids were found at a higher concentration in seminal plasma than in plasma, we studied whether seminal plasma could influence E rosette formation in 23 patients who complained of infertility. Seminal plasma significantly inhibited E rosette formation. With the dilution of seminal plasma, the percentage of E rosette formation increased. The incubation mixture of naloxone prevented the inhibition of E rosette formation produced by seminal plasma. The percentage of E rosette formation was significantly inhibited in azoospermia and oligozoospermia than in normozoospermia. In conclusion, these results suggest that opioids exert a suppressive effect on E rosette formation and may play a role in human spermatogenesis.