会議発表用資料 頭部用RFコイル一体型PET装置のための2次試作用検出器の開発

錦戸, 文彦  ,  清水, 啓司  ,  酒井, 利明  ,  藤原, 理伯  ,  菅, 幹生  ,  小畠, 隆行  ,  吉田, 英治  ,  山谷, 泰賀

2015-09-16
内容記述
我々の開発しているPET/MRI一体型検出器は、頭部用のPET/MRI装置であり、PET装置のリング径を小さくし、シンチレータを測定対象に近づけることによって、高い空間分解能・装置感度を得ることを目的としている。前回の講演において、1次試作機を用いたイメージングの評価実験を行い、視野全体で1.6mm以下の位置分解能が得られることを示した。一方で1次試作機は体軸方向に1cm程度の視野しか持たない・温度補償回路が無い等のいくつかの改良が必要な点が残っている。現在、それらの改良を行った2次試作の開発を進めており、本研究ではPET検出器のMRIとの同時測定での性能評価を行った。2次試作におけるPET検出器の主な変更点は以下の通りである。検出器には2.0mm × 2.0mm × 4.0mmのLFSを16×16×4層に組み上げた結晶ブロックと8×8のMPPCアレイ(4mmピッチ)からなる4層DOI方式を使用した。設計では体軸方向に最大3結晶アレイ分(視野10cm程度)まで拡張可能になっている。また、信号の読み出しのためのASIC回路や、温度変化に対する補償回路なども追加されている。図1左に、試作した検出器の写真を示す。検出器の評価実験では3T のMRI(Siemens MAGNETOM verio)を用いて行った。図1右に測定の様子を示す。データ収集システムやASIC・MPPC用の電源はMRI室外に置いており、ペネトレーションパネルを通して接続してある。信号線、電源線は全てシールドされており、ペネトレーションパネルでアースされている。また、シールドボックスには冷却用のチューブが取り付けられており、MRI室外にあるポンプを用いて内部の空気を吸引しボックス内の空気を循環させた。図2に実験で得られた22Naに対するflood histogramを示す。MRIで測定を行わない場合(MRI off)、Fast Spin Echo法(FSE)、Echo Planner Imaging法(EPI)を用いて同時撮像を行った場合の結果を示す。flood histogramはPET検出器の位置弁別性能を示す指標であり、どの条件でもほぼ全てのスポットがクリアに別れている。peak-to-valley ratioは全ての場合に2.6で、MRIとの同時測定による性能劣化は見られなかった。また、エネルギー分解能についても同時撮像における性能劣化は見られておらず、本検出器は同時撮像下でも十分な性能が得られていることが示された。
2015年 第76回応用物理学会秋季学術講演会

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