高感度ヘルメット型PET装置の試作

【目的】認知症などの早期スクリーニングが可能な、高感度ヘルメット型PET装置を提案し開発を行っている。提案装置では、頭頂部を覆うように検出器を半球状に近接させて配置することで、同じ検出器数で構成された円筒型PETと比較し、大脳部の感度を大幅に高めることができる。さらに、あごの部分を覆うように検出器を追加することで、半球型の検出器配置のみでは低感度となる小脳部の感度を向上させることができる。本研究では、検出器を近接させることによる空間分解能を劣化を抑えるために、DOI検出器を用いて提案装置を試作し、性能評価を行った。【方法】DOI検出器を用いて提案装置を実現するため、半球型ガントリーの内径が25cmとなるように、直径の異なる複数のリングを並べ、頭頂部では十字型に配置した。そして、あごの部分には、円弧状に配置した。DOI検出器は、高感度型のPMTと16×16×4配列のGSO結晶（2.8mm×2.8mm×7.5mm）からなり、ヘルメット部47個、あご部7個の計54個用いた。【結果】性能評価の結果、装置感度は頭頂付近で10%以上、小脳部で5%となった。また、平均空間分解能は、FBPによる再構成で3.0mm、逐次近似再構成で1.4mmであった。そして、頭部を模擬したファントムを測定した結果、あご検出器の追加によって、特に半球底面部のスライスのノイズが低減されることが示された。【結論】試作機の開発と性能評価により、提案装置によって高感度・高分解能かつ低コストな脳PET測定が実現可能なことを示した。今後、検出器配置の最適化及び、検出器の最適化によりさらなる高性能化を目指す。第110回日本医学物理学会学術大