がん診断と放射線治療を融合する開放型PETイメージング手法および装置の開発

山谷 泰賀氏

独立行政法人 放射線医学総合研究所

チームリーダー 山谷 泰賀氏

※ 所属、役職等は受賞当時のものです

論文要旨

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PETや粒子線治療など,より優れたがん診断・治療に向けた技術革新が行われてきたが,それらの組み合わせは未踏の領域である。そこで我々は,治療中でも画像化できる世界初の開放型PET装置「OpenPET」を開発している。具体的には,2つの検出器リングを離して得る開放空間を画像化する第一世代型に続いて,竹筒を斜めに切ったような単一リングの第二世代型を考案した。前者は,撮像視野を拡大できるなど多目的型であるのに対して,後者は診断・治療融合に特化した方法である。OpenPETによって,腫瘍を直接見ながら,ビーム自体を見ながら,さらには治療効果を見ながら行う,安全・安心・確実な未来のがん治療の実現を目指したい。

An open-type geometry for PET, OpenPET, is our new idea to visualize a physically opened space between two detector rings. The OpenPET is expected to enable joint PET imaging and radiation therapy by letting the beams pass though the gap. For charged particle therapy, in particular, the OpenPET will enable in situ dose verification by visualizing the distribution of primary particles stopped in a patient body. PET-based image guided radiation therapy including mobile tumor tracking will also become possible by applying a real-time image reconstruction system to be developed. The required number of PET detectors can be reduced in our 2nd generation OpenPET, the single-ring OpenPET.

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研究概要

陽電子断層撮像法(PET)はがんの診断、放射線治療はその治療に広く用いられているが、それぞれは独立した技術である。

山谷氏はこれら2つの技術の融合をめざし、PETによるイメージングと同時に放射線治療も行なえるよう、患者を覆う面積を少なくした新しいPET装置「OpenPET」のコンセプトを提案した。

さらに、新たに開発した3次元放射線位置検出器を用いることで、治療ビームを通すのに十分な隙間のある装置を実現した。

あわせて、放射線治療との融合に必要な画像処理技術も検証している。

OpenPETは、「PETでがんの様子を観察しながらの放射線治療」など、より効果的な将来の放射線治療への貢献が期待できる。

* PET: Positron emission tomography(陽電子断層撮像法)。画像診断装置の一種。陽電子を放出するごく微量の放射性物質を体内に取り込み、そこからの放射線(陽電子)の分布を検出して、コンピュータ処理で画像化(イメージング)する技術。

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