実験小動物用PET装置Clairvivo PETの開発

摘要

We have developed a small animal PET scanner, named Clairvivo PET, which offers high spatial resolution, high sensitivity, and high quantitative accuracy. This scanner features a DOI detector module with a large axial extent of 151 mm and an external ~(137)Cs source for attenuation correction. The transaxial spatial resolutions of the system were 1.54 mm at the center of the field of view and 2.93 mm at a radical offset of 40 mm. The absolute sensitivity was 10.9% at the center (under an energy window of 250-750 keV). The peak NEC rate of the mouse-sized uniform cylindrical phantom was 411 kcps at 171 kBq/ml. The quantitative stability of emission counts against activity strength was within 2% between 0.6 MBq and 30 MBq over 5 half-lives. The transmission measurements based on the segmented attenuation correction show that a scan time of as little as 6 minutes and 10 minutes allows excellent quantitative performance of the coefficient map for a mouse-sized and a rat-sized cylindrical phantom, respectively. The rat whole-body images obtained show that the scanner has the capability of visualizing very fine structure. The mouse images obtained demonstrate the feasibility of using the system for simultaneous time activity curves (TACs) of different regions such as a heart and tumors. The Clairvivo PET provides high quantitative imaging in a short scan time, having a large number of advantages in new drug development and kinetic measurement in molecular imaging.%高感度かつ高分解能で高い定量性を達成する実験小動物用PET装置"Clairvivo PET"を開発した。本装置rnは，体軸方向視野151mmのDOI（Depth-of-Interaction）検出器と~(137)Csを用いた吸収補正機構を備えている。rn視野中心での断面内空間分解能は1.54mm FWNM （Full Width at Half Maximum），視野の中心から半径方向rnに4cm離れた位置でも2.93mm FWHMであった。また視野中心での絶対感度は10.9%（エネルギーウインrnドウ250-750keV）であった。計数率特性（NECR）はマウスサイズの円筒ファントムで最大411kcps（放射能rn濃度171kBq/mL）であった。また計数損失およびランダム補正の精度を検証した結果，放射能量0.6～30MBqrnの範囲で±2%未満の定量値を確保できることを確認した。セグメンテーションをベースとした吸収係数マッrnプの定量性を検証した結果，ラットサイズでは10分計測，マウスサイズでは6分計測で吸収係数マップ作成のrn精度が保たれることを確認した。またラットを用いたスタティックイメージングから微細な構造の描出能を確rn認した。さらに，マウスを用いたダイナミックイメージングから心プールと腫瘍の放射能時間変化曲線を同時rnに得られることを確認した。Clairvivo PETは高い物理性能を有するため，短時間で定量性の高いイメージングrnを実現することが可能である。分子イメージングにおける新薬開発や薬物の動態計測に威力を発揮することが期待される。