医学・生物学用マルチヘッドSi/CdTe半導体コンプトンカメラのための横断断層撮像画質のシミュレーションによる評価

An Evaluation of tomographic image-quality for a multi-head Si/CdTe semiconductor Compton camera for medical and biological applications by a simulation study

山口 充孝; 酒井 真理*; 長尾 悠人; 河地 有木; 藤巻 秀; 荒川 和夫*; 神谷 富裕; 小高 裕和*; 国分 紀秀*; 武田 伸一郎*; 渡辺 伸*; 高橋 忠幸*; 鳥飼 幸太*; 中野 隆史*

Yamaguchi, Mitsutaka; Sakai, Makoto*; Nagao, Yuto; Kawachi, Naoki; Fujimaki, Shu; Arakawa, Kazuo*; Kamiya, Tomihiro; Odaka, Hirokazu*; Kokubun, Motohide*; Takeda, Shinichiro*; Watanabe, Shin*; Takahashi, Tadayuki*; Torikai, Kota*; Nakano, Takashi*

本研究では、複数核種同時撮像が可能なイメージング装置として注目されているSi/CdTe半導体コンプトンカメラを用いた核医学診断装置の開発を目的としている。これまでに、コンプトンカメラによる二次元画像の撮像に関する研究は進められてきたが、核医学診断装置に求められる横断断層撮像に関しては、複雑な三次元画像解析が必要なため十分研究が進められておらず、画質評価方法も確立していない。そこで、PET診断で用いられている標準的な評価方法を適用し、コンプトンカメラの横断断層画質の評価をシミュレーションにより行った。シミュレーションの対象は、内部に放射能濃度の濃い球形のホット球と放射能濃度がゼロであるコールド球を配置した人間胴体ファントムであり、標準的な評価方法に従い、合計6個の球の重心が断層面と重なるようにした。さらに、Si/CdTe半導体検出器を断層面内にファントムを取り囲むように配置した。各球のサイズ及び濃度比を変えてシミュレーションを行い、コントラスト及びバックグラウンドの変化を調べた結果、高コントラストで、かつコントラスト及びバックグラウンドの変動が少ない鮮明な画像が取得できる見通しが得られた。

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