核医学診断システム

核医学診断システムに関する研究

本研究テーマでは、北大医学研究科核医学分野と協力して、医工連携、産学連携で個々の患者の治療の最適化に資する診断情報を得るための分子イメージング技術の研究開発を推進しています。新しい診断システムの開発と臨床への適用を実現して、今後の分子イメージング診断技術の発展に貢献すると共に、その技術を世界に向けて発信していきたいと考えています。

個々の患者の治療の最適化に資する診断情報を得るために、生体内の分子レベルの生化学現象を可視化するのが分子イメージングという技術です。その代表的な方法が、放射性同位元素により標識化した放射性薬剤を用い、核医学診断装置であるPET(Positron Emission Tomography)、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)等により、血流や代謝等の生体内の現象を可視化する方法です。医工連携、産学連携で新しい装置、システムの開発を未来創薬・医療イノベーションプロジェクトで推進しています。

これまでに医学研究科、(株)日立製作所の連携で半導体検出器を用いた小型半導体PET装置を開発し、半導体検出器の高い可能性を見出すと共に(図1)、プロトタイプとなる高精細で定量性の高い頭部用半導体PET装置を世界で初めて開発し、北海道大学病院に導入して基礎的臨床的検討を実施しています(図2)。本装置は高分解能、低散乱フラクションの特性を有すること、脳及び頭頚部の病変の存在をコントラスト良く描出可能であること、また病変内部の不均一性を画像化可能であることが示唆されています。現在も高分解能、高コントラストを実現する技術の研究を推進しています。

図1核医学詳細

図1 小型半導体PET装置によるラットの心筋、腫瘍の可視化


プロジェクトでは、同時に半導体検出器を用いたSPECT、ガンマカメラの研究開発も推進し、高分解能、高コントラストを達成するための、ハード、ソフトを含めた研究開発を実施しています。今後、半導体技術を活用した装置の研究開発を産学連携で推進すると共に、臨床応用を通じて分子イメージングを活用した診断・治療の最適化を医工連携で目指していきます。具体的には、開発した装置を用いて、(1)がんの診断・治療への応用、(2)虚血性疾患の発病発症前診断の確立、(3)難治性疾患の新たな病態解明などを実現していくことが、大きな研究の目標になっています。

図2頭部用半導体PET装置

図2 頭部用半導体PET装置(北大病院設置)

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