渡辺伸助教らの共同研究グループは、開発を進めてきた医療用コンプトンカメラを用いて世界で初めてとなる人での臨床試験を実施しました。(18F-FDG(PET薬剤)と99mTc-DMSA(SPECT薬剤))の2種類の薬剤を同時に被験者へ投与し、コンプトンカメラで測定。それら薬剤が特定臓器に集積している様子を1台のコンプトンカメラで同時に可視化することに成功しました。)と呼ばれる装置が必要不可欠です。これらの装置には性能的に幾つかの限界があります。特定のエネルギー(511キロエレクトロンボルト:keV)のガンマ線を出す陽電子放出核種しか測定できません。金属製のコリメータの放射線遮蔽能力の制約から、低いエネルギーのガンマ線しか利用されてきませんでした。研究グループは、新たな画像診断機器として、1台で幅広いエネルギー範囲のガンマ線を複数同時に識別して測定できる「医療用コンプトンカメラ」の開発を行いました。中心となって開発した技術を転用しています。シリコン(Si)とテルル化カドミウム(CdTe)の半導体をコンプトンカメラを構成する放射線検出素子として用いることで、放射線識別用のコリメータを必要とせず、広いエネルギー範囲のガンマ線を、精度よく識別しながら、効率よく検出することができます。中心となり開発した、独自の近距離用のコンプトン画像再構成アルゴリズムを用いています。高橋教授や武田特任助教も大きく貢献しています。これまで、マウスなどの小動物を用いた測定については多数の報告が有りましたが、臨床試験が実施された例はありませんでした。薬剤である99mTc-DMSA(2,3-ジメルカプトコハク酸)の2種類の薬剤を被験者に同時投与しました。これらの薬剤は被験者の体内でそれぞれ肝臓と腎臓に集積します。集積した臓器内からそれぞれ別々のエネルギーのガンマ線を放出します。この2種類のエネルギーを持つガンマ線を同時に測定した結果、18F-FDGで肝臓を、99mTc-DMSAで腎臓を、二次元画像として同時に可視化することに成功しました。よる二つの画像診断を、一台のコンプトンカメラで実現できることを実証しました。測定原理は異なっているため、これまでは両方の診断装置を用意し、別々に測定する必要が有りました。検査の期間短縮や患者被曝量の軽減化につながります。実現によって、新たな診断技術の発展が期待されます。新たな放射性核種を用いた薬剤の開発も可能となるなど、これまでにない診断・治療技術の展開が期待されます。Biology」のオンライン版に日本時間2019年7月20日に掲載されました。本研究成果に関する詳細は、群馬大学のプレスリリース記事をご覧ください。