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Imaging Physics Group

Whole Gamma Imaging Prototype

Introduction

PET(陽電子断層撮影法)は、がん診断や脳研究、分子イメージング研究を推進する手段として期待されています。QSTは、前身である放射線医学総合研究所時代の1979年に、日本初のPET装置を開発して以来、PET研究を続け、今や分子イメージング研究の世界的リーディング機関のひとつとなりました。PET装置については、空間分解能や感度、コストなどの点で課題が残されており、次世代技術の研究開発は世界的な競争下にあります。イメージング物理研究グループは、独自アイディアの創出と実用化を二本柱に、核医学物理研究を推進しています。

世界初の開放型PET装置「OpenPET」の小型試作機

Highlight

「Hal Anger賞」受賞

イメージング物理研究グループは、OpenPET、小動物PET、頭部PETなどの革新的でユニークな装置開発を行い、実用化へ向けた研究開発を推進してきました。

米国核医学会のHal Anger Lectureship Award受賞は、長年にわたる成果が評価されたものです。

収穫を祝うと同時に、次期シーズの創出をさらに続けます。

Hal Anger賞受賞講演写真

米国核医学会(SNMMI)のHal Anger Lectureship Awardを受賞しました - 量子科学技術研究開発機構

受賞タイトル“Application-Specific PET Systems Expanding the Potential of Nuclear Medicine”

「核医学の可能性を広げる特定用途向けPETシステム」

Project

Over view

2009年から2023年の間に開発した23装置の系譜図

イメージング物理研究グループが2009年以降2023年までに試作した革新的装置は23種類で、この数は世界レコードだと考えられています。革新的な装置コンセプトの提唱にとどまらず、実用化を目指した開発を進めています。アイディアが奇抜であればあるほど、自ら実証することが重要になります。

 

OpenPET

OpenPET Project

OpenPETは、ビーム体内飛程検証やターゲット腫瘍のトラッキングなど、PETガイド下の粒子線治療を可能にする世界初の開放型PETです。PETによる粒子線ビーム飛程検証は、核破砕反応によって生じるPET核種(陽電子放出核種)の分布を画像化することで行います。OpenPETは、画像化に重要なフルリングの検出器配置でありながら、治療ビームを通すために十分な開放空間を有しています。HIMACの物理照射室において15Oビーム照射法を確立し、ビーム自体をPET核種とすることで、線量ピーク位置とPET画像ピーク位置の差が1mm以下になることを示しました。

2023年7月より、重粒子線がん治療を受ける患者を対象としたOpenPET臨床試験を開始しました。通常の重粒子線ビーム(12Cビーム)を照射した場合でも、生体内では陽電子放出核種がわずかに生成されています。OpenPETでは、照射しながら測定ができるため、わずかな放射能が減衰する前にとらえられます。これを画像化することで、実際の照射がどのように行われたかその場で確認できるようになると期待できます。

ヘルメットPET

ヘルメットPET―コンセプト

高齢化が進む中、認知症患者数の急増が社会問題化しています。認知症の早期診断にはPETが有効ですが、より精度の高い検査を広く普及させるため、高解像度かつ低コスト、さらに導入が容易な小型の装置が求められています。これまでに、脳PETの潜在ニーズを受けて、頭部専用PET装置の研究開発が行われてきましたが、どれも検出器配置は円筒形状のままでした。有限の検出器数において放射線検出感度を最大化するためには、できる限り検出器を測定対象に近づけることが有効です。そこで私たちは、頭部検査においては、円筒よりも半球状の検出器配置のほうが高い感度を実現できると考えました。さらに、検出器を近づけることで、PETの空間分解能を制限する要因の1つである角度陽動の影響を抑えることができ、高解像度化が可能となります。

ヘルメットPET装置開発(DOIタイプ試作機とTOFタイプ実用機)

まず、DOI検出器を半球状に並べた世界初のヘルメット型PET装置を試作し、小型で高感度・高分解能な頭部PET装置の普及に道筋をつけました。その後、時間情報を高精度に測定することで大幅な実効感度向上が可能なTOF MPPCモジュールが登場しました。そこで、TOF MPPCモジュールを半球状配置に最適化したカスタムモデルを作製し、実用機開発に進みました。

ヘルメット型PET「VRAIN」製品化、全身PETで一塊だった微小な神経核を分離して描出
(PET画像はTakahashi et al. 2022 EJNMMI Phys よりCC BY 4.0ライセンスにて​引用​)

実用機開発後、株式会社アトックスが医療機器としての承認を取得し、ヘルメット型PET装置の製品化に成功しました。臨床試験を行った結果、全身用PET装置では分離できなかった脳内の微小構造を明瞭に分離できました。

Add-on PET for MRI

Add-on PET for MRI

近年、従来のPET/CT装置に代わって、PETとMRIを組み合わせた装置が注目されていますが、DOI検出器の利用については十分に検討されてきませんでした。DOI検出器は、高空間分解能・高感度・低コストを共に実現するための鍵となります。そこで私たちは、MRI用コイル(RFコイル)にDOI検出器を組み合わせた独自発想のアドオンPETを提案しています。

PETのフロントエンド回路はRFコイルの内側には入れないという制約のもとで、PET検出器リング径を最小化するために、PET検出器モジュールをRFコイルのスポークの間に配置することとしました。具体的には、回路部はRFシールドボックスで覆うが、RFに干渉しないシンチレータ部のみを、シールドボックスから突き出してRFコイルの内側に配置するようにしました。2023年2月には、開発したプロトタイプを用いて初の臨床試験を行い、PETとMRIの同時撮像に成功しています。最終的には、RFコイルのバリエーションのひとつとして、あらゆる既存のMRI装置に後付して、手軽にPET/MRIにアップグレードできるようにしたいと考えています。

Whole Gamma Imaging (WGI)

Whole Gamma Imaging

PETの技術が成熟に向かう今、単一細胞レベルのセル・トラッキングなどの新たなニーズに応えるためには、原理自体を変えるような大きなブレークスルーが必要です。そこで私たちは、放医研国際オープンラボやQST理事長ファンドなどの支援のもと、ミュンヘン大学(LMU)Katia Parodi教授らのグループと共同で、PETとコンプトンイメージングを組み合わせた新コンセプト「Whole gamma imaging」(WGI)の装置開発を2016年度に開始しました。

WGIの基本概念は、検出可能なガンマ線をすべて画像化に活用することです。具体的には、通常のPET検出器の内側に、コンプトン散乱の検出に特化した散乱検出器リングを追加します。幅広い核種がイメージング対象になるため、標的アイソトープ治療薬の可視化に役立ちます。さらに、対象核種を、44Scなど陽電子崩壊(511keV放射線ペアの放出)とほぼ同時に単一ガンマ線(44Scの場合1157keV)を放出する3ガンマ核種に置き換えます。すると、511keVペアの同時計数により特定される線分(LOR)と、1157keVガンマ線のコンプトン計測により特定される円錐表面の交点として、核種位置が特定されるため、理屈の上では、1回の壊変からでも位置が特定できます。

これまで、1号機から3号機まで小型試作機を開発し、コンセプト実証に成功しましたが、散乱検出器のエネルギー分解能に課題が残されていました。現在4号機の筐体開発を完了させ、検出器校正やソフトウェアの最適化を進めています。また、中谷財団の助成のもと、臨床用WGI開発も進めています。

小動物PET

小動物PETは、創薬分野で重要な役割を果たしています。候補薬剤をPET核種で標識して投与すれば、動物の体内で目的臓器への取り込み具合や作用の様子、さらに副作用の予測なども効率よく調べることができます。小動物PETにはヒト用PETよりも優れた分解能が要求されます。イメージング物理研究グループでは、高分解能PET検出器の開発及び開発した検出器を用いた高分解能PET装置の開発を行っています。

Mirai-PET: CLS検出器搭載動物PET

CLS検出器搭載PET装置:未来イメージング株式会社がMirai-PETとして製品化

CLS (Crosshair Light Sharing) 検出器は、TOFとDOIの両方を高精度に計測できる次世代の高分解能PET検出器です。2021年にCLS検出器を用いて開発した最初の小動物試作装置をもとに、2023年に未来イメージング株式会社よりMirai-PETとして製品化されました。シンチレータピッチは1.6mmで、1mmを切る空間分解能を達成しています。小動物PETのベストセラー機であったMicroPET Focus 220の後継としてQSTに導入されたモデルは、マウスの多頭撮りもできるように検出器リング直径16cm、体軸長15.4cmとしましたが、最大128検出器の条件下で検出器リングサイズを自在にカスタマイズ設計できるという、他に類を見ない柔軟性があります。

 

超高分解能小動物PET

超高分解能小動物PET

1mmシンチレータピッチで3層DOI識別が可能な検出器を用いて、空間分解能0.55mmに迫る世界最高分解能(2024年現在)の超高分解能小動物PET装置を開発しました。サブミリ解像度でのマウスの脳機能イメージングにも成功し、今後モデルマウスを用いる脳研究での活躍が期待されます。

Member

山谷泰賀写真 山谷 泰賀 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 次長
イメージング物理研究グループ グループリーダー
未来PET創造研究ユニットリーダー併任
吉田英治写真 吉田 英治 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主幹研究員
高橋美和子写真 高橋 美和子 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ 併任
分子イメージング診断治療研究部 核医学診断・治療研究グループ
グループリーダー
田島英朗写真 田島 英朗 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主幹研究員
寅松千枝写真 寅松 千枝 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主幹研究員
錦戸文彦写真 錦戸 文彦 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主任研究員
浜戸アクラム写真 浜戸 アクラム 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
協力研究員
Md Shahadat Hossain Akram 写真 Md Shahadat Hossain Akram 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主任研究員
赤松剛写真 赤松 剛 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主任研究員
Han Gyu Kang 写真 Kang Han Gyu 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主任研究員
田久創大写真 田久 創大 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主任研究員
Coming Soon 岩男 悠真 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
研究員
Coming Soon 脇坂 秀克 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
主任技術員
小畠藤乃写真 小畠 藤乃 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
技術員
大橋遼太郎写真 大橋 遼太郎 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
QSTリサーチアシスタント
千葉大学 山谷研究室
Coming Soon 石川 大洋 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
QSTリサーチアシスタント
千葉大学 羽石研究室
Coming Soon 菊地 智也 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
QSTリサーチアシスタント
千葉大学 菅研究室
Coming Soon 大野 まどか 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
グループ事務担当
Coming Soon 喜多村 りさ 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
グループ事務担当
Coming Soon 越智 友紀 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
グループ事務担当
Coming Soon 本田 美紀 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
グループ事務担当
Coming Soon 成田 胡桃 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
業務補助員
千葉大学 山谷研究室
Coming Soon 細谷 宣佳 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
業務補助員
千葉大学 山谷研究室
Coming Soon 掛川 誠 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
客員研究員
Coming Soon 新井 教郎 量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部 イメージング物理研究グループ
客員研究員

Achievement

# 原著論文 Peer-reviewed articles Year
Eiji Yoshida, Taiga Yamaya, "PET detectors with depth‑of‑interaction and time‑of‑fight capabilities," Radiological Physics and Technology, 17, 596-609, 2024 2024
Akram Hamato, Hideaki Tashima, Yuma Iwao, Sodai Takyu, Go Akamatsu, Han Gyu Kang, Fumihiko Nishikido, Katia Parodi, Taiga Yamaya, "Dose estimation using in-beam positron emission tomography: Demonstration for 11C and 15O ion beams," Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, 1066, 169643, 1-13, 2024 2024
Sodai Takyu, Ken-ichiro Matsumoto, Tetsuya Hirade, Fumihiko Nishikido, Go Akamatsu, Hideaki Tashima, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Quantification of radicals in aqueous solution by positronium lifetime: an experiment using a clinical PET scanner," Japanese Journal of Applied Physics, 63, 8, 086003, 1-8, 2024 2024
Sodai Takyu, Fumihiko Nishikido, Hideaki Tashima, Go Akamatsu, Ken-ichiro Matsumoto, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Positronium lifetime measurement using a clinical PET system for tumor hypoxia identification," Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1065, 169514, 2024 2024
Eiji Yoshida, Fujino Obata, Taiga Yamaya, "Optical crosstalk of protective cover on MPPC array for TOF PET detector," Phys. Med. Biol., 69, 125012, 2024 2024
Andrew Chacon, Harley Rutherford, Akram Hamato, Munetaka Nitta, Fumihiko Nishikido, Yuma Iwao, Hideaki Tashima, Eiji Yoshida, Go Akamatsu, Sodai Takyu, Han Gyu Kang, Daniel R Franklin, Katia Parodi, Taiga Yamaya, Anatoly Rosenfeld, Susanna Guatelli, Mitra Safavi-Naeini, "A quantitative assessment of Geant4 for predicting the yield and distribution of positron-emitting fragments in ion beam therapy," Phys. Med. Biol., 69, 125015, 2024. 2024
Md Shahadat Hossain Akram, Masaki Fukunaga, Fumihiko Nishikido, Sodai Takyu, Takayuki Obata, Taiga Yamaya, "Feasibility Study for a Microstrip Transmission Line RF Coil Integrated with a PET Detector Module in a 7T Human MR Imaging System," Magnetic Resonance in Medical Sciences, doi:10.2463/mrms.mp.2023-0061. Published Online: February 9, 2024 2024
Marissa Kielly, Anita Caracciolo, Andrew Chacon, James Vohradsky, Davide Di Vita, Akram Hamato, Hideaki Tashima, Daniel R. Franklin, Taiga Yamaya, Anatoly Rosenfeld, Marco Carminati, Carlo Fiorini, Susanna Guatelli & Mitra Safavi-Naeini, "First experimental demonstration of real-time neutron capture discrimination in helium and carbon ion therapy," Scientific Reports, 14, 2601, January 31, 2024. 2024
Md Shahadat Hossain Akram, Fumihiko Nishikido, Craig S. Levin, Sodai Takyu, Takayuki Obata, Taiga Yamaya, "MRI compatibility study of a prototype radiofrequency penetrable oval PET insert at 3T," Japanese Journal of Radiology 2023
Eiji Yoshida, Fujino Obata, Taiga Yamaya, "Timing estimation of the exponentiated energy-weighted average for crosshair light sharing TOF-DOI PET detector," Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1059, 168949 2023
Munetaka Nitta, Fumihiko Nishikido, Naoko Inadama, Yoshiyuki Hirano, Taiga Yamaya, "Discrimination of inter‑crystal scattering events by signal processing for the X'tal cube PET detector," Radiological Physics and Technology, Vol. 16, pp. 516–531 2023
Sodai Takyu, Hayato Ikeda, Hidekatsu Wakizaka, Fumihiko Nishikido, Ken-ichiro Matsumoto, Hideaki Tashima, Hisashi Suzuki, Yoshihito Funaki, Hiroshi Watabe, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Positron annihilation lifetime measurement with TOF-PET detectors: feasibility of Iodine-124 use," Applied Physics Express 16, 116001 2023
Md Shahadat Hossain Akram, Craig S. Levin, Fumihiko Nishikido, Sodai Takyu, Takayuki Obata, Taiga Yamaya, "Study on the radiofrequency transparency of partial-ring oval-shaped prototype PET inserts in a 3 T clinical MRI system," Radiological Physics and Technology 2023
Yuma Iwao, Go Akamatsu, Hideaki Tashima, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Pre‑acquired CT‑based attenuation correction with automated headrest removal for a brain‑dedicated PET system," Radiological Physics and Technology, 16, 4, pp. 552-559 2023
Eiji Yoshida, Fujino Obata, Taiga Yamaya, "Calibration method of crosshair light sharing PET detector with TOF and DOI capabilities," Biomed. Phys. Eng. Express, 9, 055031 2023
Chie Toramatsu, Akram Mohammadi, Hidekatsu Wakizaka, Nobuhiro Nitta, Yoko Ikoma, Chie Seki, Iwao Kanno, Taiga Yamaya, “Tumour status prediction by means of carbon-ion beam irradiation: comparison of washout rates between in-beam PET and DCE-MRI in rats,” Phys. Med. Biol. 68 195005 2023
Silvia Liprandi, Sodai Takyu, Mohammad Safari, Tim Binder, George Dedes, Kei Kamada, Maria Kawula, Akram Mohammadi, Fumihiko Nishikido, Ingrid I. Valencia-Lozano, Rita Viegas, Taiga Yamaya, Katia Parodi, Peter G. Thirolf, "Compton camera arrangement with a monolithic LaBr3(Ce) scintillator and pixelated GAGG detector for medical imaging," IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences, VOL. 7, NO. 7, pp. 764-774 2023
Akram Mohammadi, Fumihiko Nishikido, Naoko Inadama, Toshiaki Sakai, Taiga Yamaya, "Development of a four-layer DOI PET detector using long crystals segmented by subsurface laser engraving," Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, Vol. 1056, 168600 2023
Sodai Takyu, Hideaki Tashima, Fumihiko Nishikido, Kei Kamada, Akira Yoshikawa, Taiga Yamaya, "The Correlation Between Scatter Detector Performance and Spatial Resolution in a Ring-shaped Compton Imaging System," IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences 2023
Hideaki Tashima, Takumi Nishina, Sodai Takyu, Fumihiko Nishikido, Mikio Suga, Taiga Yamaya, "Optimum selection for multi-interaction events in Compton-PET hybrid reconstruction: a Monte Carlo study," Radiological Physics and Technology volume 16, pages254–261 2023
Fumio Hashimoto, Yuya Onishi, Kibo Ote, Hideaki Tashima, Taiga Yamaya, "Fully 3D implementation of the end-to-end deep image prior-based PET image reconstruction using block iterative algorithm," Phys. Med. Biol., 68, 155009 2023
Eiji Yoshida, Han Gyu Kang, Fujino Obata, Taiga Yamaya, “Optimized crystal surface treatment for crosshair light-sharing TOF-DOI PET detector,” IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences, VOL. 7, NO. 5, pp. 459-464. 2023
Eiji Yoshida, Fujino Obata, Taiga Yamaya, "Simultaneous time-skew and time-walk correction for TOF-PET detector,"Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 1049, 168114, 2023 2023
Miho Kiyokawa, Han Gyu Kang, Taiga Yamaya, "Tracking the same fast-LGSO crystals by changing surface treatments for better coincidence timing resolution in PET," Biomed. Phys. Eng. Express 9, 025005, 2023 2023
Han Gyu Kang, Hideaki Tashima, Hidekatsu Wakizaka, Fumihiko Nishikido, Makoto Higuchi, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Submillimeter resolution positron emission tomography for high-sensitivity mouse brain imaging," Journal of Nuclear Medicine December 2022 2022
Go Akamatsu, Miwako Takahashi, Hideaki Tashima, Yuma Iwao, Eiji Yoshida, Hidekatsu Wakizaka, Masaaki Kumagai, Taichi Yamashita, Taiga Yamaya, "Performance evaluation of VRAIN: a brain-dedicated PET with a hemispherical detector arrangement," Phys. Med. Biol., 67, 225011, 2022. 2022
Miwako Takahashi, Go Akamatsu, Yuma Iwao, Hideaki Tashima, Eiji Yoshida, Taiga Yamaya, "Small nuclei identification with a hemispherical brain PET," EJNMMI Physics, 9, 69, 2022. 2022
Sodai Takyu, Kengo Shibuya, Fumihiko Nishikido, Hideaki Tashima, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Two-dimensional positronium lifetime imaging using certified reference materials," Applied Physics Express, 15, 106001, 2022. 2022
Fumihiko Nishikido, Takayuki Obata, Mikio Suga, Yuma Iwao, Hideaki Tashima, Eiji Yoshida, Md Shahadat Hossain Akram, Taiga Yamaya, "Axial scalable add-on PET/MRI prototype based on four-layer DOI detectors integrated with a RF coil," Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 1040, 167239, 2022. 2022
Akram Mohammadi, Hideaki Tashima, Sodai Takyu, Yuma Iwao, Go Akamatsu, Han Gyu Kang, Fujino Obata, Fumihiko Nishikido, Katia Parodi, Taiga Yamaya, "Feasibility of triple gamma ray imaging of 10C for range verification in ion therapy," Phys. Med. Biol., 67, 165001, 2022. 2022
Yuma Iwao, Go Akamatsu, Hideaki Tashima, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Brain PET motion correction using 3D face‑shape model: the first clinical study," Annals of Nuclear Medicine, 36:904–912, 2022. 2022
Chie Toramatsu, Akram Mohammadi, Hidekatsu Wakizaka, Hitomi Sudo, Nobuhiro Nitta, Chie Seki, Iwao Kanno, Miwako Takahashi, Kumiko Karasawa, Yoshiyuki Hirano, Taiga Yamaya, "Measurement of biological washout rates depending on tumor vascular status in 15O in-beam rat-PET," Phys. Med. Biol., 67, 125006, 2022. 2022
Md Shahadat Hossain Akram, Takayuki Obata, Fumihiko Nishikido, Taiga Yamaya, "Study on the radiofrequency transparency of electrically floating and ground PET inserts in a 3 T clinical MRI system," Med. Phys., 49, 2965-2978, 2022. 2022
Yuma Iwao, Go Akamatsu, Hideaki Tashima, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Marker‑less and calibration-less motion correction method for brain PET," Radiological Physics and Technology, 15, pp. 125-134, 2022. 2022
Han Gyu Kang, Kyoung Jin Kim, Kei Kamada, Akira Yoshikawa, Eiji Yoshida, Fumihiko Nishikido, Taiga Yamaya, "Optimization of GFAG crystal surface treatment for SiPM based TOF PET detector," Biomed. Phys. Eng. Express, 8, 025025, 2022. 2022
Eiji Yoshida, Fujino Obata, Kei Kamada, Akira Yoshikawa, Taiga Yamaya, "Development of crosshair light sharing PET detector with TOF and DOI capabilities using fast LGSO scintillator" Phys. Med. Biol. 66, 225003, 2021. 2021
Han Gyu Kang , Hideaki Tashima , Fumihiko Nishikido, Go Akamatsu , Hidekazu Wakizaka, Makoto Higuchi, Taiga Yamaya, "Initial results of a mouse brain PET insert with a staggered 3-layer DOI detector," Phys. Med. Biol. 66, 215015, 2021. 2021
Akram Mohammadi, Naoko Inadama, Fumihiko Nishikido, Taiga Yamaya, "Development of dual-ended depth-of-interaction detectors using laser-induced crystals for small animal PET systems," Phys. Med. Biol. 66, 175029, 2021. 2021
Akram Mohammadi, Naoko Inadama, Fumihiko Nishikido, Sakai Toshiaki, Taiga Yamaya, "Optimization of the surface area of laser-induced layers for PET detectors with depth-of-interaction," Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 1007, 165425, 2021. 2021
Han Gyu Kang, Fumihiko Nishikido, Taiga Yamaya, "A staggered 3-layer DOI PET detector using BaSO4 reflector for enhanced crystal identification and inter-crystal scattering event discrimination capability," Biomed. Phys. Eng. Express, 7, 035018, 2021. 2021
Go Akamatsu, Hideaki Tashima, Sodai Takyu, Han Gyu Kang, Yuma Iwao, Miwako Takahashi, Eiji Yoshida, Taiga Yamaya, "Design consideration of compact cardiac TOF-PET systems: a simulation study," Phys. Med. Biol. 66 074002, 2021 2021
Eiji Yoshida, Go Akamatsu, Hideaki Tashima, Kei Kamada, Akira Yoshikawa, Taiga Yamaya, "First imaging demonstration of a crosshair light-sharing PET detector," Phys. Med. Biol. 66, 065013, 2021 2021
Sodai Takyu, Fumihiko Nishikido, Eiji Yoshida, Munetaka Nitta, Kei Kamada, Akira Yoshikawa, Taiga Yamaya, "GAGG–MPPC detector with optimized light guide thickness for combined Compton-PET applications," Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 990, 164998, 2021, 2021
Go Akamatsu, Hideaki Tashima, Eiji Yoshida, Hidekatsu Wakizaka, Yuma Iwao, Takamasa Maeda, Miwako Takahashi, Taiga Yamaya, "Modified NEMA NU-2 performance evaluation methods for a brain-dedicated PET system with a hemispherical detector arrangement," Biomed. Phys. Eng. Express, 6, 015012, 2020. 2020
Sodai Takyu, Abdella M Ahmed, Eiji Yoshida, Hideaki Tashima, Masaaki Kumagai, Taichi Yamashita, Taiga Yamaya, "Design study of a brain-dedicated time-of-flight PET system with a hemispherical detector arrangement," Phys. Med. Biol., 65, 035012, 2020. 2020
Yukie Yoshii, Hideaki Tashima, Yuma Iwao, Eiji Yoshida, Hidekatsu Wakizaka, Go Akamatsu, Taiga Yamaya, Hiroki Matsumoto, Mitsuyoshi Yoshimoto, Chika Igarashi, Fukiko Hihara, Tomoko Tachibana, Ming-Rong Zhang, Kotaro Nagatsu, Aya Sugyo, Atsushi B Tsuji, Tatsuya Higashi, "Immuno-OpenPET: a novel approach for early diagnosis and image-guided surgery for small resectable pancreatic cancer," Scientific reports, 10(1), 4143, 2020, DOI:10.1038/s41598-020-61056-5 2020
Eiji Yoshida, Fujino Obata, Kei Kamada, Taiga Yamaya, "Development of single-ended readout DOI detector with quadrisected crystals," IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences, 4(5), 563-569, DOI:10.1109/TRPMS.2020.2990788 2020
Andrew Chacon, Benjamin James, Thuy Linh Tran, Susanna Guatelli, Lachlan Chartier, Dale Prokopvich, Daniel R. Franklin, Akram Mohammadi, Fumihiko Nishikido, Yuma Iwao, Go Akamatsu, Sodai Takyu, Hideaki Tashima, Taiga Yamaya, Katia Parodi, Anatoly Rosenfeld, Mitra Safavi‐Naeini, "Experimental investigation of the characteristics of radioactive beams for heavy ion therapy," Medical Physics, 47(7), 3123-3132, 2020, DOI:10.1002/mp.14177 2020
Eiji Yoshida, Hideaki Tashima, Go Akamatsu, Yuma Iwao, Miwako Takahashi, Taichi Yamashita, Taiga Yamaya, “245 ps-TOF brain-dedicated PET prototype with a hemispherical detector arrangement,” Phys. Med. Biol., 65, 145008, 2020. 2020
Eiji Yoshida, Hideaki Tashima, Kotaro Nagatsu, Atsushi Tsuji, Kei Kamada, Katia Parodi, Taiga Yamaya, "Whole gamma imaging: a new concept of PET combined with Compton," Physics in Medicine and Biology, 65(12), 125013, DOI:10.1088/1361-6560/ab8e89 2020
Chie Toramatsu, Akram Mohammadi, Hidekatsu Wakizaka, Chie Seki, Fumihiko Nishikido, Shinji Sato, Miwako Takahashi, Kumiko Karasawa, Yoshiyuki Hirano, Taiga Yamaya, "Biological washout modelling for in-beam PET: rabbit brain," Physics in Medicine and Biology, 65(10), 105011, 2020, DOI:10.1088/1361-6560/ab8532 2020
Akram Mohammadi, Hideaki Tashima, Yuma Iwao, Sodai Takyu, Go Akamatsu, Han Gyu Kang, Fumihiko Nishikido, Eiji Yoshida, Andrew Chacon, Mitra Safavi naeini, Katia Parodi, Taiga Yamaya, "Influence of momentum acceptance on range monitoring of 11C and 15O ion beams using in-beam PET," Physics in Medicine and Biology, 65(12), 125006, 2020, DOI:10.1088/1361-6560/ab8059 2020
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