今後の展望

本研究が行った、信号処理回路の改善によりStrip-2D-PSD で9.3%@511keVのエネル ギー分解能が得られ、コンプトン端ピークが明確になった。よって、感度向上のための、

コンプトン散乱事象を用いた初回判別手法の導入を実現することができる。表10-1は表4-1 表4-2表4-3より、エネルギー分解能が15%→9%に向上したときの判別確率の比較を示す。

表 10-1 初回判別手法の判別確率 相互作用した回数 位置分解能1.2mm

エネルギー分解能15%

位置分解能1.2mm エネルギー分解能9%

2回 70.7% 73.2%

3回 70.8% 74.2%

4回 66.4% 69.6%

また、更なる信号処理回路の改善によりエネルギー分解能向上が期待できることも示唆し た。Strip-2D-PSDのIn面電極信号（Common信号）とPt面電極信号（Devide信号）が ブリッジ基板を通し、各々別の前置増幅・整形アナログ回路基板に分けられている。現状2 枚となっているアナログ回路基板を1枚に集積化することで信号を分離するブリッジ基板 は不要となり、検出器と前置増幅器をさらに接近配置することができ、寄生成分による信 号減衰をさらに防ぐことができる。

本研究はデジタルフィルタ処理を行ったが、アナログフィルタ処理によるエネルギー分 解能向上も十分考えられる。デジタル、アナログそれぞれ利点・欠点があるので比較、検 討を行い、もっとも適した手法で処理するのが望ましい。

信号処理回路のほかにも位置敏感型検出器自体の構造を改良すべきである。原子番号の 大きい化合物半導体は 線阻止能が高いが、特有のポラリゼーション現象が発生する。これ は時間経過に伴い、エネルギー分解能が劣化する現象である。高エネルギー分解能をもつ 検出器材料の研究も必要である。

本研究を足掛かりとして、空間分解能1mmFWHM以下の頭部用半導体PETが実現され、

分子イメージング技術の発展など、様々な分野に多大な貢献を生み出すことに期待する。

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引用文献

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謝辞

本研究を進めるにあたり多くの御指導や御支援をいただきました、石井慶造教授、田代学 教授、山﨑浩道教授、菊池洋平准教授、寺川貴樹准教授、松山成男准教授、藤原充啓助教 に深く感謝を申し上げます。特に石井慶造教授には、この様な研究の機会を与えて頂いた こと、多岐にわたるご指導を頂いたことに深く感謝いたします。金井浩教授には、本論文 をご精読頂き、貴重なコメントを頂きました。菊池洋平准教授には、研究に関して細部に わたる議論や検討を通し、分かりやすく丁寧なご指導を頂きました。その叱咤激励のおか げで研究を続けることができました。山﨑浩道教授、寺川貴樹准教授、松山成男准教授、

藤原充啓助教には、研究に対する考え方など多くの事を御指導頂くと共に数多くの励まし の言葉を頂きました。田代学教授をはじめとする、東北大学CYRIC核医学研究部の皆様に は抄読会でPETの臨床事例を学ぶ機会を与えてくださり、多くのご指導をいただきました。

心より感謝申し上げます。

石井研究室秘書の金子貴恵さん、また前任の崎廣さやかさんには、研究にかかわる事務 処理をはじめ、生活の様々な面から御支援頂き、有難うございました。

田久創大先輩には実験のサポートやたくさんの助言を頂きました。深く感謝申し上げま す。また修士一年次では佐藤誠悟先輩、松本秀一先輩、塚原達也先輩、島津茉奈美先輩を はじめとする研究室の先輩方には大変お世話になりました。有難うございました。

研究室の後輩の皆さんにも数多くの励ましの言葉を頂きました。特に同じ研究グループ のアブデラ君、稲垣俊輔君、五島進君、清水陽太君、庄司真人君、山形秋晴君には大変お 世話になりました。皆さんの協力のおかげで研究を進めることができました。有難うござ いました。

そして、同期の仲間である金丸太郎君、川野裕人君、片野元晴君、唐橋昌宏君、草野薫 君、佐々木隆博君、中澤かさねさん、野澤雄一郎君、山内祥聖君、山口大輔君とは苦楽を 共にし、たくさんの楽しい思い出を作ることができました。共に励まし合い、切磋琢磨す ることが1つの喜びでもありました。有難うございました。

最後に、今までの学生生活を支え、応援してくれた家族に心より感謝いたします。

皆様、本当に有難うございました。

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VCCcommon[11..0]INPUT

VCCSCLKINPUT VCCpCLRINPUT

VCCPOLARINPUT VCCTHRESH[11..0]INPUT VCCTHRESH_HYS[11..0]INPUTVCCPEAK_LLD[11..0]INPUT

VCCPEAK_ULD[11..0]INPUT VCCABS_COUNT[47..0]INPUT VCCSTARTINPUT

VCCoffset[11..0]INPUT

VCCForce_InhibitINPUT VCCDELAY[15..0]INPUT VCCADC_OVRINPUT VCCACQ1INPUT

VCCACQ2INPUT PEAK[11..0]OUTPUT

PEAK_DETOUTPUT ABS[47..0]OUTPUT

DISCRI_DETOUTPUT LLD_DETOUTPUT DFFdata[47..0]

clock

enable

aclr q[47..0] FF_48bit

inst17D[11..0]

CLK

CLR

POLAR

THRESH[11..0]

THRESH_HYS[11..0]INHIBIT DISCRI_DET

D_AVE[11..0] timing_detect

inst31 NOT

inst1 OR2

inst3NOT

inst4

CLK

CLRINPUT[11..0] OUTPUT[11..0] average_y1 inst D[11..0]

CLK

CLR

START

PEAK_LLD[11..0]

PEAK_ULD[11..0]

DELAY[15..0]

THRESH[11..0]

INH

ADC_OVR

ACQ_INH PEAK[11..0]

PEAK_DET

LLD_DET peak_hold

inst32 AND3

inst8

GNDNOR2

inst11 START

CLEAR START

CLEAR

CLEARSCLK

CLEAR SCLK

CLEAR ディスクリレベルの検出、ピークホールド、ABSカウントのラッチ L:Start, H:Stop

ディスクリレベル検出後で且つ、PEAK_Detect確定でないときに動作

オフセット計算 ミクロ(ABS)時間のデータラッチ

付録

付録1.更新前の回路データ