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J-GLOBAL ID：202102232167196254   整理番号：21A0579810

対Cherenkov検出器を用いた深層学習に基づく直接消滅位置分類:モンテカルロ研究【JST・京大機械翻訳】

Direct Annihilation Position Classification Based on Deep Learning Using Paired Cherenkov Detectors: A Monte Carlo Study

著者 (4件)： Ote Kibo (Central Research Laboratory, Hamamatsu Photonics K.K., 5000, Hirakuchi, Hamakita-ku, Hamamatsu City 434-8601, Japan) ,  Ota Ryosuke (Central Research Laboratory, Hamamatsu Photonics K.K., 5000, Hirakuchi, Hamakita-ku, Hamamatsu City 434-8601, Japan) ,  Hashimoto Fumio (Central Research Laboratory, Hamamatsu Photonics K.K., 5000, Hirakuchi, Hamakita-ku, Hamamatsu City 434-8601, Japan) ,  Hasegawa Tomoyuki (School of Allied Health Sciences, Kitasato University, 1-15-1, Kitasato, Minami-ku, Sagamihara City 252-0373, Japan)
資料名： Applied Sciences (Web)  (Applied Sciences (Web))
巻： 10  号： 22  ページ： 7957  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7135A  ISSN： 2076-3417  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Cherenkov検出器の三次元相互作用位置を推定するために深い学習を適用するため,相互作用の真の深さの実験的測定が必要である。これは有意な時間と努力を必要とする。したがって,本研究では,対Cherenkov検出器を用いた深層学習に基づく直接消滅位置分類法を提案した。提案方法は,相互作用位置または飛行時間情報を明示的に推定せず,代わりに,対Cherenkov検出器で測定した光子情報の生データからの消滅位置を直接推定する。点源のモンテカルロシミュレーションデータを用いて提案した方法の実現可能性を検証した。合計125の点源を5mm間隔で三次元的に配置し,2つのCherenkov検出器を面対面,50mm離れて配置した。Cherenkov検出器は404010mm3のサイズのモノリシックPbF_2結晶と0から100ピコ秒(ps)の単一光子時間分解能(SPTR)と0から10mmの読出しピッチを有する光検出器から構成された。SPTRが10psで,読出しピッチが3mmであったとき,提案方法は80%の分類精度と1.5mm未満の二乗平均平方根誤差を有する空間分解能を得た。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *Cherenkov計数管 ,  *モンテカルロ法 ,  光子 ,  相互作用 ,  光検出器 ,  三次元 ,  ピコ秒 ,  PET【トモグラフィー】 ,  空間分解能
準シソーラス用語： モンテカルロシミュレーション ,  単一光子 ,  分類精度 ,  飛行時間 ,  *深層学習 ,  生データ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： Cherenkov放射(チェレンコフ) ,  ポジトロンエミッショントモグラフィー(PET) ,  深層学習

分類 (2件)： 放射線検出・検出器  (AD08020J) ,  医療用機器装置  (GA05020L)

引用文献 (38件)：

• Vandenberghe, S.; Mikhaylova, E.; D’Hoe, E.; Mollet, P.; Karp, J.S. Recent developments in time-of-flight PET. EJNMMI Phys. 2016, 3, 1-30.
• Van Sluis, J.; De Jong, J.; Noordzij, W.; Van Snick, P.; Dierckx, R.; Borra, R.; Willemsen, A.; Boellaard, R. Performance characteristics of the digital biograph vision PET/CT system. J. Nucl. Med. 2019, 60, 1031-1036.
• Conti, M.; Bendriem, B. The new opportunities for high time resolution clinical TOF PET. Clin. Transl. Imaging 2019, 7, 139-147.
• Gundacker, S.; Turtos, R.M.; Kratochwil, N.; Pots, R.H.; Paganoni, M.; Lecoq, P.; Auffray, E. Experimental time resolution limits of modern SiPMs and TOF-PET detectors exploring different scintillators and Cherenkov emission. Phys. Med. Biol. 2020, 65, 025001.
• Ota, R.; Nakajima, K.; Ogawa, I.; Tamagawa, Y.; Shimoi, H.; Suyama, M.; Hasegawa, T. Coincidence time resolution of 30 ps FWHM using a pair of Cherenkov-radiator-integrated MCP-PMTs. Phys. Med. Biol. 2019, 64, 07LT01.

タイトルに関連する用語 (5件)： 検出器 ,  深層学習 ,  分類 ,  モンテカルロ ,  研究