平成１８年 国家試験

解答 ３，４密度の高い（重い）結晶ほど、高エネルギーγ線と相互作用を起こしやすい（線減弱係数が大きく、光りやすい。感度が高い）。
光の減衰時間が短い結晶ほど数え落しが少ない（計数率直線性がよい）。
数年前のPETには、BGOが使用されていたが、最近のPETには、GSO、ＬＳＯが使用されている。

エネルギー分解能 ＝ ΔE ／ E
エネルギー分解能の値は小さいほどエネルギー分解能は良い（高い）。
エネルギー分解能が良いと、コンプトン散乱線の除去が容易になり画質が向上する。

平成２８年 国家試験

解答 ５、（４）３次元（３D)収集は、２D収集に比べ、感度は５倍。
短時間で良好な画像を収集できるが、散乱線は３倍で、定量性の精度が低下する。

２D 収集

３D 収集

PETにも散乱線のアーチファクトがあり、２D収集よりも３D収集の場合で散乱線成分が約５倍多くなる。
様々な散乱補正法が考案されている。

偶発同時計数による測定誤差は、
２D収集よりも３D収集の場合で多くなる。 そのため、３D収集では、投与放射能量が多すぎると逆に画質が悪化する。

エミッション
スキャン
減衰補正

円筒ファントム(68Ge)
スキャン

円筒ファントム（18F, 68Ge)
スキャン

Branching fraction補正
デッドタイム補正
ノーマライズ

ノーマライズ
データファイル

散乱補正
吸収補正
Arc 補正

再構成画像

画像再構成
キャリブレーション係数
再構成画像

キャリブレーション係数の算出

PET での補正データの流れ日常業務でのＰＥＴ装置の管理•ブランクスキャン
検出器の異常を見つけるためにも始業前に毎日実施する。
•キャリブレーション
２週間に１度程度は行った方が良い。

•ノーマライズディテクタ（検出器）異常時、交換時に必要。
３ヶ月に１度くらいは行った方が良い。

ブランクスキャン
始業前に毎日実施する。

トランスミッションデータの補正に用いる空気の吸収係数を得るために行う。

ブランクスキャンは、トランスミッション用ロッド線源を使って毎日実施する。
検出器の異常を確認するため、ブランクスキャンのサイノグラムを目視点検する。

始業前に毎日実施する作業 （Daily QC ）ブランクスキャンデータで、検出器の感度のばらつきを確認。

前回データとの比較、検出器間の感度差の確認。
許容範囲を超える場合、まずノーマライズを実施し、それでも改善しなければ、検出器の交換を検討する。

ProjectionSinogramディテクター（検出器）が故障した場合、ブランクスキャンのサイノグラムに斜線が出現する。

正常

１つディテクタ故障

サイノグラム

再構成画像

キャリブレーション

２週間に１度程度行う

ガントリーの中心に配置

径20cmのファントム（放射能濃度が既知のもの）

再構成画像の値が本来の値(Ｂｑ/ｍＬ)になるようにキャリブレーションファクターを決める。

ＰＥＴ装置全体の感度感度の低下がもたらすもの
・画像の値(Ｂｑ／ｍＬ)に誤差・画像ノイズの増加
感度の変化をもたらすもの
・ガントリー内温度変化
キャリブレーションスキャン
・ＰＥＴは放射能定量測定器→ 定期的にキャリブレーションを行うのが望ましい
１回／２週間、適宜ノーマライズの実施
検出器の感度差の補正
程度

３ヶ月に１回ガントリーの中心に配置
２Ｄ，３Ｄ共別個に測定

径20cmの68Geのファントム

ノーマリゼーション補正は、クリスタル間の感度差を測定し、得られた補正マップを各エミッションスキャンに適用する。
収集時間は、吸収補正に適した高品質の統計データを確保できるように充分なカウント数が必要。
2D収集と3D収集で個別に実施する必要あり。

スライス感度 Plane Efficiency

見た目に同じ感度にする為各スライス毎にファクタをかける

感度

スライス番号

デッドタイムとカウントレート

ＰＥＴ は感度が高いので、臨床で使用する放射能濃度でも数え落しの影響が出る可能性がある。

カウン
ト
レート

実際のカウントレート

放射能濃度

円柱ファントムに高濃度の１８Ｆ溶液を入れて２時間おきに８回撮像し、計数率直線性を調べた。

高分解能型ＰＥＴであるＳＩＥＭＥＮＳ ＨＲ＋ では
２５０００Ｂｑ／ｍＬ 以上で計数率の直線性が崩れている。
SIEMENS ECAT 47

SIEMENS ECAT HR+

300

300

PETの測定値 kBq/ml

３D収集

250

PETの測定値 kBq/ml

２D収集
20015010050

３D収集

250２D収集2001501005000050100150200

真の放射能 kBq/ml

250300050100150200

250

真の放射能 kBq/ml

300

同じＢＧＯクリスタルの装置でも計数率直線性がかなり異なっていた。

各ＰＥＴ装置で、計数率の直線性を調べておく必要がある。
SIEMENS ECAT HR+SIEMENS ECAT 47
1.0

PETの測定値 / 真の放射能

PETの測定値 / 真の放射能

1.00.8

３D収集

0.6

２D収集
0.4

キャリブレーション
ファクター（の逆数）

0.2

0.8
３D収集

0.6

２D収集

0.4

２Ｄと３Ｄでキャリブレーションファクターが異なる。

0.20.00.0050100150200

真の放射能 kBq/ml

250300050100150200

真の放射能 kBq/ml

250300同じ円柱ファントムデータで、画像の均一性を調べた。
放射能濃度とカウント変動計数（標準偏差／平均）の関係。

３Ｄ収集では、低い放射能濃度でも画質が２Dより良好だが、高い放射能濃度では画質が悪い。
SIEMENS ECAT 47

SIEMENS ECAT HR+40

PET画像の変動計数（％）

PET画像の変動計数（％）

40

３D収集

35

２D収集

30252015105３D収集

35

２D収集

3025201510500050

100150200

真の放射能 kBq/ml

250300050100150200

真の放射能 kBq/ml

250300ＡＬＬＥＧＲＯの メーカー推奨投与量 ２５９ＭＢｑ／５０ｋｇを検証した。 良さそうな気もする結果を得たが、それ以下では画質が急に悪くなることも推測される。
このようにして適切な投与量が推定できる。
COV (mean/sd) (SUV1 円柱ファントム）mean SUV (SUV 1 円柱ファントム)25.01.2

20.00.8

COV (%)

m ean SUV

1.00.60.40.2

15.0

10.0

5.00.00

100

200300400500600

700

800

900

1000

0.00

投与量 （MBq/50kg） (メーカ推奨259MBq )100200

300

400

500

600

700

800

投与量 （MBq/50kg) (推奨259MBq)

9001000

PETカメラは、コリメータがないので高感度。
同時計数された１対のγ線入射信号を画像データに使うのでバックグラウンド（散乱線などの不要な成分）が少ない。

Ａ／Ｄコンバータ

18F

110 min
15O 2.04 min
11C 20.4 min

18O(p,n) 18F

13N

12Ｃ（d,n) 13N, 16O (p,α) 13N

9.97 min14N(d,n) 15O, 15N(p,n) 15O

14N(p,α)11C

サイクロトロン
住友重工
CYPRIS HM-18

陽子（ｐ）および重水素原子核（ｄ）の加速が可能

２ヘッド型SPECT用ガンマカメラで、陽電子消滅で放出された１対のガンマ線を同時計数で検出する装置の開発が数年前まで行われていたが、シンチレータがNaIなので、密度が軽く、高エネルギーγ線と相互作用を起こしにくい（線減弱係数が小さく感度が低い）ので、画質が悪く、実用性に乏しいため現在はあまり研究開発されていない。

PETのシンチレータは、SPECTカメラとは異なり、数センチ径程度の小さいシンチレータが輪状に配列されている。

シンチレータの径が小さいほど、ガンマ線検出の位置情報を正確に取得できるので、再構成画像の解像度が向上する（半値幅FWHMが小さくなる）。

PETは、Transmission画像で吸収補正を行うので定量性が良い。

68Ge Transmission image

放射線を吸収する物体の分布像
μの分布図 μ(x,y,z)エミッション画像（吸収補正なし）

吸収補正あり （エミッション画像にトランスミッション画像で補正）

２００５年 国家試験

解答 ４，５

２００５年 国家試験

解答 ４

99mTc のγ線は主に 141 keV、201Tl のγ線は主に 71 keV なので同時収集が可能。 ともに160keV以下。低エネルギー用コリメータ。
その他、201Tl （心筋血流）と 123I-BMIPP（脂肪酸； 心筋障害で低下）との２核種同時収集も臨床でよく実施される。

心筋の ２０１Tl 分布は心筋血流、９９ｍTc-PYP (ピロリン酸）分布は急性心筋梗塞平成２８年 国家試験

解答 ５123I

159keV
67Ga 93,185,300 keV
131I
365keV

111In

171keV
201Tl 71keV

２００５年 国家試験

解答 ４

ホットラボ

自動合成装置サイクロトロンで製造した18F、11Cなどの陽電子放出核種を用いてFDGやメチオニンなどの分子を合成する部屋。
従事者の被曝を防止するために、自動合成装置が装備されている。
陽電子放出核種は半減期が短いので院内に設置する必要がある。

自動注入装置
従事者の被曝を防止するための装置。
装備されているほうが望ましい。
北大病院に最近入った。
従事者は、患者に注射針を刺入する作業のみ実施し、高エネルギーγ線を十分に遮蔽する厚い鉛容器に蓄えられた放射性薬剤を、必要な投与量を自動で注入する。
68Ge – 68Ga ジェネレータ
68Ge – 68Ga は、放射平衡の核種。半減期２７１日。
68Ga は陽電子放出核種で、PETのトランスミッション用線源の68Ga を院内で合成する装置。
旧式のPETでは、68Geから68Gaをミルキングして用意していたが、現在のPETでは、68Geが金属容器に封入された状態でPET装置内部に標準装備され、約１年おきに新品と交換する。
ほとんどのPET施設では68Ge – 68Ga ジェネレータは不要。

２００５年 国家試験

解答 ５

放射性薬剤の投与は管理区域内に限定されていたが、最近、集中治療室（ICU、CCU）での投与が許可された。
一般病室での放射性薬剤投与は現在でも禁止されている。被曝（ｍＳｖ）

全身 １ｍＳｖで、１０万人に 1人、癌で死亡。

核医学検査による胎児被曝は、３～６ｍSv 程度。

胎児への危険性はほとんど無いが、妊娠中の患者に無用な心配を与えないために、（これが臨床では重要）絶対必要と考えられる場合以外には検査を避けたほうが賢明。
201-Tl 心筋(111MBq)
26 (睾丸 62 腎 60
67-Ga(74MBq)
9 (骨髄 13 大腸 15
99m-Tc-MDP骨 (740MBq) 6 （骨 47 膀胱 37

胎児 6)
胎児 6)
胎児 4.5)18-F-FDG

胎児 3)(185MBq)

3.5 (膀胱 20 心臓 10ＣＴ
１０ ～ １００ ～血管造影
7 ～ 10 (1分で皮膚0.5）
胃、消化管造影 3放射線被曝の遺伝的影響
被曝者の次世代における性比、発育、発癌頻度、死亡率の異常、奇形、染色体異常。
動物実験では放射線被曝が遺伝的影響を起こすことが確認されている。
１ｍＳｖで、25万人に 1人が遺伝的影響を残すとされていたが、原爆被曝者の調査では、遺伝的影響の有意な増加は確認されていない。
遺伝子レベルの調査が現在進行中である。

放射性薬剤の多くは投与直後から尿中に排泄されるので、投与直後の排尿は、希釈槽に一旦貯留される管理区域内のトイレを使用してもらう。 オムツも放射能汚染物として扱われる。
18F-FDG

131I

99mTc-MDP