信州医誌，72⑴：13～18，2024

綜説

核医学検査における定量指標岡島幸紀

信州大学医学部画像医学教室

Quantitative Indicator for Nuclear Medicine
Yukinori Okajima
Department of Radiology, Shinshu University School of Medicine
Key words : positron emission tomography, single photon emission computed tomography,
standardized uptake value, volumetric indicator
PET，SPECT，SUV，体積指標

Ⅰ はじめにglycolysis（TLG）などの体積指標も提唱されており，PET や SPECT においてその有用性が報告されている。

核医学検査は放射性同位元素で標識した放射性医薬

本稿では SUV の概念，PET および SPECT におけ品を体内に投与し，その体内分布を画像化することにる臨床応用，また MTV や TLG などの体積指標の概より疾患の診断および臓器の機能評価を行う画像検査念および臨床応用について概説する。

である。放射性医薬品は特定の臓器や組織に取り込まⅡれて放射線を放出する性質があるため，検出器を用いSUV についてて放射線を検出し画像化することが可能となる。画像SUV は病変や臓器などの目的部位の放射性薬剤の評価を行う際，各臓器や病変への集積程度の評価は質濃度を投与した投与量および体重で補正した指標であ的診断のために重要である。その評価方法としては，り，以下の式で算出される。

標的とする病変や臓器の集積をバックグラウンドなど

SUV＝目的部位の放射能濃度（Bq/ml）/［投与量（Bq）/の集積と比較して，集積の程度を視覚的にグレーディ体重（Kg）］ングする定性評価（視覚的評価）が簡便でよく用いら

人体の密度を１g/ml と仮定すると，投与された放れる。しかし，評価者の主観に影響されうる評価方法

射性薬剤が排泄されず均一に人体に分布した場合，であり，鑑別診断や治療方針の決定，効果判定などにSUV は１となる。すなわち，SUV は放射性薬剤が人おいては，より客観性の高い定量評価が求められる。

体に均一に分布した場合と比べて，目的部位の集積が代表的な定量指標の１つに Standardized uptake value

どの程度かを数値で示した指標である。

（SUV）がある。SUV は，特に18F-fluorodeoxyglucose
18

上記の式から分かるように SUV の計測には投与放

positron emission tomography（ F-FDG PET）におい射能量や体重が必要である。また，放射線の減衰を考て，日常臨床で広く用いられており，その有用性は広く慮するため投与時刻，撮像開始時刻，撮像時間といっ認知されている。また，近年は single photon emission

た情報も必要なので，検査時にはこれらのデータを計computed tomography（SPECT） においても SUV測し記録する。通常，核医学画像はカウントスケールによる定量評価が可能になり，その有用性についてで表示されるため，カウントがどのくらいの放射能量報告されている。また，SUV 以外の定量指標として，（Bq）に相当するかをファントムを用いてあらかじめmetabolic tumor volume （ MTV ） や total lesion計測し，定量に関して標準化する必要がある。

Corresponding author：岡島幸紀
松本市旭３-１-１

信州大学医学部画像医学教室

E-mail : yokajima@shinshu-u.ac.jp

No. 1, 2024

〒390-8621

SUV は対象とする領域によって maximum SUV（ SUVmax ）， mean SUV （ SUVmean ）， peak SUV（SUVpeak）の３つの指標がある（図１）
。
13

岡図１

島紀

各種 SUV の違い

灰色の領域を目的部位とすると，SUVmax は目的部位内の最大放射能量を示すボクセル（黒色部分）のSUV，SUVmean は目的部位全体の平均 SUV，SUVpeak は目的部位内の最大値を示すボクセルの周囲１cm3（濃い灰色の領域）における平均 SUV である。

SUVmax は目的部位内で最大放射能濃度を示すボク重に依存しないことが知られており，肥満患者ではセル（画像を構成する最小の画素単位）の SUV 値でこれらの指標の方が適していると考えられている 1）。

ある。SUVmax は最大放射能濃度を示すボクセルを含PET を用いた悪性腫瘍の治療効果判定方法に Positronむように関心領域（SUV 計測の対象として選択する

Emission tomography Response Criteria In Solid Tu-領域）が設定されていれば，関心領域の設定が多少異mors（PERCIST）があるが，本法では SULpeak が用なっても同じ値を示すため，測定者間の誤差が生じにいられている2）。

くく再現性に優れるという長所がある。一方，最大放Ⅲ

射能濃度を示すボクセルの集積のみを反映しているためノイズの影響を受けやすく，また目的部位の集積程度を正確に反映していない点が短所である。

PET の SUVPET はポジトロン（陽電子）核種で標識されたポジトロン放射性医薬品を体内に投与して，その分布をSUVmean は目的部位全体の SUV の平均値である。

画像化する検査である。ポジトロン核種はポジトロン

この指標は SUVmax と比較してノイズの影響を受けにが消滅する際，正反対の方向に消滅放射線を同時に２くく，目的部位の集積程度を正確に反映している点が本放出する性質がある。PET 装置は図２のように360長所である。一方で目的部位全体を関心領域として正度方向に検出器が配列されており，２本の消滅放射線確に設定しないと値が変わってくるため，測定者間でを検出器で同時検出することでデータを収集し画像をの誤差を生じやすく再現性に乏しいことが短所である。

構築する。PET 装置は，後述する SPECT 装置と異SUVpeak は目的部位内の最大値を示すボクセルの周なりコリメータが必要ないため，放射線検出時の放射3囲１cm における平均の SUV 値である。この指標は線のロスが SPECT と比べて少ない。また PET は放SUVmax と比較してノイズの影響を受けにくく，さら射線の減弱が線源の位置に依存しないという性質があに SUVmean と比較して再現性に優れるという SUVmax

り，SPECT と比較して正確な減弱補正が可能である。

および SUVmean の両者の利点を併せ持つ指標である。

以上から PET は SPECT と比較して定量性に優れて一方，対象が大きい場合は SUVmax と同様に全体の集おり，SUV などの定量評価に向いているとされる。

積程度を反映していないなどの欠点がある。

15

Ｏを用いた脳 PET 検査においては動脈採血によ

SUV は体重で正規化しているが，その他に除脂肪る脳血流量の定量解析が一般的であるが，18F-FDG体重（lean body mass：LBM）で正規化した SUVlbm

PET では採血による定量は行われず SUV が広く用い（または SUL）や体表面積（body surface area：BSA）られている。特に SUVmax は計測が簡便で再現性が高で正規化した SUVbsa も提唱されている。FDG は脂肪いことから日常診療で腫瘍性病変の集積程度の指標にに集積しないため，体重で正規化した SUV は肥満患よく用いられる。SUV は良悪性の鑑別3），治療効果判者で過大評価される。一方で SUVlbm や SUVbsa は体定4）などの指標として有用性が報告されている。また，

14信州医誌l. 72

核医学検査における定量指標

図２ PET の画像収集
360度方向に配列された検出器が線源（ポジトロン核種）より放出される２本の消滅放射線を検出器で同時に検出する。

図３ SPECT の画像収集
線源からは360度方向に放射線が放出されるが，コリメータに水平な方向に飛程する放射線のみが検出器で検出され，それ以外の放射線はコリメータで遮蔽される。

SUV は腫瘍性病変の他に心サルコイドーシスの診断
5）

PET と比較して検出される放射線のロスが大きく，においても有用性が報告されている 。
18

線以外を遮蔽する必要がある。そのため，SPECT はF-FDG PET において SUV に影響を与える因子としては，技術的因子として時間設定のずれ，静脈投感度が低下する。また，前述したように SPECT はPET と比べて減弱補正の精度が低くなる。

与方法（投与漏れ含む）など，生物学的因子として血以上の性質から，SPECT は SUV などの定量評価糖値，待機時間，被験者の動きなど，物理的因子としに不向きと考えられていた。しかし SPECT と com-6）

puted tomography（CT） が一体となった SPECT/て収集条件，再構成条件，造影剤の影響などがある 。
ⅣSPECT の SUV

CT の登場により，CT を用いた正確な減弱補正が可能となり，SPECT においても PET と同様に SUV に

SPECT はシングルフォトン放射性医薬品を使用すよる定量評価が可能になった。SPECT/CT の定量のる検査である。前述のポジトロン放射性医薬品と異な正確性に関して，Zeintl らは99mTc のファントムを用り，シングルフォトン放射性医薬品は１つの線源からいた実験において SPECT/CT での実測放射能濃度と１本の放射線（ガンマ線）が放出され，これを検出し真値との平均誤差が3.6 ％であり，また骨シンチグラて画像を構築する。SPECT 装置は検出器が被検体のフィの画像において SPECT/CT から算出した膀胱内周囲を回転することでデータ収集を行う。図３のようのカウントと尿の実測放射能濃度の平均誤差が1.1 ％に被写体からは360度方向に放射線が放出されているであったと報告しており7），精度の高い定量評価が可ため，被写体の方向を特定するために検出器に装着さ能であることが示されている。

れたコリメータを用いて特定の方向から入射する放射No. 1, 2024

SPECT における SUV の臨床的有用性に関してい15岡島紀

図４ MTV および TLG による食道癌の評価
MTV および TLG の計測には日本メジフィジックス社のソフトウェアである RAVATを使用した。この例では SUV 2.5を閾値として用いたが，病変の閾値以上の範囲を自動で囲うことができる。左図の Volume が MTV，Volume×Mean が TLG に相当する。

くつかの報告を紹介する。骨シンチグラフィにおいてする方法が一般的に用いられる。閾値の決め方にはは，前立腺癌患者の骨転移と変形性脊椎症の鑑別に関SUV の値が2.5以上のように絶対値を用いる方法と，して骨転移の方が SUVmax の値が有意に高く，鑑別にSUVmax の40 ％のように相対値を用いる方法がある。

8）

有用であったと報告されている 。また，骨転移の化

絶対値を用いる方法では SUV2.5が閾値としてよく用学療法後の治療効果判定において，SUV はプラナーいられ，相対値を用いる方法では SUVmax の40 ％ある像（被写体の前あるいは後方向から撮像した平面的ないは42 ％が閾値としてよく用いられる15）。これらの方

画像）および SPECT/CT を用いた視覚的評価と比べ法は計測が簡便であり再現性が高いことが利点であ

9）て読影者間の一致性が高いと報告されている 。骨シ
10）ンチグラフィでは骨転移以外に顎関節症 や人工関節11）る。しかし絶対値を用いた方法では集積が高い場合，病変の範囲を過大評価する可能性があること，一方相感染 の評価においても SUV の有用性が報告されて対値を用いた方法では SUVmax が高い場合に病変の範いる。また，骨シンチグラフィ以外ではピロリン酸シ囲を過小評価する可能性があることなど，一長一短でンチグラフィにおける心集積とアミロイド沈着の関係ある。より複雑な方法として肝や縦隔などのバックグ，あるいは肝受容体シンチグラフィにおける肝ランドの SUVmean を用いた方法があるが15），複雑であ線維化の評価において SUV の有用性が報告されていり再現性という点では絶対値，相対値を用いた方法に性

12）
13）

14）

る 。

劣る。以上のようにどの方法も利点，欠点があり，閾Ⅴ

値の設定方法は統一されていないのが現状である。そPET の体積指標のため，MTV を計測する際はどのような方法で閾

SUVmax は再現性が高い指標であるが，１ボクセル値を設定したかを明示する必要がある。また，MTVのみの値で病変全体の集積を反映していない点が欠点

や TLG は特定のワークステーションを要するため，18である。この欠点を補う方法として， F-FDG PET

SUV ほど日常臨床において汎用性が高くないのが現では集積を示す部分の体積を示す MTV や MTV と状である。

SUVmean の積である TLG が腫瘍の活動性を示す新たな指標として提唱されている（図４）。

MTV は CT や magnetic resonance imaging（MRI）
で計測された解剖学的な体積とは異なり，病変の集積MTV の計測には集積を示す部分の輪郭を設定する程度を反映した機能的な体積である。18F-FDG PET必要があるが，手動で設定する方法は再現性が低く，における集積は糖代謝を反映しているため，MTV はまた計測に時間がかかるため現実的ではない。従って，病変の糖代謝能を反映した体積と言える。本指標を用

特定の閾値以上の SUV 値を示す範囲を自動で設定いた骨肉腫患者の化学療法の治療効果判定において，16

信州医誌

l. 72

核医学検査における定量指標

MTV は MRI から計測された体積と比較して腫瘍壊16）

用いた内用療法において，治療効果の評価に有用であ死の予測能に優れると報告されている 。また，MTVることが示唆された。 また，MBV を骨全体の体積や TLG は肺癌，膵癌など様々な悪性腫瘍において，（total bone volume：TBV）で徐することで求められ

SUVmax より予後の予測能に優れていると報告されてる bone metabolism volumetric index（BMVI）も提いる 17）18）。さらに MTV や TLG は良悪性の鑑別にお唱されている22）。ピロリン酸シンチグラフィでも閾値いても SUVmax より優れているとの報告がある19）。さ以上の SUV 値を示す体積である amyloid deposition

らに悪性腫瘍の評価のみでなく，心サルコイドーシスvolume（AmyDV）および SUV と AmyDV の積であるの評価においても MTV および TLG に相当する指標

total amyloid uptake（TAU）が提唱されており，心として cardiac metabolic volume（CMV）と cardiac

アミロイドーシスの型の鑑別に関して有用性が示唆さmetabolic activity（CMA）が提唱されており，突然れた23）。

死などの臨床イベントとの関連が報告されている20）。
Ⅵ

Ⅶ

SPECT の体積指標

おわりにPET および SPECT において SUV に代表される定SPECT においても PET と同様に SUV の閾値を利量指標について概説した。装置や補正法の進歩によ用した体積指標の有用性が報告されている。Umeda

り SPECT でも SUV による定量が可能になり，また21）

ら は骨シンチグラフィにおいて，閾値以上の SUV

MTV や TLG のような新たな定量指標も PET および値を示す部分の体積（metabolic bone volume：MBV）SPECT で提唱されている。より正確な質的診断およと SUVmean の積を total bone uptake（TBU）と定義

び治療効果判定のため，今後の臨床応用が期待される。

223した。TBU は前立腺癌の骨転移症例に対する Ra を文献1） Sugawara Y, Zasadny KR, Neuhoff AW, Wahl RL : Reevaluation of the standardized uptake value for FDG : Variations
with body weight and methods for correction. Radiology 213 : 521-525, 1999
2） Wahl RL, Jacene H, Kasamon Y, Lodge MA : From RECIST to PERCIST : Evolving considerations for PET Response
Criteria in Solid Tumors. J Nucl Med 50 : 122S-150S, 20093） Ung YC, Maziak DE, Vanderveen JA, et al : 18Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography in the Diagnosis
and Staging of Lung Cancer : A Systematic Review. J Natl Cancer Inst 99 : 1753-1767, 20074） Hwang JP, Lim I, Chang KJ, et al : Prognostic value of SUVmax measured by Fluorine-18 Fluorodeoxyglucose
Positron Emission Tomography with Computed Tomography in Patients with Pancreatic Cancer. Nucl Med MolImaging 46 : 207-214, 20125） Yokoyama R, Miyagawa M, Okayama H, et al : Quantitative analysis of myocardial 18F-fluorodeoxyglucose uptake byPET/CT for detection of cardiac sarcoidosis. Int J Cardiol 195 : 180-187, 20156） Boellaard R : Standards for PET image acquisition and quantitative data analysis. J Nucl Med 50 : 11S-20S, 20097） Zeintl J, Vija AH, Yahil A, Hornegger J, Kuwert T : Quantitative accuracy of clinical 99mTc SPECT/CT using orderedsubset expectation maximization with 3-dimensional resolution recovery, attenuation, and scatter correction. J Nucl
Med 51 : 921-928, 2010
8） Mohd Rohani MF, Mat Nawi N, Shamim SE, et al : Maximum standardized uptake value from quantitative bone
single-photon emission computed tomography/computed tomography in differentiating metastatic and degenerative
joint disease of the spine in prostate cancer patients. Ann Nucl Med 34 : 39-48, 2020
9） Beck M, Sanders JC, Ritt P, Reinfelder J, Kuwert T : Longitudinal analysis of bone metabolism using SPECT/CT and99m

Tc-diphosphono-propanedicarboxylic acid : Comparison of visual and quantitative analysis. EJNMMI Res 6 : 60, 201610） Suh MS, Lee WW, Kim YK, Yun PY, Kim SE : Maximum Standardized Uptake Value of 99mTc Hydroxymethylene
Diphosphonate SPECT/CT for the Evaluation of Temporomandibular Joint Disorder. Radiology 280 : 890-896, 201611） Yama N, Nagoya S, Sugita S, Koyama M, Hatakenaka M : Diagnosis of prosthetic joint infection at the hip using theNo. 1, 2024

17

岡島

紀

standard uptake value of three-phase 99mTc-hydroxymethylene diphosphonate SPECT/CT. Ann Nucl Med 36 :634-642, 2022
12） Yanagisawa S, Takahashi Y, Sasaki J, et al : Absolute quantitative analysis of cardiac amyloidosis using SPECT/CTwith 99mTc-pyrophosphate. Amyloid 28 : 213-214, 2021
13） Ren C, Ren J, Tian Z, et al : Assessment of cardiac amyloidosis with 99mTc-pyrophosphate (PYP) quantitative SPECT.
EJNMMI Phys 8 : 3, 2021
14） Tokorodani R, Sumiyoshi T, Okabayashi T, et al : Liver fibrosis assessment using 99mTc-GSA SPECT/CT fusion
imaging. Jpn J Radiol 37 : 315-320, 201915） Im HJ, Bradshaw T, Solaiyappan M, Cho SY : Current Methods to Define Metabolic Tumor Volume in Positron
Emission Tomography : Which One is Better ? Nucl Med Mol Imaging 52 : 5-15, 201816） Im HJ, Kim TS, Park SY, et al : Prediction of tumour necrosis fractions using metabolic and volumetric 18F-FDG
PET/CT indices, after one course and at the completion of neoadjuvant chemotherapy, in children and young adults
with osteosarcoma. Eur J Nucl Med Mol Imaging 39 : 39-49, 201217） Hyun SH, Ahn HK, Kim H, et al : Volume-based assessment by 18F-FDG PET/CT predicts survival in patients withstage III non-small-cell lung cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging 41 : 50-58, 201418） Lee JW, Kang CM, Choi HJ, et al : Prognostic Value of Metabolic Tumor Volume and Total Lesion Glycolysis on
Preoperative 18F-FDG PET/CT in Patients with Pancreatic Cancer. J Nucl Med 55 : 894-904, 201419） Choi S, Kim YI, Lee GD, et al : Diagnostic value of 18F-FDG PET/CT in discriminating between benign and malignant
lesions of the ribs. Medicine (Baltimore) 101 : e29867, 202220） Ahmadian A, Brogan A, Berman J, et al : Quantitative interpretation of FDG PET/CT with myocardial perfusion
imaging increases diagnostic information in the evaluation of cardiac sarcoidosis. J Nucl Cardiol 21 : 925-939, 201421） Umeda T, Koizumi M, Fukai S, et al : Evaluation of bone metastatic burden by bone SPECT/CT in metastatic prostatecancer patients : defining threshold value for total bone uptake and assessment in radium-223 treated patients. AnnNucl Med 32 : 105-113, 201822） Ichikawa H, Shibutani T, Onoguchi M, Taniguchi Y : New index to assess the extent of bone disease in patients withprostate cancer using SPECT/CT. Ann Nucl Med 36 : 941-950, 202223） Matsuda N, Otsuka H, Otani T, et al : New quantitative indices of cardiac amyloidosis with 99mTc-pyrophosphate
scintigraphy. Jpn J Radiol 41 : 428-436, 2023

（Ｒ 5. 10. 16 受稿）

18

信州医誌

l. 72