第 69 回核医学部会

ミニシンポジウム・シリーズ

核医学担当業務に必要な知識と技術

第1回

後抄録

－基礎編－

札幌医科大学附属病院

1．はじめに浅沼 治された．その内容については，①画像診

核医学検査において，担当技師は機器断における読影の補助，②放射線検査等や画像処理，使用製剤についてその特徴に関する説明・相談を行うこととなってを正しく理解し，より高い専門性が要求いる．各施設で様々な対応が行われていされると同時に，多様化への柔軟な対応るが，核医学検査全般として，正しい読が求められている．核医学画像は，検出影を行うためには，適切な画像が必要で器に入射したガンマ線の個々の情報を有ある．その適切な画像を作成する為には，効かつ効率的に取り出し，少ない放射線適切な画像処理を行う必要がある．そし量から有用な診断情報を得る画像診断法て，適切な画像処理を行うためには適切である．

な収集を行うことが必要となる．核医学被写体から発せられ，イメージングシ検査に用いられる画像は，収集以外にもステムの検出器に入射したガンマ線の信機器や再構成，使用製剤等が大きく関わ

号は二つに分けられ，一方の信号はガンっており，その特徴についても理解してマ線の発生した位置の検出を行うためにおくことが重要である．

用いられる．他方はそのガンマ線が目的の放射性同位元素から放出されたガンマ

3．核医学画像に影響を与える因子

線かどうかを分析するためにエネルギー3-1．機器分析を行い，必要なガンマ線情報のみがSPECT 装置においては，従来から用い選択され，画像が形成される．このようられているアンガー型の装置と近年導入に非常に少ない放射線量で空間分解能のされてきている半導体型の装置が存在す

必ずしも良いとはいえないシステムを用る．多くの施設で使用されているアンガいて，より有効な診断情報を得るためにー型の装置は，検出器にシンチレータがは，この核医学画像が持つ諸特性や画像使われており，半導体型の装置はその名に影響を与える因子について十分理解し， のとおり半導体を検出器に使用している．
画像を劣化させるような因子の影響をで半導体型の装置は，アンガー型の装置にきる限り少なくする必要がある．

比べ感度，分解能ともに優れているが，価格等の課題もあり，導入されている施2．読影補助に向けて設が限られている．

平成 22 年 4 月 30 日付医政発 0430 第 1アンガー型の装置の異常については，号により，「医療スタッフの協働・連携にシンチレータ，ライトガイド, 光電子増よるチーム医療の推進について」が通達

倍管のゲイン，電気回路のオフセット等
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第1回

後抄録の異常がしばしば見られる[1]．画像の欠間分解能によって決まるが，ターゲット損等により正しい画像とならないため，サイズ，半値幅の 1/2～1/3 程度がよいと注意が必要であるが，日常的な Qualityされている．

Control によって防ぐことが可能である．

SPECT の場合，被検体の回りを検出器が回転してデータ収集を行うため，収集3-2．収集時のピクセルサイズ a（mm）に加え，被収集については，非常に多くの事項が検体の回りの投影データ数，即ち角度サ関係している．影響を与える主な因子にンプリング数 N が画質に影響を与える．

ついて図 1 に示す．ピクセルサイズは，被検体の直径を D（mm）とすると，N=π

基準視野をマトリックスサイズと拡大率D/2a の関係が望まれる（図 2）．

で除することで算出される．基準視野は使用する最大経の視野を基準とし，通常，検出器の長径にあわせて正方形に設定される．一方，有効視野は検出器の周辺部分の精度の保証できない部分をマスキングした後の視野であり，検出器の形状にあわせて長方形に設定される．

図2

ピクセルサイズ・データ収集角度例

3-3．投影データへの影響
放射性物質から放出されるガンマ線を計数するという測定原理により，投影データは統計的なゆらぎを含んでいる．統図1

収集に関する事項

計変動の大きさは，観察される計数値によって決まり，投与量や装置の感度，収ピクセルサイズを決定するための理論集時間などに依存する．1 ピクセル当た的根拠として，サンプリング定理がある．

りのカウント（N）中に含まれる統計ノイ

ガンマカメラのシステム分解能（半値幅）ズの比率は√N/N*100（%）で表される．

が R（mm）のとき，ピクセルサイズ（サ放射性物質から放出されたガンマ線のンプリング間隔）a（mm）は a≦R/2 を満

一部が体内で相互作用して減弱する場合，たす必要がある．最適なピクセルサイズ

投影データは薬剤分布の線積分値よりもは，対象となる臓器の大きさと装置の空少なく観察される[2]．一方，体内でコン24

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第1回

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プトン散乱されて方向が変えられる場合， コリメータ開口補正があり，コリメータ投影データには投影方向の画素値の線積からの距離に応じた応答関数をモデル化分以外の成分が加算される．減弱の大きして逐次近似再構成に組み込み，コリメさや散乱線の分布は，体内でガンマ線がータに起因する空間分解能の低下を抑制放出される位置と人体の減弱係数の分布する．その他，FDR 法などがある．などに依存する．減弱を補正する方法として代表的な chang 法および CTAC 法を図3-4．画像再構成

3 に示す．散乱線を補正する方法として

SPECT における画像再構成の目的は，は，メインウィンドウの他にサブウィン

投影データから被検体内の薬剤分布を正ドウを設定して，そこに含まれる計数かしく推定することである．解析的なアプ

らフォトピーク内の散乱線成分を推定すローチ（analytical）である Filteredるエネルギーウィンドウ法，散乱線の動Back Projection（FBP）法と統計的なア向をモデル化し，モンテカルロシミュレプローチ（statistical）である Orderedーションを用いて散乱線成分を推定する

Subset Expectation Maximization

Effective Source Scatter Estimation（OS-EM）法がある．FBP 法は，SPECT 撮法などがある．

像によって多方向よりガンマ線を検出し，ガンマ線の位置および濃度情報を単純に線状に逆投影しただけでは放射状の濃度分布が周囲に生じるため，フィルタにカットオフを加えて逆投影する方法である．
線状の逆投影に両側に負の値を入れることにより,本来の対象に近い像が得られることとなる．OS-EM 法は，ML-EL 法を演算の工夫により高速化したものであり，サブセットという概念を用いることにより，その中でデータを修正する方法であ

図3減弱補正法

る．ML-EL 法とは，結果（投影データ）から，それを起こした原因（RI 分布を確

コリメータの開口について，検出器で率論に基づいて最も可能性の高いケース計測されるガンマ線の入射方向は，コリとして推定する方法（最尤推定-期待値最メータによって決まるため，検出器から大化法）である[3]．OS-EM 法で用いられの距離に依存する広がりを持っている．

るパラメータは，Iteration（投影データ分解能劣化の程度は，コリメータの形状を全て使い切った段階で 1 回近似とすやガンマ線のコリメータの突き抜け，検る）と Subsets（投影データを分けたグ出器自身の固有空間分解能などにも影響ループ数）となる．これらの値の組み合される．この影響を補正する方法として，わせにより，画質は大きく変化するため，

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最適な条件を施設で設定しておく必要が

第1回

後抄録

核医学検査に使用する製剤以外にも，ある（図 4）．

同時に使用すると集積異常として現れる薬剤が存在する．骨シンチグラフィに対して，ビスホスホネート製剤やヨード造影剤は骨集積低下として影響を及ぼす場合がある[5]．
4. まとめ核医学画像は，機器，収集，再構成，製剤等，様々な要因で成り立っている．
核医学担当者は，画像に与える因子について理解し，画像を劣化させる因子の影

図 4 パラメータによる画質の変化響をできる限り少なくする必要がある．
基本的には，カウントの多い良い画像を3-5．製剤収集することが大切であるが，異常集積使用する製剤の特徴を把握するためにが見られたときこそ読解力が要求される．

は，集積機序，体内動態，投与方法，前処置，キット製剤の調整手順等，多くの知識が必要となる．使用方法を間違える

文献とアーチファクトの原因となり，正しい[1] 竹生修己，核医学検査技術 改訂 2版，オーム社，2008[2] 山下康行，冨口静二，松田博史：核医学を変える SPECT/CT，ワイリー・ブラックウェル，2008[3] 福喜多博義：核医学技術概論，山代印刷，2008[4] 放射性医薬品取り扱いガイドライン
第 2 版，日本核医学会，日本核医学技術学会，日本放射線技師会，日本病院薬剤師会，2012[5] 薬による放射性医薬品の体内挙動について，社団法人日本アイソトープ協会医学・薬学部会放射性医薬品専門員
会;Radioisotopes，56，33-46，2007

読影が困難になることもありえる．ジェネレータを用いた製剤調整時の注意点として，還元剤の酸化防止等があげられる．
ジェネレータから溶出した 99mTcO4-は，バイアル内に含まれている還元剤で反応性の高い+5 価や+3 価へと還元されることで薬剤と反応できるようになる．バイア
ル内に必要以上に空気が混入したり，長時間光に曝されると還元力が低下し，必要な部位の撮像に支障を来す恐れがある[4]．また，標識後に放射能量が不足しているからといって 99mTcO4-を追加しても反応せずに，標識低下を引き起こす．逆に，調整後の溶液を希釈すると薬剤の分解で放射化学的純度が低下することがある．
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