生物物理学 · 14.03
放射線の種類とエネルギーに基づく診断用同位体の選択
Principles of selecting the isotope for diagnostics according to radiation type and energy
🧠 体外核医学診断には、体内から脱出でき、検出器で効率よく測れ、患者へ余分なエネルギーを残しにくい放射線を出す核種を選ぶ。
放射線種の選択
単一γ放出核種はガンマカメラgamma cameraガンマカメラ(gamma camera)gamma camera(ガンマカメラ)・SPECTSPECT(single-photon emission computed tomography)、陽電子放出positron emission 陽電子放出(positron emission)positron emission(陽電子放出) 核種はPETに適する。α線や低エネルギー電子は組織内でエネルギーを局所沈着し体外へ出にくいため、通常の画像診断より標的治療 targeted therapy 標的治療(targeted therapy) targeted therapy(標的治療) に向く。
光子エネルギーのトレードオフ
低すぎるγ線 gamma radiation γ線(gamma radiation) gamma radiation(γ線) は体内で吸収され、高すぎるγ線 gamma radiation γ線(gamma radiation) gamma radiation(γ線) はコリメーター collimatorコリメーター(collimator) collimator(コリメーター)・検出器を透過して感度と空間分解能 spatial resolution 空間分解能(spatial resolution) spatial resolution(空間分解能) を下げ、遮蔽shield 遮蔽(shield)shield(遮蔽) も厚くする。検出器材料の吸収効率とコリメーター collimator コリメーター(collimator) collimator(コリメーター) 隔壁の厚さを含めて適切なエネルギー範囲を選ぶ。
不要放射線を避ける
撮像に使わないβ粒子や高エネルギー光子を同時に出す核種は患者線量を増やす。放射線スペクトル、半減期、化学標識を一体として評価する。
まとめ
核医学診断と放射線治療では、トレーサーtracerトレーサー(tracer)tracer(トレーサー)/線源の物理、検出・画像化、線量分布を一連の過程として扱う。12
- γ放出核種はガンマカメラ gamma cameraガンマカメラ(gamma camera) gamma camera(ガンマカメラ)/SPECT、陽電子positron 陽電子(positron)positron(陽電子) 核種はPETPET(positron emission tomography)へ用いる。
- 光子エネルギーには体外脱出・検出効率・コリメーションの最適範囲がある。
- 画像形成に使わない粒子・光子は患者線量を増やす。
出典
- 1.Nuclear imaging probes: from bench to bedside(Clinical Cancer Research・2007)PET・SPECTにおける放射性トレーサー、分子イメージングと定量の原理閲覧 2026-08-21
- 2.Brachytherapy evolution as seen today(Medical Physics・2023)放射線治療における線源配置、逆二乗則および線量計算の基礎閲覧 2026-08-21