Gamma cameraの構成と機能

🧠 ガンマカメラgamma camera ガンマカメラ（gamma camera）gamma camera（ガンマカメラ） は、コリメーターcollimator コリメーター（collimator）collimator（コリメーター） でγ線 gamma radiation γ線（gamma radiation） gamma radiation（γ線） の方向を選び、結晶で光へ、光電子増倍管photomultiplier 光電子増倍管（photomultiplier）photomultiplier（光電子増倍管） で電気パルスへ変換し、位置とエネルギーを推定して二次元分布を作る。

信号変換経路

flowchart TD
  A["患者からγ光子"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='collimator'>コリメーター</span>で入射方向を選択"]
  B --> C["NaI(Tl)結晶で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='scintillation'>シンチレーション</span>"]
  C --> D["PMT配列で光を電気パルスへ"]
  D --> E["各PMT信号からx・y位置とエネルギーを計算"]
  E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='energy window'>エネルギーウィンドウ</span>で事象を選択"]
  F --> G["画素へ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='counting'>計数</span>を加えて画像化"]

結晶とPMTの原理はシンチレーション結晶scintillation crystalシンチレーション結晶（scintillation crystal）scintillation crystal（シンチレーション結晶）と光電子増倍管photomultiplier光電子増倍管（photomultiplier）photomultiplier（光電子増倍管）で扱う。

コリメーターのトレードオフ

長く細い孔は方向選択を厳しくして空間分解能 spatial resolution 空間分解能（spatial resolution） spatial resolution（空間分解能） を上げるが、通過光子を減らして感度を下げる。対象エネルギーが高いほど隔壁を厚くしないと貫通が増える。

エネルギーウィンドウと補正

光電ピークphotopeak 光電ピーク（photopeak）photopeak（光電ピーク） 周囲のウィンドウを通すことでコンプトン散乱 Compton scattering コンプトン散乱（Compton scattering） Compton scattering（コンプトン散乱） を減らす。均一性、エネルギー校正 proofreading校正（proofreading） proofreading（校正）、中心位置、感度の品質管理 quality control 品質管理（quality control） quality control（品質管理） が不十分だと、シンチグラフィscintigraphyシンチグラフィ（scintigraphy）scintigraphy（シンチグラフィ）にアーチファクト artifact アーチファクト（artifact） artifact（アーチファクト） が生じる。

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

• 方向・光変換・電気増幅・位置エネルギーpotential energy 位置エネルギー（potential energy）potential energy（位置エネルギー） 演算を順に行う。
• コリメーターcollimator コリメーター（collimator）collimator（コリメーター） では空間分解能 spatial resolution 空間分解能（spatial resolution） spatial resolution（空間分解能） と感度がトレードオフ trade-off トレードオフ（trade-off） trade-off（トレードオフ） になる。
• エネルギーウィンドウenergy window エネルギーウィンドウ（energy window）energy window（エネルギーウィンドウ） と日常品質管理 quality control 品質管理（quality control） quality control（品質管理） が散乱低減・均一画像に必要である。