生物物理学 · 14.11
SPECT
SPECT
🧠 SPECTSPECT(single-photon emission computed tomography)は、回転ガンマカメラrotating gamma camera 回転ガンマカメラ(rotating gamma camera)rotating gamma camera(回転ガンマカメラ) で単一γ光子の投影を多方向から集め、コリメーターcollimator コリメーター(collimator)collimator(コリメーター) で得た方向情報から三次 tertiary 三次(tertiary) tertiary(三次) 元放射能 activity 放射能(activity) activity(放射能) 分布を再構成する。
投影データの収集
一つまたは複数の検出器ヘッドを患者周囲で回転し、角度ごとの二次元投影像を得る。コリメーターcollimatorコリメーター(collimator)collimator(コリメーター)が光子の進行方向を機械的に選ぶため、孔を通らない大部分の光子は失われる。
断層再構成と補正
フィルター補正逆投影filtered back projection フィルター補正逆投影(filtered back projection)filtered back projection(フィルター補正逆投影) または逐次近似再構成 iterative reconstruction 逐次近似再構成(iterative reconstruction) iterative reconstruction(逐次近似再構成) で三次 tertiary 三次(tertiary) tertiary(三次) 元データを作る。深部ほど減弱し、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) が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) へ入るため、減弱・散乱・分解能補正が定量性を左右する。
PETとの比較
| 項目 | SPECT | PET |
|---|---|---|
| 放射線 | 核種固有の単一γ線 gamma radiationγ線(gamma radiation) gamma radiation(γ線) | 511 keV対消滅 annihilation 対消滅(annihilation) annihilation(対消滅) 光子対 |
| 方向決定 | 物理コリメーター collimatorコリメーター(collimator) collimator(コリメーター) | 同時計数true coincidence 同時計数(true coincidence)true coincidence(同時計数) による電子的コリメーション |
| 核種 | ⁹⁹ᵐTcなど選択肢が広い | β+放出核種 |
| 一般的特徴 | 普及性が高い | 感度・定量性が高いことが多い |
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
- SPECTは多方向のガンマカメラ gamma camera ガンマカメラ(gamma camera) gamma camera(ガンマカメラ) 投影から三次 tertiary 三次(tertiary) tertiary(三次) 元分布を作る。
- コリメーターcollimator コリメーター(collimator)collimator(コリメーター) が方向を選ぶため、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。
- PETPET(positron emission tomography)とは放射線種と方向決定法が異なる。
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