シングルフォトン・エミッション・トモグラフィー

単光子放出断層撮影（SPET）は、従来の静的シンチグラフィーに徐々に取って代わりつつあります。これは、同じ量の放射性医薬品を用いてより優れた空間分解能を実現し、臓器損傷のより微細な領域（ホットノードとコールドノード）を検出できるためです。SPETには特殊なガンマカメラが使用されます。従来のカメラとは異なり、カメラの検出器（通常は2つ）は患者の体の周りを回転します。回転中に、異なる撮影角度からのシンチレーション信号がコンピュータに送信され、ディスプレイ画面上に臓器の階層画像を構築することが可能になります（別の階層画像であるX線コンピュータ断層撮影と同様に）。

単光子放出断層撮影（SEP）は、静的シンチグラフィーと同じ目的、すなわち臓器の解剖学的および機能的画像を取得することを目的としていますが、後者よりも高画質である点で異なります。より微細な細部を検出できるため、疾患を早期かつ確実に診断できます。短時間で十分な数の横断面「断面」を取得すれば、コンピュータを用いてディスプレイ上に臓器の3次元立体画像を構築し、その構造と機能をより正確に表現することができます。

放射性核種の階層的可視化には、陽電子二光子放出断層撮影（PET）という別の方法があります。RFP（二光子放出断層撮影）には、陽電子を放出する放射性核種、主に半減期が数分の超短寿命核種（¹¹ C（20.4分）、¹¹ N（10分）、^15O（2.03分）、¹⁸ F（10分））が用いられます。これらの放射性核種から放出された陽電子は、電子を持つ原子を消滅させ、その結果、2つのガンマ量子（光子（これがこの方法の名称の由来です））が発生します。これらの光子は、消滅点から厳密に反対方向に飛び去ります。飛び去る量子は、検査対象者の周囲に設置されたガンマカメラの複数の検出器によって記録されます。

PETの主な利点は、使用される放射性核種を使用して、多くの代謝プロセスに積極的に関与することが知られているグルコースなどの非常に重要な生理学的薬物を標識できることです。標識されたグルコースが患者の体内に導入されると、脳と心筋の組織代謝に積極的に取り込まれます。PETを使用して上記の臓器におけるこの薬物の挙動を記録することにより、組織における代謝プロセスの性質を判断することができます。例えば脳では、このようにして循環障害や腫瘍の発達の初期段階が検出され、光や音などの生理的刺激に対する脳組織の生理活動の変化さえも検出されます。心筋では、代謝障害の初期症状が判定されます。

この重要かつ非常に有望な手法の臨床への普及は、超短寿命放射性核種が原子核粒子加速器（サイクロトロン）で生成されるという事実によって制限されています。これらの核種を扱うには、サイクロトロンが医療機関内に直接設置されている必要があることは明らかですが、当然のことながら、そのような施設を利用できるのは限られた数の医療機関、主に大規模な研究機関に限られています。

スキャンはシンチグラフィーと同じ目的、すなわち放射性核種の画像を取得することを目的としています。しかし、スキャナー検出器には直径数センチメートルと比較的小さなシンチレーション結晶が内蔵されているため、検査対象の臓器全体を観察するには、この結晶を線ごとに順番に動かす必要があります（例えば、ブラウン管内の電子ビームのように）。この動きは遅いため、検査時間は数十分、場合によっては1時間以上かかります。この場合、得られる画像の品質は低く、機能評価は概算に過ぎません。これらの理由から、スキャンは放射性核種診断、特にガンマカメラが設置されていない場所ではほとんど使用されません。

臓器における機能的プロセス（放射性医薬品の蓄積、排泄、通過）を記録するために、一部の検査室ではX線撮影法を用いています。X線撮影装置には、患者の体表面上に設置された1つまたは複数のシンチレーションセンサーが搭載されています。放射性医薬品が患者の体内に投与されると、これらのセンサーは放射性核種のガンマ線を検出し、それを電気信号に変換します。そして、その信号はチャート紙上に曲線として記録されます。

しかし、X線撮影装置と検査全体の簡便さは、検査精度の低さという非常に重大な欠点によって帳消しになってしまいます。実際、シンチグラフィーとは異なり、X線撮影では正しい「計数ジオメトリ」を維持すること、つまり検出器を検査対象臓器の表面の真上に配置することが非常に困難です。こうした不正確さの結果、X線検出器はしばしば必要なもの以外のものを「捉える」ことになり、検査の有効性は低くなります。

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