事前学習：2-A ガンマカメラ
アップロード資料「2-A ガンマカメラ」をベースに、国家試験型＋一問一答で反復できるクエストにしました。過去問型は5択・2つ選べ、追加問題は5択・2つ選べ・○×を混在させて反復できます。
1. 装置概要
- ガンマカメラはシンチレーションカメラ、アンガー型カメラとも呼ばれ、RIの体内分布を画像化する装置。
- 測定対象は主にγ線、シングルフォトン放出核種。現在の装置はSPECT機構を有することが多い。
- 基本構成は、コリメータ、シンチレータ、光電子増倍管、波高分析器、位置演算回路。デジタル装置ではAD変換器も重要。
2. コリメータ
- 患者側にある多数孔の鉛板。γ線の入射方向を制限して画像の方向情報を作る。
- 孔径小・孔長長：分解能↑、感度↓。孔径大・孔長短：感度↑、分解能↓。
- 平行多孔＝等倍、ピンホール＝倒立拡大、コンバージング＝拡大、ダイバージング＝縮小、スラントホール＝斜め方向・等倍、ファンビーム＝SPECT用・一方向集束。
- 高エネルギーγ線では隔壁透過を防ぐため、隔壁厚を厚くする。
3. シンチレータとライトガイド
- シンチレータはγ線を光に変換する物質。ガンマカメラではNaI(Tl)が代表。
- 厚いほど感度は上がりやすいが、光の広がりにより固有空間分解能は低下する。
- 黄変や潮解性は感度均一性に影響する。BGO、GSO、LSO/LYSOはPET用として整理。
- ライトガイドはシンチレータとPMTを光学的に結合し、光を損失少なく導く。
4. 光電子増倍管・信号処理
- PMTはシンチレーション光を光電陰極で光電子に変え、ダイノードで約106倍に増幅する。
- 安定化電源、磁気遮蔽、暗電流、感度調整、均一性補正が出題ポイント。
- Z信号はエネルギー情報、X・Y信号は位置情報。波高分析器はエネルギー弁別と散乱線除去。
- 位置計算には抵抗マトリクス方式やデジタル信号処理が用いられる。
5. 性能評価・計算
- 固有性能＝コリメータなし、総合性能＝コリメータあり。
- 空間分解能のFWHMはmm、エネルギー分解能は％。
- システム分解能：Ro2 = Ri2 + Rc2。
- ナイキスト周波数：1 / (2 × ピクセルサイズ)。拡大撮影では実効視野＝有効視野 / 拡大率。
6. 核種・SPECT/PET
- 99mTcは約140keV、半減期約6時間でガンマカメラの代表核種。
- 111Inは約171keV・245keVで中エネルギー用コリメータ。67Gaも中エネルギー用で問われやすい。
- SPECTは物理的コリメータを使う。PETは511keV消滅放射線の同時計数を使い、平行多孔コリメータは基本的に不要。