76AM28｜第76回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

4

この問題のポイント

この問題では、PET の空間分解能を左右する因子が問われています。

PET の空間分解能は、主に次の要素で低下します。

• 陽電子の飛程
• 消滅放射線の非共線性
• 検出器素子の大きさ
• 視野内位置
• DOI〈depth of interaction〉の影響
• 再構成条件

この中で、検出器側の基本として重要なのが シンチレータの大きさです。

解説

PET では、陽電子が電子と対消滅して発生する 2 本の 511 keV 消滅放射線を同時計数します。

このとき、放射線を検出するシンチレータ結晶が小さいほど、どの位置に放射線が入射したかを細かく識別できます。

そのため、シンチレータが小さいほど空間分解能は高くなります。

一方で、PET の空間分解能には物理的な限界もあります。

特に重要なのは次の 2 つです。

• 陽電子の飛程
  放出された陽電子は、すぐに対消滅するのではなく、少し移動してから電子と対消滅します。飛程が長いほど、実際の放射性核種の位置と消滅位置がずれ、空間分解能は低下します。

• 消滅放射線の非共線性
  2 本の 511 keV 光子は完全に 180 度反対方向へ出るわけではなく、わずかな角度ずれを持ちます。ガントリ径が大きいほど、この角度ずれによる位置誤差が大きくなります。

ひっかけポイント
PET の空間分解能は、単純に収集方式だけで決まるわけではありません。
検出器結晶が小さいほど高分解能、陽電子飛程が長いほど低分解能と覚えます。

選択肢の確認

1．誤り。
陽電子の飛程が長いほど、放射性核種が存在する位置と実際に対消滅が起こる位置のずれが大きくなります。そのため、空間分解能は低下します。

2．誤り。
ガントリ径が大きいほど、消滅放射線の非共線性による位置ずれの影響が大きくなります。したがって、空間分解能が高くなるわけではありません。

3．誤り。
3D 収集は感度を高くできますが、散乱線や偶発同時計数の影響も受けやすくなります。3D 収集だから 2D 収集より空間分解能が高いとはいえません。

4．正しい。
シンチレータが小さいほど、入射位置を細かく識別できるため、空間分解能は高くなります。

5．誤り。
一般に PET では、視野中心の方が分解能は良好です。視野辺縁では斜入射や DOI の影響を受けやすく、空間分解能は低下しやすくなります。

覚えるポイント

• シンチレータが小さいほど空間分解能は高いです。
• 陽電子の飛程が長いほど空間分解能は低下します。
• ガントリ径が大きいほど非共線性の影響が増えるため、分解能低下につながります。
• PET の視野辺縁では、中心より分解能が低下しやすいです。
• 3D 収集は感度に関係しますが、空間分解能が必ず高くなるという意味ではありません。