単一光子放射断層撮影

SPECT（単一光子放射断層撮影）とは

単一光子放射断層撮影（SPECT）は、体内に投与した放射性同位体から放出されるガンマ線を検出し、その分布を断層画像として表示する画像診断法です。一般的には、英語名の略称であるSPECT（スペクト）と呼ばれています。

SPECTの原理

SPECTは、シンチグラフィの応用技術であり、放射性同位体から放出されるガンマ線を検出することで、体内における特定の物質の分布状態を可視化します。具体的には、放射性同位体を組み込んだ放射性リガンドを体内に投与し、そのリガンドが観察したい部位に集積する様子をガンマカメラで捉えます。このガンマカメラで得られたデータをコンピュータ処理することで、断層画像が生成されます。これは、X線撮影が3次元構造を2次元画像として捉えるのと同じ原理です。

PETとの違い

SPECTはPET（陽電子放射断層撮影）と同様に、生体の機能を観察するために用いられます。しかし、PETが陽電子と電子の対消滅によって放出される2つのガンマ線を検出するのに対し、SPECTは単一のガンマ線を直接測定するという違いがあります。そのため、PETの方が分解能が高い一方で、SPECTは安価で扱いやすい放射性同位体を使用できるというメリットがあります。

SPECTのメリット

安価で扱いやすい: PETに比べて、SPECTは一般的な放射性同位体を使用するため、検査コストを抑えることができます。また、放射性同位体の製造も比較的容易であるため、検査実施のハードルが低いという利点もあります。
多様な検査への応用: SPECTは、脳血管障害、心臓病、がんの早期発見など、幅広い分野で応用されています。特に、心筋血流イメージングや脳機能イメージングにおいては、重要な役割を果たしています。
簡便な検査: SPECTの測定は平面ガンマ線撮影と類似しているため、同じ放射性医薬品を使用できます。そのため、他の放射線診断の結果が不明瞭な場合に、患者を移動させることなく、SPECT検査を行うことが可能です。

SPECTのデメリット

感度と分解能: SPECTは、PETに比べて感度が低く、画像が不鮮明になる傾向があります。これは、PETが2つのガンマ線を検出するのに対し、SPECTが1つのガンマ線しか検出しないことに起因します。
* アーチファクト: SPECT画像は、患者の動きや体内の放射性トレーサの不均一な分布によって、アーチファクト（偽像）が生じやすいという問題点があります。

SPECTの応用

心筋血流イメージング

心筋血流イメージングは、虚血性心疾患の診断に用いられる検査です。負荷をかけた状態と安静時の心筋血流量を比較することで、心臓のどの部分に血流障害があるかを評価します。この検査では、心臓に特化した放射性医薬品を使用し、運動や薬物によって心臓に負荷をかけてSPECT撮影を行います。

脳機能イメージング

脳機能イメージングは、脳の血流量を測定することで、脳の活動状態を評価する検査です。99mテクネチウムエキサメタジムなどの放射性トレーサを使用し、脳の局所的な代謝やエネルギー消費を調べます。この検査は、認知症や精神疾患の診断に役立ち、アルツハイマー病の鑑別診断にも利用されています。

SPECTの画像再構成

SPECT画像は、複数の角度から撮影された2次元画像をコンピュータ処理することで再構成されます。再構成された画像は、平面画像よりもノイズが多く、アーティファクトの影響を受けやすいという特徴があります。そのため、画像の再構成には、動き補正や減衰補正などの技術が用いられます。

SPECTと他の画像診断法

SPECTは、X線CTやMRIなどの他の画像診断法と併用されることがあります。特に、SPECT-CT装置は、X線CT画像とSPECT画像を組み合わせることで、より正確な診断を可能にします。

今後の展望

SPECTは、その安価さと簡便さから、今後も幅広い分野での応用が期待されます。特に、技術改良による感度と分解能の向上、アーチファクトの低減、画像再構成技術の進歩などが今後の課題となります。

まとめ

SPECTは、放射性同位体を用いた画像診断法であり、PETに比べて安価で扱いやすいという利点があります。一方で、感度や分解能ではPETに劣るため、技術改良が進められています。心筋血流イメージングや脳機能イメージングなど、幅広い分野で応用されており、今後も医療分野での貢献が期待されます。

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