診療放射線技師を目指す人の学習ブログ

  https://www.tmghig.jp/hospital/department/central/radiology/pet-ctge-discovery-mi/ 前職で既にPETが何台かあるのに、PETが追加されるという話を聞きました。 多分普通の病院より、研究的な要素が多いところなので、臨床研究の一環で導入されるのかも知れません。通常PETの検査は緊急性が低いので、そんなに数は無いはずなんです。 ということは、核医学を担当するポジションは、研究よりの方のほうが合うのかも知れません。まあ、限られているんですけど。

  https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/radiol.2021204093 Diagnostic Performance of 68Ga Prostate-specific Membrane Antigen PET/MRI Compared with Multiparametric MRI for Detecting Clinically Significant Prostate Cancer (特定の前立腺癌を鑑別するさいに、マルチパラメトリックMRIと比較して、前立腺特異的膜抗原をターゲットとする68Gaを用いたPET+MRI検査の診断能がどうだったか） 感度と特異度を調べたところ、特異度に有意な差があり、感度はそれほど違いがなかったとのこと。PET+MRI検査を行うことで、偽陽性の方に生検することが減るのではないかという内容でした。 防衛医大の論文が割と前立腺癌の画像診断についてまとまっていました。 https://www.ndmc.ac.jp/wp-content/uploads/2020/08/44-2-63-70.pdf PETがもし使える+68Gaを使った検査をできるスタッフ体制がある場所なら、選択肢に入るのかもしれない。 参考リンク： https://www.auntminnie.com/index.aspx?sec=sup&sub=mol&pag=dis&ItemID=133397

http://sourceforge.net/projects/bifijiplugins/ というプラグインを見つけました。Image JのHPのPlugin集から見つけてきたので、変なプラグインではないと思います。 あと、全然違う海外の資料ですが、SPECT装置の精度管理に？Image Jを利用している例のようです。 http://www.med.harvard.edu/jpnm/physics/SimplfiedDeterminationofSPECTReconstructedSpatialResolution.PDF

Ca2+は細胞の活動において重要な役割を持っている。細胞レベルでの研究で東大の ある研究室 では、Ca2+を用いた細胞の変化を調べる研究を行っている。 Ca2+は筋肉の興奮収縮において重要な役割を果たす。刺激伝導を受けた細胞は、細胞膜内外の+と−が入れ替わる。Ca2+は 筋小胞体 に蓄積されていて、細胞内の電位が+になると、イオンチャンネルから放出され、Ca2+が引き金となってミオシンとアクチンの結合に歯止めをかけている鎖・トロポミオシンが外れる。それにより、 アクチンとミオシンが結合し、筋組織が収縮する。 収縮した後の筋肉は、ATPによって結合を解離する。 つまり、Ca2+は身体の筋肉組織の収縮には欠かせない存在になっているのだ。Ca2+が 筋肉トリガー(筆者が勝手に命名) になっている。 ところが、心筋が壊死している細胞では、Ca2+が機能していない。 イオンチャンネルもたがが外れているのか、 細胞膜のカルシウムイオン透過性が亢進する。 そして、壊死細胞内のミトコンドリアにはカルシウムが ハイドロキシアパタイト として沈着する。壊死細胞に残っているCa2+の残骸を調べる為に、 99mTc-PYP(ピロリン酸) が薬剤として用いられる。 99mTc-PYP はハイドロキシアパタイトと結合するため、壊死細胞のCa2+代謝異常を特定することが出来る。   Ca(リン酸カルシウム) と Ca2+(カルシウムイオン) の違い 甲状腺と副甲状腺の働きにより、CaとCa2+のバランスが調節される。副甲状腺はパラソル紋によって、骨のCaを血中に遊離させ、尿細管でのCaイオンの再吸収を促進する。それにより、血中のCa濃度が上昇する。 パラソルモン が過剰に分泌されると、骨軟化症、くる病に、欠乏すると血中Caが減少して神経の興奮性が異常に高まりけいれんを起こすテタニーが起きる。 甲状腺で分泌される カルシトニン は、骨の形成を促進し、尿細管でのCaの分泌を促進する。血中のCa濃度がこれによって低下する。

これまで核医学検査は、技師の業務範囲として正式には規定されていませんでした。  技師の行える業務は主に、診療(診断と治療)の為に外部放射線を照射する業務、それ以外に政令で 定められている画像診断装置を扱う業務でした。  核医学は体内に放射線を放出する核種を投与することで画像診断を行う検査なので、 外部放射線を照射していることにはなりません。 一方で、核医学検査装置は政令でも 技師が扱える画像診断装置として規定されていません でした。 実際のところ、核医学検査にほぼ100%の技師さんが携わっているので、これらの管理業務も 技師が行うのが慣例でしたが、正確にいうと管理業務を技師がやらなくても良かった?のです。  そういう意味で安全管理の意識が薄くなってしまうと、医療事故の遠因になってしまう可能性があります。  そこで、つい最近の技師法改正にあたり、実状に見合うように技師の業務を見直すため、 核医学検査装置を技師が扱える画像診断装置として技師法に追記することになりました。 厚生労働省の審議に関する資料がありましたので、掲載します。 <参考資料> 診療放射線技師の業務範囲について:資料1(厚生労働省)

試験前に核医学検査技術学についてまとめた内容をアップしておこう。 核医学検査の意義：医薬品を投与し、体内分布を測定することで、生体の機能、代謝を非侵襲的に評価することが出来る。 画像…核医学検査のコントラストは集積の差であり、カウントの差である。 集積原理からみて診断を行う。前処置、撮影、手順がきまっている。効果的な読影法をする為の手段がある。 薬剤のMBqの単位は、大・中・小で考えろ。 目安は、 20mmCi(740MBq)…骨シンチグラフィー、脳血流、心プールなど 10mmCi(370MBq)…中くらい 5mmCi(18.5MBq)…甲状腺、副腎とか Tcはγ線のエネルギーが検出効率がよく、単価が安く使えて、半減期が短いので、一番薬剤としては使い易い。 Tcの分布、集積→投与する臓器体積に対して必要な量が得られれば良い。 骨シンチグラフィー…One Pass/Two Passで、全身を見なければいけない。骨１個の体積はそれほど大きくないので、740MBqでちょうどよい。 心プールシンチグラフィー…740MBqだが、心臓が全身に拍出しているので、心臓自体にあるRIはそれほど多くない。 甲状腺・副腎とか、小さな臓器に沢山投与してもあんまり意味が無い。 脳は体積が高いが、脳脊髄シンチは脊髄腔に直接入れるので、集積率が高い。 基本的に集積→陽性像が多い。 本来あるはずの生理活性がない=機能欠損=陰性像 検査方法も含めてすらすら覚えて出せるようにはしよう。 検査の分類 ① 中枢神経系…血流動態・脳細胞のとりこみ(BBB)の有無 ② 内分泌系…ホルモン・酵素を産生→体液から特定の物質を器官にとりこむ ③ 循環器系…RIの心筋への集積。RIを心臓がどれだけ拍出するか。 ④ 消化管系…細胞が貪食するかどうか。 ⑤ 腫瘍・炎症系…骨(仮骨：リン酸)、腫瘍、炎症シンチetc ① 中枢神経系 血流：血液の流れに沿い、脳細胞にとりこまれる。画像化。 Xe(キセノンヘモグロビン)・Tc(一番安上がり)・I(サイクロトロン製剤だからやたら使えない) Tc:キット,I:注射液…使い方に差がある。 集積原理、検査方法、画像評価 脳血流：CBP、CBV、MTT?など局所脳血流を定量化す...

staticイメージとdynamicイメージ 回転軌道・回転方式…円軌道・楕円軌道 線源・検出器間距離に依存して空間分解能が低下する。楕円軌道にすると近接でデータ収集出来るので分解能が改善するがゆがみを補正する必要がある。 SPECT方式のデータ収集 ステップ収集・連続収集(コンティニュアスモード) ステップ収集：ある角度分のデータを１つのステップで収集 連続収集：ステップではなく止まらずに連続収集し、積分データをプロジェクションする。 ステップ収集は、カウントに応じてステップを多くすることで、サンプリング角度を後から改善出来る。 頭の撮像など、再分布で時間経過でカウントが変化するような検査の場合は、予め角度の情報をプリセットし、カウントを補正することも出来る。 64x64〜128x128マトリクスで収集出来る範囲のピクセルサイズを考慮する。

断層画像(SPECT)…逆投影+逐次近似法 逆投影はノイズを生じる。逐次近似はノイズは少ないが、マシンの計算性能が必要。 逆投影法…FBP(フーリエ変換、周波数領域での補正)やCBP(重畳積分:実空間領域での補正)などがある。フィルタはRamachandranフィルタ(ramp)やShepp and Loganフィルタ 光子数(N)の違いが統計変動(√N)の違いに影響する。これを補正するのが前処理 逐次近似法：MLEM法、OSEM法 散乱補正：Tcでは30~40%、Tlでは50%が散乱線。これが画像にも影響する。 コンプトン散乱と光電ピークのエネルギーが被っているせい。 コンプトンは散乱方向が確率的に変化するが、高いエネルギーに向かうほど確率は減るので、光電効果のエネルギー以上にはならない。光電ピークが下がれば、コンプトン散乱のカウントも落ちる。 従って、カウントの補正値は高いエネルギーになるほど、下げなければいけないが、全部一定にしてしまっているのがDEW法。ただ、PETでは散乱同時係数を減らすのに有効？ TEWSは前後のエネルギーのカウントで値を傾斜させてカウントを補正する。高いエネルギーに向かう程補正カウントが下がるように設定する。  PETでは散乱線による位置変化(散乱同時計数)が画像にもろに影響するので、散乱補正は重要。コンボリューションとDEWSを用いる。 吸収補正 Sorenson法とChang法 Chang法は再構成後の画像に輪郭と減弱係数をもとに得られた補正値(計算補正マトリクス)をかける。Changの法がよい画像が得られるため、よく採用される。 核医学は、1ピクセルあたりの値を気にする。CTでは光子数が圧倒的に多い。 関心領域の設定 ROIは1ピクセルで見るのはおかしい。誤差の範囲が大きくなるから。CTでも10~20pixelでROIをとる。ゲートを設定する上で簡単にしきい値を越えてほしくないから。 <参考資料> 心臓核医学を理解しようーSPECTの再構成OSEM法についてー(放射線技術学会東北部会第47回学術大会) 核医学における画像処理 - 日本核医学技術学会 九州地方会 散乱線補正のポイント(倉敷中央病院) イメージ技術の最前線(2010/09/30＠...

心臓核医学を理解しようーSPECTの再構成OSEM法についてー 先日、授業でも紹介されていたOSEMについて見ていきます。OSEM法とは、逐次近似法の手法の１つで、PETやSPECTのようにデータ収集に時間のかかる検査の時に使うとメリットがあると考えられる検査です。 Ordered Subset Expectation Maximization(OSEM) は、推定値の計算を繰り返し回し、データを分けてラフな推定をする方法。 全部の投影データに対して処理をかけるのでなく、投影データをいくつかの組(Subset)に分けて、推定計算を行う為、効率が良い。 これまで中心だったのが、MLEM(Maximum Likelihood Expectation Maximization)という方法だった。 MLEM(最尤推定法) 測定されたデータがポアソン分布に従っているとの仮定で統計学的手法によって、確率的に最も可能性の高い断層像を推定する方法。 全投影データに対して、推定値を考えるため、計算に手間がかかってしまう。 絵を全体から捉えて全てのパーツを一気に描き上げようとするより、少しずつ建物とか、人の形から風景を捉えて、整合性のとれた絵を描いていった方が負担がかからない。人の脳みそもコンピュータと同じで複雑な処理を一気にやろうとするより、小分けにした方が効率が良かったりする。これはPETやSPECTの画像生成時にも同様のことが言える。 メリットとしては、 FBPに比べ統計雑音によるＳ/Ｎ劣化が少ない  特に高集積部位で顕著な放射状アーチファクト （ストリークアーチファクト）がない というのがあるけれど、結局は推定値なので、何か違う環境要素が入った時に、思った通りの画像データが得られない可能性があるみたいです。 また、追記するかも。

これから半年かけて核医学や放射線治療についての勉強をするので、予習的にHPとかを探していました。以前にもすこし書いていたのですが、その時分かっていなかったこともあると思うので。 まず、すごいざっくりしたイメージからいくと、CTと核医学の違いはこんな感じ(↑)です。 核医学の特徴はそれが身体の組織の機能検査であることです。放射線を発する物質をくっつけた薬剤を投与することで、組織代謝が分かります。形態を調べる為のCTやMRIとはそもそも目的が違います。 放射線を放出する物質が色んなところをあちこちに飛び散ってしまうと、知らぬ間に被曝していたことになり、非常に問題です。そこで、放射性核種(RI)を用いることが出来る場所は特定の場所(使用室、管理区域)に限定されています。貯蔵し、使用する場所、廃棄の仕方 も決まっています。 以前、使った注射針が沢山貯められているドラム缶みたいな引き出しを見させてもらいましたが、捨てる前の減衰している最中の廃棄物に顔を近づけたので、若干変なエネルギーを顔にくらった感がありました。あれはRIについて全く知らないと不用意に近づいてしまうな。。 また、放射線を出すということは、勝手に別の物質に変わっていくので使用期限を気をつけなければいけません。 放射線を出す物質って体に毒じゃないの？という恐れを抱く人もいるかも知れませんが、MBqの放射能であってもng程度しか入っていないので、猛毒のタリウム(Tl)でも特に問題なく使えるのです。造影剤より副作用は少ないです。 あと、核医学のデータ収集のイメージをコマにしてみました。 SPECTの場合は各方向からのデータ収集から断層像を作る。 光子数が限られているので、統計学的誤差も多いのだそうです。 (カメラに使われていて胃がんになる人が多かった物質がタリウムだっけとぐぐったら違った。トリウムだった。こちらが ソース 。また、CNICさんに行った時にも一回NaIサーベイメータでやらせてもらいましたが、、あれはトリウムだったんだな。。) 核医学の基礎知識(日本メジフィジックス) に、具体的なことが紹介されていたのでみてみると良いと思います。

出典: logmi 「精神病を”会話”で診断するなんてもう古い！」 83,000個の脳をスキャンしてわかった、精神病の正体(logmi 2014/5/9) 脳神経外科のダニエル・アーメン医師は、1991年に初めて脳のSPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)イメージングのレクチャーをうけ、血流と活動を見ることが出来ることを知り、これまでに83000個もの脳をスキャンしてきたそうです。 これまで、精神疾患の治療には、人と対話する中で「症候群」を見つけようとする伝統的な手法が用いられてきました。 ところがSPECTイメージングで様々な患者の脳を調べてみると、「脳の障害こそが、ホームレス、薬物やアルコール依存、鬱病、パニック行動やADHD、そして自殺の主要な原因だ」ということが分かり、しかも「脳は回復可能」であると述べています。 自閉症、ADHDなどの一見するとその人の性格上の問題でありそうなことが、画像診断によって出来るようになるとしたら、それは素晴らしいことだと思います。こうした研究、ビッグデータの蓄積によって、今後、性格上の癖をパターン化し、それに対する対処を科学的に考えることが出来れば、これまで一対一のコミュニケーションで手探りでやってきたことがもっと簡単になるかも知れません。 また、SPECTのような侵襲的な検査方法を使わなくても、MRIを用いて検査を行うことも出来ます。 千葉県松戸市にあるクリニックでは、小児科・児童精神科を専門にされていて、MRIを用いた検査を行っています。心身障害医療を専門分野として長年取り組んでこられたそうです。 松戸クリニックHP 最近ではfMRIという脳の知覚刺激を血流動態から調べる手法もあり、今後MRIを用いた検査が行われるようになるようになるといいなと思います。 カリフォルニア大学バークレー校 ヘレン・ウィルズ神経科学研究所  ( Helen Wills Neuroscience Institute ) の 脳画像センター にある4T fMRIスキャナー( 出典： Wikipedia ) 何故、こんなことを言うかというと、自分自身も発達に問題があると言われた時期があり、両親がADHDの本を買っているの...

最新の画像診断でがん治療がかわる(リクルートキャリア) より PETよりも非侵襲的にがんの治療経過を観察出来るDWIBSという手法があるそうです。 PETはサイクロトロンによって陽子をターゲット核種にぶつけることで生成した放射性核種を用います。人体の代謝でよく使われる物質の放射性同位体を用いれば、より細かい体内情報を知ることが出来るだろうということです。(錯体を作るよりも、体内動態は近いからだと思います。) DWIBSは、MRIのDiffusion Weighted Imaging (拡散強調画像)を用いて、身体の組織情報を極力削り、がんの進行部分だけに注目をあてた画像で、見た目はほとんとPETに近いです。 ただ、標識化合物を使っていないので、静脈注射する必要がなく、放射線被曝を受けることもありません。高い医薬品を使う必要も無いのです。 また、2週間に1回の頻度で観察することが出来るらしく、短い期間で経過を見ることが出来るのです。 つい最近、この手法を開発されている先生が海外で学会発表をされていたそうなので、今後MRI関連で手法が広がっていくかもしれませんね！

ちょっと、一種に向けて学んだことを整理していこうとかなと思います。間違ってたら言って下さいw 分子イメージングとは？ 分子の働きを可視化することで、生化学的な現象を解明し、より的確な診断へとつなげることが目的です。 CTのような検出器で放射線核種から放出される数百kevの放射線を検出し、画像を作ります。このような検出器をγ線を検出するガンマカメラと言います。 CTとの違いは、検出するエネルギー(電子ボルト)の大きさが違うのと、身体の内部から360°方向に放出されるエネルギーを検出しているところに、違いがあると思います。 断層画像や体全体の粗い画像として描出し、身体の各器官の機能がどうなっているのか、腫瘍がどうなっているのかを知ることが出来ます。 放射線核種をそのまま身体に入れて大丈夫なの？という話も出てくると思いますが、有効半減期が小さい＝代謝されたり、核種がなくなって身体に残っていても無害になる、ものを使っているので、身体に大きなダメージはありません。 また、入れるときは、アミノ基などを回りにくっつけた錯体という状態で取り込ませたり、身体の中にある分子と同じ元素と交換した標識化合物を用います。金属元素として代謝して身体に害をもたらす、、ということが無いようになっています。 こうした、経過観察をもとに次はどんな風に治療を行っていくか、 分割照射 の量をどうコントロールしていくのかなどを決めていきます。 PETやSPECTの標識化合物と似たようなもので トレーサー核種 というものがありますが、これは、画像から検出するのでなく、ラジオイムノアッセイのように試料採取によって、検出値を得る方法です。 試験管内( in vitro )で液シン( 液体シンチレータ )などで、溶媒と混合させて検出しているのだと思います。(因みに,最近はラジオイムノアッセイはI標識化合物が出す放射線が身体にダメージを与えるので、あまり行われなくなっているそうです。) 分子イメージング：PETとSPECT 分子イメージングには、主に PETとSPECT があります。 ( PET検査ネット より) PETはβ+崩壊によって放出される陽電子の消滅放射を利用した断層撮影です。β+崩壊は主に質量数(中性子数)が、安定核種より少なく、半減期が比較...