ガンマカメラ

最も普及している核医学診断装置

ガンマカメラまたはシンチレーションカメラは、放射線科医が「シンチグラフィー検査」を行うための装置の一部で、この検査により甲状腺や心臓、肺など体の多くの部分の機能を詳細に診断することが可能です。 シンチグラフィーの名前の由来は、ヨウ化ナトリウムなどの結晶が放射線にさらされるとシンチレーションを起こす(言い換えれば、火花を出す)ことからきています。
ガンマ線検出用の光電子増倍管は、現在、よりかさばらず、より効率的でより正確なシリコン検出器に置き換えられています。

ダブルヘッドガンマカメラ
このガンマカメラは放射線の存在を検出する2つのヘッドを装備しています。 下側のヘッドは一部がベッドの下に隠れるようになっており、装置全体を水平に移動させて全身シンチグラフィを行うことができます。 使用するガンマ線の数を2倍にすることで、同じ放射性同位元素の摂取量であれば、フェイスシンチとバックシンチを同時に行うことができます。 PETスキャナーと比較すると、ガンマカメラは必要な機材が非常に少なく、セットアップも簡単です。
CHU Avicenne

この方法では、ガンマ線を放出する放射性同位元素でマークされた放射性医薬品分子を患者さんに投与します。 分子が標的の臓器や組織に固定されると、透過性の高い放出ガンマ線が体外に容易に放出され、検出パネルにその痕跡を残すことができます。 体内を回る分子は、検査する部位に合わせて慎重に選択されます。 検出器は個々の原子の崩壊を記録するのに十分な感度をもっているので、ごく少量の放射性同位元素があれば十分である。
さらに、カメラを回転させることにより、異なる角度から撮影したシンチグラフを得ることができる。 そして、これらの平面画像を組み合わせることで、コンピュータサイエンスの助けを借りて、3次元空間画像であるトモグラフィーを再構成することができる。 このガンマカメラを用いたシンチグラフィーは、SPECT(Single-photon emission computed tomography)と呼ばれています。

ガンマカメラ検出の原理
ガンマカメラでは、崩壊するテクネチウム放射性核種はすべてガンマ光子を放出する。 検出器上のガンマ線衝突の位置を測定した後、原点に戻るためにその方向を知る必要があります。 そのために必要なのがコリメーション(平行法)です。 このコリメーションは、通過する光子を選択するリードチャンネルによって得られます。 上の図では、シンチレータに到達した光子Aだけが光電子増倍管で検出され、光子BとCは鉛に吸収されます。
André Aurengo, Hôpital Pitié-Salpêtrière

その名前が示すように、「ガンマカメラ」は放射性マーカーが放出するガンマ線で生じるシンチレーションを検出するものです。 ヨウ化ナトリウムの結晶にこのガンマ線が当たるとシンチレーションが発生し、光電子増倍管で検出されます。 シンチレーションが多数観測されれば、ガンマ線の放出源を特定することができます。
現在、ガンマ線検出用のシンチレーターと光電子増倍管は、より小型で効率的、正確なシリコン検出器に置き換えられつつあります。 コンピュータ技術のおかげで、検出された放射線を放射線科医にとって有用な情報に変換するための複雑な計算が非常に速く実行できるようになりました。 コンピュータ技術のおかげで、検出された放射線を放射線科医に役立つ情報に変換するために、複雑な計算を非常に素早く行うことができます。一瞬で作成された画像によって、医師は患者の体全体に放射性同位元素が広がる様子をリアルタイムで追跡することができます。 これにより、心臓の収縮や、腎臓での血漿の濾過の様子を非常に詳細に撮影することができるのです。 また、ガンマカメラシンチグラフィーは、骨に付着する放射性溶液を患者さんに注射することで、骨格の画像を形成することができます。

2つの検出方法
左側の最も古い方法は、シンチレータ結晶と光電子増倍管によるものです。 ガンマ線の衝撃で光信号が発生し、光電子増倍管で電子の雪崩を起こし増幅されます。この技術は今日、半導体の使用(右)に取って代わられています。
Source Université Paris-Sud

シンチレーションカメラは、1957年にバークレーでアメリカの物理学者H.O. Angerによって発明された。 以来、さまざまな診断において、かけがえのないツールであることが明らかになりました。
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