第77回 午後 62

核医学診療技術学

核種から放出される陽電子の最大飛程で最も短いのはどれか。

  1. ¹¹C
  2. ¹⁸F
  3. ¹³N
  4. ¹⁵O
  5. ⁶⁸Ga

出典：厚生労働省公開PDF（令和7年版）

2．¹⁸F

解説

✔　PETと陽電子の飛程

PET検査とは、陽電子（β⁺）を放出する核種（¹⁸Fなど）を目印として薬に付け、体内に投与する検査です。 この陽電子は、原子核から放出された後、ごくわずかな距離を飛んで（これを飛程と呼びます）、近くの電子と衝突して消滅します。この消滅の際に放出されるγ線を、PETカメラで検出します。

✔　飛程は「画像のボケ」の原因

重要なのは、この「飛程」が、画像のボケの直接的な原因になるという点です。 なぜなら、私たちが本当に知りたいのは「薬がある位置（陽電子が放出された位置）」なのに、実際に検出しているのは「陽電子が少し飛んでから消滅した位置」であり、その差が位置のズレ（ボケ）となるからです。

✔　飛程の長さは何で決まるか？ → エネルギー

陽電子の飛程の長さは、その核種が陽電子を放出する際の「エネルギーの強さ」で決まります。

  • エネルギーが高い 🚀
    • 陽電子が勢いよく飛び出すため、飛程が長くなり、画像はボケやすくなります（低解像度）。
  • エネルギーが低い 👟
    • 陽電子がそっと飛び出すため、飛程が短く、画像はシャープになります（高解像度）。

✔　主要なPET核種の比較

以下の表は、主要なPET核種の最大エネルギーと、それによる平均飛程を示しています。

✔　各選択肢について

1． ¹¹C

  • ❌ 誤り
  • ¹⁸Fよりもエネルギーが高く、飛程も長いです。

２．¹⁸F

  • ✅ 正解
  • 主要なPET核種の中で、陽電子エネルギーが最も低く、飛程が最短です。

3．¹³N

  • ❌ 誤り
  • ¹⁸Fよりもエネルギーが高く、飛程も長いです。

4．¹⁵O

  • ❌ 誤り
  • ¹⁸Fよりもエネルギーがかなり高く、飛程も長いです。

5．⁶⁸Ga

  • ❌ 誤り
  • エネルギーが非常に高く、飛程が最も長い核種の一つです。

出題者の“声”

この問題の狙いは、「陽電子エネルギー」→「飛程」→「画像分解能」という、PET画質の根幹をなす因果関係を、正しく理解しておるかを問うことにある。

PET画像のボケ（分解能の低下）は、PET装置の性能だけで決まるのではない。使っている「核種の物理特性」そのものが、画質の限界を決めてしまうのじゃ。

  • エネルギーが低い ＝ 飛程が短い ＝ 高解像度（シャープ）
  • エネルギーが高い ＝ 飛程が長い ＝ 低解像度（ボケる）

この関係性は、核医学の専門家として、絶対に押さえておくべき基本中の基本じゃ。

臨床の“目”で読む

ーなぜ放射線技師が「陽電子の飛程」を理解する必要があるのか？ー

この知識は、私たちが目にするPET画像の「画質の違い」を、論理的に説明するために不可欠です。

  • 画質の限界を理解する
    • 「¹⁸F-FDGの画像はシャープなのに、同じPET装置で撮った⁶⁸Ga-PSMAの画像は、なぜか少しボケて見える…」 それは装置のせいではなく、核種が持つ陽電子飛程の違い（¹⁸F: 0.6 mm vs ⁶⁸Ga: 3.5 mm）が原因です。このように、核種ごとに「物理的な画質の限界」があることを理解しておくことが重要です。
  • ¹⁸Fが“王様”である理由
    • 現在、PET検査の主役が¹⁸F-FDGである理由は (1)がん細胞の糖代謝を見るという優れた生理的特性に加え (2)陽電子エネルギーが最も低く、物理的に最もシャープな画像が得られること (3)半減期（約110分）が検査や薬剤の配送に丁度良いこと、という複数の強みを併せ持つ万能核種だからです。

今日のまとめ

  1. 陽電子の飛程とは、放出されてから消滅するまでの移動距離であり、PET画像のボケの原因となる。
  2. 飛程の長さは、陽電子エネルギーによって決まり、エネルギーが低いほど短く、高いほど長くなる。
  3. 飛程が短いほど、画像はシャープ（高解像度）になる。
  4. 主要なPET核種の中で、¹⁸Fは陽電子エネルギーが最も低く、飛程が最短であるため、最も高解像度な画像が得られる。

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