この注射器にはFDGという 放射性グルコースが含まれています
医師はFDGを 患者の腕に間もなく注入し
PET装置でがん検診を行うところです
FDGは直ちに全身に 運ばれていきます
もし腫瘍があれば
がん細胞は多くのFDGを取り込むので
検査器にとって それは目印となります
FDGのようなPETで用いる トレーサー（追跡用物質）は
医療診断に最も使用される手段で
PET検査の数時間前に
粒子加速器のなかで作られます
この粒子加速器は サイクロトロンと呼ばれ
しばしば 病院内の隔離した設備室に 設置されています
電磁場を用いて陽子のような荷電粒子を
らせんを描きながらどんどん加速させます
陽子が最高速度に到達すると
通常より重い酸素の同位体18Oからなる 数ミリリットルの水を含む標的に
打ち込みます
陽子が重酸素原子の１つに衝突すると
中性子という亜原子粒子を放出します
このとき 18Oが18Fという フッ素の放射線同位体に置き変わり
PET検査で検出することが可能です
フッ素は
放射性崩壊により ２時間弱で概ね半減してしまうので
速やかにPET検査を行う必要があります
では18Fが病気を検知する仕組みは どうなっているのでしょうか？
病院の放射化学者は 一連の化学反応を利用して
放射性フッ素を様々な分子に結合し
放射性トレーサーを 作ることができます
どのようなトレーサーにするかは 医師が何を観察するかによります
FDGが一般的に用いられるのは 細胞がブドウ糖を取り込む割合により
がん細胞の存在や
感染部位や
認知症による脳機能の低下を 知らせることができるからです
さあFDGで患者の検査を行う 準備が整いました
放射性のトレーサーが体に入り
循環系を巡り 標的となるものに取り込まれます
それは 脳内のタンパク質だったり がん細胞だったりします
数分以内に
大量のトレーサーが 標的となる部位へと進んでいき
残ったトレーサーは 循環系から排出されます
さあ 医師はPET装置ー
つまり陽電子放射断層撮影装置で 標的を発見できます
トレーサーが放出する放射線が 発見を可能にしています
PETで用いられる同位体は 陽電子放出により崩壊します
陽電子は本質的に 正の電荷をもった電子です
陽電子が放出されると
周囲に存在する 他の分子の電子と衝突します
これにより小さな核反応が起こり
２つの粒子の質量が X線に類似する２つの高エネルギー光子に
変換され
互いに逆方向へ放出されます
これらの光子は
検査器の壁に 並べて配置された 対となる検知器に衝突します
検査器のソフトウェアは これらの測定器のデータから
体内のどこで衝突が起こったのか推測し
トレーサー分布を3D画像にします
PET検査は 他の画像検査で発見されるより早く
がんの病巣の広がりを 検知することができます
またアルツハイマー病の診断にも 革新をもたらしました
医師はアミロイドという
この病気を知らせるタンパク質の蓄積を 検死以外の方法で
診断できるようになったのです
一方で 研究者は 新しいトレーサーの開発に励み
PET検査の新たな応用の可能性を 模索しています
しかし体内で放射線が発生し 核反応が起こる検査は
安全と言えるでしょうか？
電離放射線自体は 全く安全ではありませんが
実際 PET検査で体内で受ける放射線量は 極めて低いのです
１回の検査ではラドンガスのような
自然の放射線源から受ける 被ばく量の２、３年分ー
或いは パイロットが大西洋を
20〜30回横断飛行して受ける 宇宙放射線の量に匹敵します
病気の診断を得て 治療を受けられる可能性があるために
患者の多くは これらのリスクを 受け入れてよいと考えています