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剛ちゃん
小話や雑学６２
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 １８９５年、レントゲンは電磁波の一種であるＸ線を発見した。 Ｘ線撮影では体を傷つけることなく体内の骨などの映像が見れる。 物理学での発見が医療に貢献している。 その後、数学・コンピューターによって画像診断は進化した。
電子を陽極であるタングステンやモリブデンに衝突させるとＸ線が発生する。 人体にＸ線を透過させた後、フィルムにＸ線の強弱に応じた映像を焼き付ける。 ②ＣＴ（コンピュータ断層撮影） 体にＸ線をらせん状に回転させながら透過させた信号をコンピュータで３次元解析する。 ③ＭＲＩ（核磁気共鳴画像法） 人体の約３分の２は水分で構成されている。 通常、体内で水素原子の回転軸方向はランダムである。 MRIで人がトンネル状の機械（ソレノイド）に移動する。 ソレノイドに直流を流して静磁場を作り体内の水素原子の自転軸を一方向に揃える。 この状態で水素原子と同じ周波数のラジオ波（ＲＦ）を斜めから照射する。 水素原子は共鳴して傾き、エネルギーを受け取ることで励起状態となる。 照射をやめると水素原子はＲＦを放出しながら元の静磁場環境に戻る。 ＲＦは臓器により戻り時間（緩和時間）、信号量、位相が異なる。 このＲＦを周囲に設置されたアンテナで受信して画像処理する。 ＭＲＩは磁気共鳴現象（ＮＭＲ）を応用した画像診断である。  ＜位置情報について ＭＲＩ静磁場の磁界方向と傾けて３対のコイルを設置して傾斜磁場を準備する。 コイルにパルス電流を流すと体内ＲＦ発信源の位相や周波数が変わる。 このラジオ波をアンテナで受信してフーリエ変換すると３次元位置情報が得られる。 ＜診察中の音について 静磁場の中で傾斜磁場用コイルにパルス電流を流す。 この時、フレミングの左手の法則によりコイルに物理的な力が加わりコンコンという音がする。 ④ＰＥＴ（陽電子放射断層撮影） β線は素粒子の一種でマイナス電荷を持つ陰電子である。 １９２８年、ディラックは電子の反物質であるプラス電荷を持つ陽電子の存在を予言した。 １９３２年、アンダーソンは地球大気中に降り注ぐ宇宙線の中から陽電子を発見した。 陽電子は陰電子と対消滅して余ったエネルギーとしてγ線を放出する。 さて、サイクロトロンで陽子を加速し陽電子放出核種を造るとβプラス壊変する。 βプラス壊変するフッソ１８をＦＤＧに標識させて患者の体内に注射する。 癌細胞は活発なためブドウ糖と似たＦＤＧは正常な組織に比べて多く取り込まれる。 癌組織に集中しβプラス壊変した陽電子は 近傍の陰電子と対消滅してγ線を２方向に放出する。  このγ線を検出して腫瘍の転移（場所）や大きさ・形状をコンピューターで画像処理する。 ＰＥＴは癌組織の性質を逆手に取った宇宙から来た診断方法である。 ⑤SＰＥCＴ（単一光子放射断層撮影） ■小話や雑学９３に詳細を記述している。 ページ先頭へ 前へ 次へ ページ末尾へ |
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