けんさの ひとつに、体の 中を うつす ものが あります。ほねの 形を うつす ものは、おなじみでしょう。

PETは、ちがいます。よく 使われる FDG-PETは、「ここは いま、ブドウ糖とうを たくさん つかって います」という ようすを うつします。

ブドウ糖とうは、体が うごく ための 元に なる ものです。つかい方を 見れば、体の 中の はたらきが すこし 分かります。

この けんさは、がんの ようすを しらべる ときに 使われます。心臓しんぞうや 脳のうの ようすを しらべる ときにも 使われます。

PET検査は、陽電子という特殊な放射線を出す物質を使い、そこから出る2本の消滅放射線を検出器で測って、体内の薬の分布を画像にする診断法です［3］。

いちばん一般的なのは、糖の代謝を反映する薬（FDG）を使う方法です［3］。つまり、見ているのは「どこにどんな形の臓器があるか」より、「どこがブドウ糖をよく使っているか」です。

使い道はがんの評価に限りません。心臓の筋肉が生きているかどうかを調べる心機能の評価、認知症やけいれんの評価といった神経の分野でも使われると説明されています［1］。

ではまず、その「ブドウ糖に似た薬」から見ていきましょう。

PETは、放射性核種を含む化合物（放射性薬剤）を投与し、放出される陽電子由来の2本の消滅放射線を計測して、体内の薬剤分布を画像化する診断法である［3］。臨床で最も一般的なのは、糖代謝を反映するFDG（フッ素18標識デオキシグルコース）を用いるFDG-PETである［3］。

適応は腫瘍の評価のほか、心機能（心筋バイアビリティの評価）、神経機能（認知症・けいれんの評価）にわたる［1］。以下、薬の性質、放射線の発生、位置の割り出しの順に見ていく。

PETで 使う くすりは、ブドウ糖とうに よく にて います。名前は「FDG」と いいます。

この くすりを 体に 入れると、体は ブドウ糖とうの なかまと 思って、ブドウ糖とうと おなじように 使おうと します。

たとえば、そっくりな 形の かぎが あるとします。かぎあなに 入って、まわりまでは できても、その先の とびらは あきません。FDGも、そんな ふうに ふるまいます。ただし ほんとうの 体の 中は、かぎと とびらの ような かんたんな もので は ありません。

この くすりには、目に 見えない 目じるしが ついて います。それが つぎの 話です。

FDGは、フッ素18という放射性の原子をつけたデオキシグルコースです。グルコースはブドウ糖のことで、デオキシグルコースはその形を少し変えたものです。医学書の説明では、FDGはグルコースの類似物質（アナログ）で、細胞への取り込みはグルコースの代謝の速さに比例するとされています［1］。

ブドウ糖を多く使う場所には、FDGも多く入っていく。これが、糖の使い方を画像にできる第一の理由です。

たとえば、同じ形のかぎで入口までは同じように開くのに、その先の扉は開かない、というイメージです。ただし本物の細胞では、扉ではなくたんぱく質と酵素が働いています。次の章で、その中身を見ます。

FDGはグルコースのアナログであり、その取り込みはグルコース代謝率に比例する［1］。名前のデオキシグルコースは、グルコースの構造から酸素原子が1つ外れた形を指す。放射性核種にはフッ素18が使われる。

この「比例する」という性質が、FDGの分布を糖代謝の地図として読む根拠になる。ただし、比例が成り立つ範囲や補正の考え方は本稿の範囲外であり、資料の読解が必要である。

ブドウ糖とうは、細胞さいぼうの 入口から 中へ 入ります。FDGも おなじ 入口から 入るようです。

中へ 入ると、ブドウ糖とうには 「めじるし」が つきます。FDGにも つきます。そこから ブドウ糖とうは 先へ 進みますが、FDGは 目じるしが ついた あと、先へは 使われにくく、しばらく 細胞さいぼうの 中に とどまります。

これは 「わな」と よばれる ことが あります。たまった くすりが 多い 場所ほど、あとで 光が 多く 見えます。

ある総説には、次のような説明があります。FDGはブドウ糖と同じ「輸送たんぱく質」（GLUT）を通って細胞に入ります。細胞の中では、ブドウ糖と同じ酵素（ヘキソキナーゼ）でリン酸がつきます［4］。

ところが、リン酸がついたFDG（FDG-6-リン酸）は、その先の代謝には使われません。そのため、多くの場合、細胞の中にたまりやすいと説明されています。ここが「代謝のわな」です［4］。

薬が入ったまま出てこないので、あとから測定するとき、糖をよく使った場所ほど強い信号が残ることになります。

FDGはグルコース輸送体（GLUT）を介して細胞内に入り、ヘキソキナーゼによってリン酸化されてFDG-6-リン酸となる。このリン酸化体は、後続の解糖系の酵素の基質として働かず（偽の基質）、細胞内に蓄積しやすい［4］。これが基本的な機構である代謝トラッピング（metabolic trapping）である。

この節の機構は総説にもとづく説明で、細胞種によって酵素の量や輸送体の発現は異なる。細胞内に留まることで、投与後しばらくしてから体外で計測できる分布が生まれる。

FDGの 目じるしは、「陽電子」と いう ちいさな つぶを 出す ものです。陽電子は、電子の なかまで、電気の 向きが 反対の つぶです。

陽電子は、そばに ある 電子と 出会うと、きえて しまいます。そのとき、2つの 光が 出ます。この 2つは、正反対の 向きに とんで いきます。

たとえば、はく手を する とき、右手と 左手が 同じ 場所で ぶつかって、それぞれ 反対に とび出す ようすを 思いうかべて みて ください。ただし ほんとうは、手では なく、目に 見えない つぶの 話です。

この 「光」は、ふつうの あかりの 光では ありません。目には 見えない、放射線ほうしゃせんの なかまです。

FDGにつけたフッ素18は、陽電子（正の電気をもつ電子の反粒子）を出して壊れる放射性の原子です［1］。陽電子は、近くの電子と結合して消えます。これを対消滅といいます。

そのとき、進む向きが180度ちがう2つの光子が生じます［1］。QST（量子科学技術研究開発機構）の研究者による説明では、この光子は1本あたり511 keVのエネルギーをもちます［2］。511 keVは1本ぶんの値で、2本の合計ではありません。

この光子は目に見える光ではなく、放射線の一種です。体を通り抜けて外まで出てくるので、体の外にある検出器で測れます。

見ているのは薬そのものではなく、薬から生まれたこの2本の光子である点が、PETの少し変わったところです。

FDGに標識したフッ素18は、陽電子を放出してβ+崩壊する。陽電子は電子と結合し、進行方向が180°異なる2つの光子を生じる（対消滅）［1］。個々の光子のエネルギーは511 keVで、これは2本の合計ではなく1本あたりの値である［2］。

可視光ではなく、消滅放射線である。QST高崎研の講演要旨は、この光子対をリング状の検出器で計測し、放射能の分布を画像化すると述べる［2］。講演要旨は一般原理の一次資料としてやや弱いため、本稿では医学書（MSD）と病院の案内［3］を突き合わせて用いた。

体の まわりには、わの 形の きかいが あります。この きかいは、光を うけとる ところが ぐるりと ならんで います。

正反対に とんだ 2つの 光が、わの 中の 2か所に、ほとんど 同時に とどきます。

2か所を 線で むすぶと、光が 生まれた 場所は、その 線の 上の どこかに あると 分かります。これを たくさん くりかえすと、くすりが 多い 場所が 見えて きます。

PETの装置は、薬が出す光子を測るために、体を取り囲むリング状の検出器をもっています［1］。医学書には、リングが2個の光子を「同時に」とらえて、放出源の位置を割り出し、その部分の断層画像を作ると説明されています［1］。

正反対に飛ぶ2本の光子が、リングの2か所にほぼ同時に届いたとします。その2か所を結ぶ線上のどこかで消滅が起きた、と考えられます。片方だけ届いた場合と区別しやすくなるのが、「同時」を条件にする理由です。

こうした線がたくさん集まると、薬が多い場所と少ない場所の地図ができます。それが断層画像です。

リング状の検出器は、消滅光子対の2個を同時に検出し、放出源の位置を同定して、その領域の断層画像を作成する［1］。同時計数した2つの検出素子を結ぶ線上のいずれかで消滅が起きたと判断できる（幾何学的な帰結）。

多数の同時計数を集めると、放射能濃度の分布を再構成できる［2］。陽電子が消滅までに飛ぶ距離や空間分解能は、この資料群には数値がなく、本稿では扱わない。

がんの 細胞さいぼうは、まわりの 細胞さいぼうより ブドウ糖とうを たくさん とりこむ ことが 多いと いわれて います。だから、FDGも 多く たまり、はっきり 見える ことが あります。

けれども、脳のうや 心臓しんぞうも ふだんから ブドウ糖とうを つかいます。そこにも くすりは 集まります。

ですから、ひかった 場所だけを 見て、「ここが がんだ」と きめる ことは できません。がんでは ない ところが 光る ことも、がんでも あまり 光らない ことも あります。

しゃしんを 読みとるのは、医者の しごとです。けんさの 前の ことは、病院の あんないに したがいます。

病院の案内には、腫瘍の細胞は正常な組織より糖の取り込みがさかんなので、FDGが腫瘍の細胞に多く集まる、と書かれています［3］。背景として、がん細胞は酸素が十分あっても、ブドウ糖を分解してエネルギーを得る道（解糖系）に強く頼る「ワールブルク効果」という性質をもつことが、この取り込みの高さの説明に使われます［4］。ただし、がんの代謝は多様で、FDGが集まりにくいがんもあります［4］。

いっぽう、脳・心臓・膀胱など、健康な組織にもFDGは集まります。炎症の病気や良性の病変でも取り込みが高いことがあります［3］。

糖尿病があって血糖がうまく管理できていないと、結果が変わるため、検査前は約5時間の絶食や、血糖を下げる薬・インスリン注射の調整が案内されています［3］。時間などは施設によってちがうので、実際の検査は医療機関の指示に従うものです。

「光った＝がん」ではなく、画像をどう読むかは専門の医師の仕事です。

腫瘍細胞は正常組織に比べて糖の取り込みが盛んで、グルコース類似物質のFDGが細胞内に多く蓄積する［3］。背景として、酸素が十分にあっても解糖系に依存する「ワールブルク効果」（オットー・ワールブルクにちなむ）が挙げられるが、がんの代謝は多様で、FDGが集積しにくいものもある［4］。

一方、脳・心臓・膀胱などの正常組織にも生理的集積があり、炎症性疾患や良性病変でも高い集積を示すことがある［3］。糖尿病で血糖コントロールが悪い場合は結果に影響するため、検査前に約5時間の絶食、血糖降下薬やインスリン注射の控えが案内されている［3］。ただし時間・指示は施設ごとに異なり、実際は各施設の指示による。

集積の高さだけでは、悪性か良性かは決められない。読影は、臨床情報と合わせて専門医が行う作業である。

FDGの 目じるしは、だんだん よわく なります。110分 たつと、はんぶんに へります。

ですから、できた くすりは、いそいで はこび、いそいで けんさを します。

この くすりを 人に つかう 研究は、1976年に、人で しらべた さいしょの 研究が ありました。アメリカの 研究所で 作った くすりを、遠くの 大学まで はこんで おこなわれた と いわれます。

FDGに使うフッ素18は、およそ110分で半分になります［1］。時間がたつほど信号が弱くなるため、製造元からの輸送と撮影を、とても急いで終える必要があると説明されています［1］。

歴史をふり返ると、米国のブルックヘブン国立研究所の研究者たちが、フッ素18で印をつけたFDGの合成をととのえました。ロングアイランドからペンシルベニア大学まで運べる量が作れるようになり、1976年に人での最初の研究が行われたと、医学雑誌の歴史記事にあります［5］。

その翌年の1977年に、FDGを臨床で脳の撮像に使った最初の例が報告された年です［6］。「最初の人への研究」と「脳の臨床画像」は別の出来事で、年がちがいます。

短い半減期と輸送の工夫が、PETという検査の姿をつくってきました。

FDGの半減期は約110分と短く、製造元からの輸送と撮影の完了を非常に迅速に行う必要がある［1］。

歴史面では、ブルックヘブン国立研究所のIdoとWolfらが18F標識FDGの合成を確立し、Long Islandからペンシルベニア大学へ輸送できる収量が得られ、1976年に人での最初の研究が行われた［5］。18F-FDGを臨床で脳の撮像に使った最初の例が報告された年は1977年とされ、Sokoloffの2-デオキシグルコース研究が土台にあった［6］。1976年は「人での最初の研究」、1977年は「脳の臨床画像」で、混同しない。後者の年は検索段階の要旨にもとづくため、原典の確認が望ましい。

今日 できる こと：「光った ところが ぜんぶ がん」では ない、という 話を、おうちの 人に 話して みましょう。ほかに、「形を 見る けんさ」と 「はたらきを 見る けんさ」が ある のは、どうしてかも 考えて みましょう。

紙で できる こと：紙に 大きな 丸を かき、丸の 中の どこかに 点を 1つ うって、光の 生まれた 場所と します。その 点を 通る 線を、むきを かえて 3本 ひきます。線の りょうはしが 丸に ぶつかる ところに しるしを つけます。そのあと 線を けして、おなじ 線の りょうはしだった 2つの しるしを、また むすび なおすと、3本の 線が 同じ 点で 交わります。

公式の じょうほう：病院の PETの あんない ページには、けんさの 前の ことも 書いて あります。おうちの 人と いっしょに 読んで みましょう。

今日できること：「見ているのは薬ではなく、消えるときの2本の光子」という流れを、自分の言葉で誰かに説明してみましょう。うまく言えなかった所が、次に調べる所です。

紙でできること：紙に大きな円（リングのつもり）を描き、円の中のどこかに点を1つ打って、光子の生まれた場所とします。その点を通る線を、向きを変えて3本引き、線の両はしが円周にぶつかるところに印をつけます。そのあと線を消して、同じ線の両はしだった2つの印を結び直すと、3本の線が同じ点で交わります。リングで位置を割り出す考え方の、ミニ版です。

公式情報：病院や公的機関のPET検査の案内には、検査の流れや注意点が書かれています。この記事は診断や検査の助言ではないので、実際の検査は主治医の説明に従ってください。

調べる入口：MSDマニュアル専門家向け版の「PET」の項［1］で全体像、総説［4］でFDG集積の機構、医学雑誌の歴史特集［5］［6］で経緯を読み比べられる。日本語の病院や公的機関の案内とも読み比べるとよい。

考えてみる問い：FDG-PETが向かない臓器やがんには何があるか。空間分解能は何で決まるか。本稿の資料群には具体例や数値がないため、自分で調べる余地が残る。