PET検査でがんが「光る色」の仕組み|FDG薬剤の集積と画像診断の基礎知識

PET検査でがんが「光る色」の仕組み|FDG薬剤の集積と画像診断の基礎知識

PET検査の画像でがんが「光って見える」のは、がん細胞がブドウ糖を大量に取り込む性質を利用しているからです。検査薬であるFDGががん細胞に集まると、その部分が画像上で色づいて映し出されます。

この記事では、PET検査でがんが光る色の見え方や、FDG薬剤が体内でどのように集積するのか、画像診断の読み方まで丁寧に解説します。

PET検査でがんが「光る」とはどういう意味なのか

PET検査の画像上でがんが「光る」とは、がん細胞が集中する場所に検査薬(FDG)が多く取り込まれ、その集積部位がカラー表示で目立って見える現象を指します。実際に人の体が光を放つわけではなく、体内の代謝活動を画像化した結果です。

PET検査の画像で「光る」のは放射線の可視化である

PET検査では、体に微量の放射性物質を含むFDGという薬剤を注射します。FDGはブドウ糖によく似た構造をしており、細胞がエネルギーとして取り込もうとする性質を利用した検査法です。

FDGから放出される放射線を検出器がキャッチし、コンピューターで画像に変換します。たくさんFDGが集まった部分は、画像上で明るく色づいて映るため「光っている」と表現されるのでしょう。

がん細胞は正常細胞の3倍から8倍もブドウ糖を消費する

がん細胞は正常な細胞と比べて増殖速度が速く、そのぶん大量のエネルギーを必要とします。ブドウ糖に似たFDGも積極的に取り込んでしまうため、がん細胞の周辺にFDGが高濃度で集積するわけです。

この代謝の違いこそが、PET検査ががんを見つけ出す根拠になっています。正常な組織ではFDGの取り込みがおだやかなので、がん細胞がある部分との差が画像にはっきり表れます。

比較項目正常細胞がん細胞
ブドウ糖消費量基準値レベル3〜8倍程度
FDGの集積度低い高い
画像上の見え方暗い〜背景色明るく光って見える
SUV値の目安1.0〜2.0前後2.5以上で要注意

「光る=がん確定」ではないことを知っておく

PET検査で光って見える部位のすべてが、がんというわけではありません。炎症を起こしている組織や活発に活動している筋肉なども、ブドウ糖をたくさん消費するためFDGが集まりやすいのです。

そのため、PET検査だけで「がんです」と確定診断を下すことはできません。CTやMRIなど他の検査と組み合わせて総合的に判断するのが一般的な流れです。

PET検査の結果に不安を感じたら担当医に確認する

検査画像を見て「光っている部分がある」と聞くと、多くの方が強い不安を感じるかもしれません。けれども、光り方の強さや場所、他の検査結果と照らし合わせて判断するのが医師の仕事です。

疑問や不安があれば遠慮なく主治医に質問してみてください。わからないまま一人で抱え込むよりも、専門家に直接聞くことが安心への近道といえます。

PET検査の画像に映る色はどうやって決まるのか

PET検査で表示される色は、FDGの集まり具合(集積度)の強弱をカラースケールで表現したものです。赤や黄色は集積が強い部分、青や緑は集積が弱い部分を表しており、実際のがんの色ではありません。

カラースケールで代謝の強弱を一目で示す

PET画像では、FDGの集積度を「寒色から暖色」のグラデーションで表現するのが一般的です。集積が少ない部分は青や緑の寒色系で、集積が多い部分は黄色・オレンジ・赤と暖色系に変わっていきます。

医療現場では「レインボースケール」や「ホットメタルスケール」など複数の配色パターンが使われており、施設によって見え方に多少の違いがあるかもしれません。どの配色であっても、暖色になるほど代謝が活発な部分だと覚えておくとよいでしょう。

赤く光る部分=FDGの集積が強いサイン

画像上で赤やオレンジに光っている場所は、FDGが特に多く集まっていることを示しています。がん細胞の活動が活発な部位はこの暖色系に染まりやすく、医師が注目するポイントの一つです。

ただし繰り返しになりますが、赤い部分がすべてがんとは限りません。感染症による炎症や、検査前に激しく動かした筋肉なども赤く映る場合があるため、色だけで判断するのは危険です。

グレースケール(白黒表示)が使われる場合もある

すべてのPET画像がカラーで表示されるわけではなく、白黒のグレースケールで出力されるときもあります。この場合、FDGの集積が強い部分は白く明るく映り、集積の弱い部分は暗くなります。

カラー表示のほうが直感的にわかりやすいため患者向けの説明で使われることが多いものの、医師の読影作業ではグレースケールのほうが細かい濃淡を判別しやすいという利点もあります。

表示方式特徴主な用途
レインボースケール青→緑→黄→赤の虹色表示患者への説明
ホットメタルスケール黒→赤→黄→白の階調集積度の強調
グレースケール黒→白の濃淡のみ医師の読影作業

FDG薬剤はがん細胞にどうやって集まるのか

FDG(フルオロデオキシグルコース)は、ブドウ糖に放射性フッ素を組み込んだ検査薬です。がん細胞が旺盛にブドウ糖を取り込む性質を利用して、体のどこにがんが潜んでいるかを探り出します。

ブドウ糖の「偽物」が体内を巡るしくみ

FDGは化学構造がブドウ糖とよく似ているため、細胞はFDGをブドウ糖だと勘違いして取り込みます。しかしFDGはブドウ糖とは違い、細胞内で完全に代謝されず、そのまま細胞の中にとどまり続けるのがポイントです。

この「取り込まれるけど代謝されない」という性質のおかげで、FDGが集まった場所を画像としてとらえることが可能になります。

がん細胞の表面にはブドウ糖を取り込む「入り口」が多い

がん細胞は正常細胞と比べて、細胞膜にあるグルコーストランスポーター(ブドウ糖の輸送体)が多く発現しています。いわばブドウ糖を招き入れるドアが通常の何倍も多く設置されているようなイメージです。

そのためFDGもどんどん取り込まれ、がん細胞の中に大量に蓄積されていきます。この集積が画像上の「光り」となって表れるわけです。

FDGの動き正常細胞がん細胞
取り込み量少量大量
輸送体の数通常レベル増加している
細胞内での滞留短い長く蓄積する

注射から撮影まで約1時間待つ理由

PET検査でFDGを注射してから撮影するまでに約60分間の安静時間を設けるのは、FDGが体内を十分に行き渡り、がん細胞にしっかり集まるのを待つためです。

この待機時間を「集積時間」と呼びます。待っている間は激しい運動や長時間の会話を避けるよう指示されるでしょう。筋肉にFDGが集まってしまうと、がんとの区別が難しくなるからです。

FDGが集まりやすいがんと集まりにくいがんがある

すべてのがんが同じようにFDGを取り込むわけではありません。肺がんや大腸がん、悪性リンパ腫などは比較的FDGの集積が強く、PET検査で見つけやすい傾向にあります。

一方で、胃がんの一部や前立腺がん、腎細胞がんなどはFDGの取り込みが弱い場合があり、PET検査だけでは発見しにくいときもあります。がんの種類によって検査の得手不得手があるという点は、覚えておいて損はありません。

SUV値でがんの「光り方」の強さを数値化する

SUV値(Standardized Uptake Value)とは、FDGの集まり具合を数値で表す指標です。この数値が高いほどFDGが多く集積していることを示し、がんの活動度を客観的に評価する手がかりとなります。

SUV値とは「どれだけFDGが集まったか」を示す数値のこと

SUV値は、ある部位のFDG集積量を体全体の平均と比較して算出します。体重や注射したFDGの量で補正をかけるため、患者さんごとの体格差を考慮した公平な比較が可能です。

一般的にSUV値が2.5を超えると悪性腫瘍の疑いが高まるとされています。ただし、あくまで目安であり、この数値だけで確定診断が下されるわけではありません。

SUV値が高い=がんの活動が活発な傾向にある

SUV値が高い部位は、がん細胞が活発に増殖していて代謝が盛んな状態を反映していることが多いものです。治療前のSUV値と治療後のSUV値を比較すると、治療がどの程度効いているかを評価する材料にもなります。

化学療法や放射線療法の後にSUV値が下がっていれば、がん細胞の活動が抑えられている可能性があると判断できます。逆にSUV値が上がっていれば、治療方針の見直しを検討するきっかけになります。

SUV値だけで「がんか、がんではないか」は決められない

炎症性の疾患や活動性の高い良性腫瘍でもSUV値が高くなることがあります。結核や肉芽腫(にくげしゅ)といった病態では、がんと紛らわしいSUV値を示すケースも報告されています。

だからこそ、SUV値はCT画像やMRI、血液検査などの結果と合わせて総合的に判断される情報の一つにすぎません。数値が高いからといって必要以上に不安を抱かず、担当医の説明を聞いてから判断しましょう。

SUV値の目安考えられる状態対応の方向性
1.0〜2.0正常範囲または低活性経過観察が多い
2.5〜5.0悪性の疑いあり追加検査を検討
5.0以上がんの活動が活発な可能性精密検査・治療計画

PET-CT検査はPET単独より診断精度が高い

現在のPET検査はCTと組み合わせた「PET-CT」が主流です。代謝情報を映すPETと形態情報を映すCTを同時に撮影すると、がんの位置を正確に特定でき、偽陽性(がんではないのに光る)を減らせます。

PET画像とCT画像を重ね合わせて位置を正確につかむ

PET単独の画像では「この辺りにFDGの集積がある」というおおまかな情報しか得られません。体のどの臓器なのか、周囲の組織との関係はどうなっているのか、細かい位置関係は判別しにくいのが弱点でした。

PET-CTでは、CTが撮影した詳細な体の断面図とPETの代謝情報を融合させます。その結果、FDGが集まっている場所が肺なのか、リンパ節なのか、骨なのかを高い精度で見分けられるようになりました。

がんの早期発見だけでなく転移の有無も調べられる

PET-CT検査は全身を一度に撮影できるため、原発巣(最初にがんができた場所)だけでなく、離れた臓器やリンパ節への転移の有無まで確認できます。これが、PET-CTが「がんの全身検索」と呼ばれるゆえんです。

特に治療方針を決める段階では、がんがどこまで広がっているのかを正しく把握するのが極めて大切になります。PET-CTの検査結果は、手術・化学療法・放射線療法のいずれを選ぶかの判断材料にもなります。

  • PET-CTで確認できる代表的な部位:肺・肝臓・骨・リンパ節・脳
  • 全身を1回の検査で網羅できるため、複数の検査を受ける負担が軽減される
  • がんの再発チェックや治療効果の判定にも活用される

偽陽性・偽陰性を減らすための工夫

PET-CTであっても、すべてのがんを完璧に見分けられるわけではありません。偽陽性(がんでないのに光る)や偽陰性(がんがあるのに光らない)のリスクはゼロにはならないのが現実です。

偽陽性を減らすためには、検査前に激しい運動を避ける、空腹状態で検査に臨むなどの準備が求められます。また偽陰性については、FDGが集まりにくいタイプのがんもあるため、他の検査法と組み合わせて見落としを防ぐ工夫が必要です。

PET-CT検査の所要時間と体への負担

PET-CT検査にかかる時間は、FDGの注射後の安静時間を含めて約2時間から3時間程度です。撮影そのものは20分から30分ほどで終わるため、身体的な痛みや苦痛はほとんどありません。

被ばく量に関しては、通常のCT検査と同程度かやや多い水準とされており、年に1〜2回の検査であれば健康への影響を心配しすぎる必要はないでしょう。不安がある方は、検査前に担当医や放射線技師に相談してみてください。

PET検査前の準備で画像の精度が変わる

PET検査で正確な画像を得るには、検査前の食事制限や安静などの準備が非常に大切です。準備を怠るとFDGの分布が乱れ、がんを見逃したり正常組織を誤ってがんと判定したりする原因になりかねません。

検査前5〜6時間は絶食して血糖値を下げておく

PET検査の前には、一般的に5時間から6時間の絶食が必要とされています。食事を摂ると血糖値が上がり、体中の細胞がブドウ糖を活発に取り込む状態になってしまうためです。

血糖値が高い状態でFDGを注射すると、がん細胞だけでなく正常な細胞にもFDGが広く分散してしまい、画像のコントラストが低下してしまいます。水やお茶などの糖分を含まない飲み物は摂取可能です。

激しい運動や長時間の会話は検査前日から控える

筋肉を使うとその部位の代謝が上がるため、FDGが筋肉に集積してしまうおそれがあります。検査の前日からジョギングや筋トレなどの激しい運動は避け、検査当日はできるだけ安静に過ごしましょう。

意外かもしれませんが、長時間おしゃべりを続けるのも顔面や喉の筋肉にFDGが集まる原因になります。待合室での安静時間中は、読書やスマートフォンの閲覧など静かに過ごすことが望ましいでしょう。

糖尿病の方は事前に担当医へ相談しておく

糖尿病で血糖コントロールが難しい方は、PET検査の精度に影響が出る場合があります。血糖値が高い状態が続くとFDGの取り込みパターンが変わるため、事前に担当医へ相談しておくことが大切です。

インスリン注射を打つタイミングや、検査前の血糖値の基準は医療機関によって異なります。自己判断でインスリンの量を調整せず、必ず検査担当チームの指示に従ってください。

準備項目具体的な注意点理由
食事制限5〜6時間前から絶食血糖値を下げるため
飲み物水・お茶はOK糖分を避けるため
運動制限前日から激しい運動を避ける筋肉への集積を防ぐため
安静時間注射後60分は静かに待機FDGの集積を安定させるため

PET検査の結果はこう読む|画像診断レポートの見方

PET検査の結果は「画像診断レポート」として主治医に届きます。FDGの集積部位とSUV値が記載されており、これをもとに主治医が総合的な診断を下します。

患者さん自身がレポートの概要を知っておくと、医師の説明をより深く理解しやすくなるでしょう。

レポートには「集積あり」「集積なし」の表現が使われる

画像診断レポートでは、FDGが集まっている部位について「異常集積あり」や「びまん性(広範囲に散らばった)集積」などの表現が使われます。集積が認められなかった部分には「有意な集積は認めず」と記載されるのが一般的です。

レポート内の「異常集積あり」がそのまま「がん」を意味するとは限りません。あくまで「FDGが通常より多く集まっている部位がある」という客観的な報告であり、その解釈は臨床情報と合わせて主治医が行います。

  • 異常集積あり:FDGが通常よりも多く集まっている状態
  • びまん性集積:広い範囲にまんべんなく集積がある状態
  • 有意な集積なし:がんを疑うような集積は見られない状態

画像を見るときに注目したい3つのポイント

PET画像を医師と一緒に確認する機会があれば、まず「色の濃い部分がどこにあるか」に注目してみましょう。暖色系に光っている場所が、FDGが多く集まった部位です。

次に確認したいのは、その集積が「一か所に集中しているか、複数の場所に散らばっているか」という点です。一か所に集中していれば原発巣の可能性があり、複数箇所に見られれば転移が疑われます。

3つ目はSUV値の数字で、この値が高いほどがんの活動が活発である可能性が高いと考えられます。ただし数値のみにとらわれず、臨床全体の文脈で判断することが大切です。

結果を聞くときに担当医に確認しておきたい質問

検査結果の説明を受けるとき、緊張して質問できないままになる方は少なくありません。事前に聞きたいことをメモしておくだけで、当日の理解度が大きく変わります。

たとえば「FDGが集まっている場所はどこですか」「SUV値はどの程度ですか」「追加の検査は必要ですか」「今後の治療方針にどう影響しますか」といった質問を用意しておくとよいでしょう。

遠慮せずに納得できるまで聞くことが、ご自身の治療への前向きな一歩になります。

よくある質問

PET検査でがんが光る色は赤色だけなのか?

PET検査の画像でがんが映る色は、使用するカラースケールによって異なります。レインボースケールでは赤やオレンジに見える場合が多いですが、ホットメタルスケールでは白や黄色に近い表示になります。

グレースケール表示を採用している医療機関では、FDGの集積が強い部分は白く明るく映ります。つまり「がん=赤色」と決まっているわけではなく、表示設定によって見え方が変わるのです。

PET検査のFDG薬剤は体に害がないのか?

FDGに含まれる放射性フッ素(フッ素18)の半減期は約110分と非常に短く、検査後数時間で大部分が体から排出されます。一般的なPET検査1回あたりの被ばく量は、日常生活で自然に受ける年間被ばく量の数分の1程度です。

薬剤によるアレルギー反応もきわめてまれとされています。とはいえ、妊娠中や授乳中の方、腎機能が著しく低下している方は事前に担当医に相談することが大切です。

PET検査で光っていてもがんではない場合はあるのか?

あります。FDGはがん細胞だけでなく、炎症を起こしている組織や活発に代謝している正常組織にも集積します。たとえば感染症による炎症部位や、サルコイドーシスなどの良性疾患でもFDGが集まって光ることが報告されています。

このような「偽陽性」を避けるために、PET検査の結果はCTやMRI、血液検査などと合わせて総合的に判断されます。光っている部分があったとしても、必ずしもがんとは限らないので、結果を聞くまで過度に心配しすぎないようにしましょう。

PET検査のSUV値が高いとがんの悪性度も高いと判断されるのか?

SUV値はFDGの集積度を示す指標であり、必ずしも「SUV値が高い=悪性度が高い」と直結するものではありません。がんの悪性度は、組織を採取して行う病理検査(生検)によって最終的に判断されます。

ただし、SUV値が高いがんは代謝が活発で増殖のスピードが速い傾向にあるため、治療方針を立てるうえで参考にされる数値であることは確かです。主治医はSUV値を含む複数の情報を総合して診断を行います。

Reference

ESKIAN, Mahsa, et al. Effect of blood glucose level on standardized uptake value (SUV) in 18F-FDG PET-scan: a systematic review and meta-analysis of 20,807 individual SUV measurements. European journal of nuclear medicine and molecular imaging, 2019, 46.1: 224-237.

LINDHOLM, Paula, et al. Influence of the blood glucose concentration on FDG uptake in cancer—a PET study. Journal of nuclear medicine, 1993, 34.1: 1-6.

WEBER, Wolfgang A.; SCHWAIGER, Markus; AVRIL, Norbert. Quantitative assessment of tumor metabolism using FDG-PET imaging. Nuclear medicine and biology, 2000, 27.7: 683-687.

JADVAR, Hossein. PET of glucose metabolism and cellular proliferation in prostate cancer. Journal of Nuclear Medicine, 2016, 57.Supplement 3: 25S-29S.

KUBOTA, Kazuo, et al. Effects of blood glucose level on FDG uptake by liver: a FDG-PET/CT study. Nuclear medicine and biology, 2011, 38.3: 347-351.

AVRIL, Norbert, et al. Glucose metabolism of breast cancer assessed by 18F-FDG PET: histologic and immunohistochemical tissue analysis. Journal of Nuclear Medicine, 2001, 42.1: 9-16.

CRIPPA, Flavio, et al. The influence of blood glucose levels on [18F] fluorodeoxyglucose (FDG) uptake in cancer: a PET study in liver metastases from colorectal carcinomas. Tumori Journal, 1997, 83.4: 748-752.

SPRINZ, Clarice, et al. Effects of blood glucose level on 18F-FDG uptake for PET/CT in normal organs: A systematic review. PloS one, 2018, 13.2: e0193140.

この記事を書いた人 Wrote this article

前田 祐助

前田 祐助 医学博士 / 医師

慶應義塾大学医学部大学院にて、がんの発生メカニズム(発癌機構)や、慢性炎症と腫瘍の関係性に関する基礎研究に従事し、医学博士号を取得。 特に、胃がんにおける炎症微小環境の解析や、細胞シグナル伝達(COX-2/PGE2経路など)による腫瘍形成の研究において実績を持つ。 現在は、大学病院や研究機関で培った「根拠(エビデンス)に基づく医療」の視点を活かし、疾患の早期発見や予防医療の啓発活動を行っている。 【保有資格・所属】 医学博士(慶應義塾大学)/ 医師免許 / 日本内科学会 / 日本医師会認定産業医