センチネルリンパ節特定を革新するハイブリッド遮蔽ガンマプローブの可能性

9月 22, 2026 · 論文解説

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解説対象論文: Monte Carlo evaluation of a novel hybrid-shielded gamma probe with integrated counting and emission direction-finding capabilities
Physics in Medicine and Biology｜被引用数: 0（2026年9月22日時点）

新しいガンマプローブが、がんの転移診断において重要なセンチネルリンパ節の特定をより正確にする可能性を秘めています。従来のプローブは放射線源の有無を数えるだけでしたが、このプローブはどの方向から放射線が来ているかも教えてくれます。

研究サマリー（FINER & PICO）

Feasible実施可能性	既存の技術（シンチレーター、SiPM、遮蔽材）を組み合わせる設計であり、プロトタイプ製作と臨床検証は実現可能です。
Ethical倫理面	本研究はモンテカルロシミュレーションによる評価であり、対象者への直接的な影響はなく、倫理的な問題は最小限です。
Interesting面白さ	方向特定と高遮蔽を両立するガンマプローブは、センチネルリンパ節特定における臨床課題解決に貢献する可能性があります。
Novel新規性	99%以上の遮蔽効果と放出方向特定機能を組み合わせたガンマプローブコンセプトは、これまでの能動遮蔽設計の限界を克服する初の試みです。
Relevant切実さ	乳がんや悪性黒色腫の病期診断におけるセンチネルリンパ節特定は臨床的に重要であり、技術革新は診断精度向上に直結します。
Measurable測定可能性	感度、分解能、遮蔽効果、方向特定精度はNEMAプロトコルおよび確立された方法論に基づき定量的に評価されています。
Modifiable派生・改善	コリメータ材料やシンチレーター配置、SiPMアレイの構成など、設計の最適化や改良が可能です。
Structured文章構造	研究は明確な目的、アプローチ、主要結果、意義で構成され、NEMAプロトコルに基づく体系的な性能評価がなされています。
PICO / PECO対象・介入・比較・結果	P: がん病期診断におけるセンチネルリンパ節特定を必要とする対象者、I: ハイブリッド遮蔽ガンマプローブを用いた放射線検出、C: 従来のカウントのみのガンマプローブ、O: センチネルリンパ節のより正確な特定と手術ガイダンス。

はじめに：なぜ新しいガンマプローブが必要なのか？

どうも、Beyond the Pixelです。がん治療におけるセンチネルリンパ節（SLN）の特定は、がんの病期診断や治療計画において非常に重要な役割を果たします。特に乳がんや悪性黒色腫では、原発腫瘍から最初にがん細胞が転移するリンパ節（センチネルリンパ節）を見つけることで、予後予測や治療法選択の貴重な情報が得られます。リンパ節への転移がある場合、5年生存率が約30～40%低下するという報告もあり、正確なSLN特定は対象者の生存率に直接影響します。世界の癌統計によると、乳がんの年間罹患数は2020年に約230万件に達し、2040年までには300万件を超える予測です。この増加に伴い、術中に信頼性の高いSLN検出技術の必要性も高まっています。従来のガンマプローブは、放射性薬剤がどこにあるかを検出する「カウントモード」のみで動作し、放射線がどの方向から来ているかの情報を提供しません。これは、注射部位の放射能が高い場合（シャインスルー効果と呼ばれる）、センチネルリンパ節がその近くにあると、プローブがリンパ節ではなく注射部位の放射能を検出してしまい、誤った情報を提供する可能性があります。また、複数のリンパ節が近接している複雑な解剖学的領域では、個々のリンパ節を特定することが困難です。このような課題を克服するため、方向特定機能を備えたガンマプローブが研究されてきましたが、これまでの「能動遮蔽」設計では、遮蔽効果が95～97%程度にとどまり、市販の「受動遮蔽」プローブが達成する99%以上の遮蔽効果には及びませんでした。このたび、著者らは方向特定機能と高い遮蔽効果を両立させた「ハイブリッド遮蔽ガンマプローブ」を提案し、その性能をモンテカルロシミュレーションで評価しました。

ハイブリッド遮蔽ガンマプローブの革新的な設計

この新しいプローブの検出モジュールは、浜松ホトニクス製の4×4シリコン光電子増倍管（SiPM）アレイを中心に設計されています。SiPMアレイ上に3つの層が構築されています。中央には4×4×10mm³のGAGG(Ce)シンチレーターが配置され、これが放射線の主要なカウント（計数）要素となります。この中央結晶の周囲には、非対称な鉛または焼結タングステン製の遮蔽層が設けられ、従来の受動遮蔽として機能します。鉛の場合、1.3mmの厚さで140keVのガンマ線を97.05%減衰させ、タングステンの場合は99.1%を減衰させます。最も外側の層には、GAGG(Ce)シンチレーター素子がリング状に配置されており、これらが追加の受動減衰を提供すると同時に、放射線の放出方向を特定するための光子イベント分布を生成します。各シンチレーターの長さは10mmで、140keVのガンマ線の約95.6%が結晶内で相互作用するように選ばれています。プローブの前面には3mm厚のコリメータが組み込まれており、中央のシンチレーターと一直線になるよう4mm径の開口部が設けられています。この開口部がカウント測定の視野（FOV）を決定します。

**Figure 1.** Figure 1: GEANT4 visualization of the detector module. (a) Front view showing the GAGG(Ce) scintillators (yellow), Pb/W shielding layer (gray), and collimator with aper- ture (b) Back view without SiPM array with central GAGG(Ce) scintillator (yellow), Pb/W shielding layer (gray), outer GAGG(Ce) scintillator array (yellow) (c) Rear view showing the SiPM array (dark gray).解説: 検出モジュールのGEANT4による可視化図です。(a)はGAGG(Ce)シンチレーター（黄）、鉛/タングステン遮蔽層（灰）、開口部付きコリメータを示す前面図、(b)は中央のGAGG(Ce)シンチレーター、鉛/タングステン遮蔽層、外側のGAGG(Ce)シンチレーターアレイを示すSiPMアレイなしの背面図、(c)はSiPMアレイ（濃い灰色）を示す背面図です。

この図は、提案された検出モジュールのGEANT4による可視化を示しています。(a)はGAGG(Ce)シンチレーター（黄）、Pb/W遮蔽層（灰）、および開口部付きコリメータを示す前面図です。(b)は中央のGAGG(Ce)シンチレーター（黄）、Pb/W遮蔽層（灰）、外側のGAGG(Ce)シンチレーターアレイ（黄）を示すSiPMアレイなしの背面図です。(c)はSiPMアレイ（濃い灰色）を示す背面図です。GAGG(Ce)は、その優れた特性からシンチレーション材料として選ばれました。

**Table 1.** Table 1: Comparison of scintillator properties relevant to gamma probe design. Values are from (Yeom et al., 2013; Iwanowska et al., 2013; Schneider et al., 2015; Kolcu et al., 2023).解説: GAGG(Ce)、CsI(Tl)、BGOという主要なシンチレーター材料の密度、有効原子番号、発光量、主減衰時間、発光ピーク、吸湿性の有無を比較した表です。

この表は、ガンマプローブ設計に関連するシンチレーターの主要な材料特性をGAGG(Ce)、CsI(Tl)、BGOで比較したものです。GAGG(Ce)は吸湿性がなく、カプセル化が不要であるため、長期的な運用安定性が期待できます。また、発光ピークが520nm付近にあり、浜松ホトニクスのSiPMアレイの光子検出効率曲線と良好に一致します。BGOは有効原子番号（Zeff）が高く、単位厚さあたりの遮蔽効果に優れますが、発光量がGAGGシンチレーターの約5.6倍低く、エネルギー分解能や重心（COG）に基づく方向推定の精度が制限されます。GAGGの速い減衰時間（主成分約88ナノ秒）は、高放射能領域でのカウントレート性能を向上させるため、CsI(Tl)やBGOと比較してパイルアップ効果を低減します。このハイブリッド遮蔽アーキテクチャは、従来の受動遮蔽プローブと能動遮蔽プローブの設計とは根本的に異なります。従来の受動遮蔽では単一の高密度材料が全ての遮蔽を提供しますが、方向情報は得られません。能動遮蔽ではシンチレーターが遮蔽材とアンチコインシデンス検出器の両方として機能し方向検出を可能にしますが、幾何学的制約により遮蔽効果が約95～97%に制限されます。提案されたハイブリッド遮蔽設計では、高密度受動材とシンチレーターを遮蔽層で組み合わせることで、従来の受動遮蔽プローブの99%以上の遮蔽効果を維持しつつ、方向特定機能を追加することを目指しています。これは、遮蔽機能と方向検出機能を分離し、それぞれを独立して最適化できるようにするという、この設計の中心的な革新点です。

シミュレーションによる性能評価

著者らは、GEANT4モンテカルロシミュレーションツールキットを用いて、提案されたガンマプローブの性能を詳細に評価しました。このシミュレーションでは、放射性同位体テクネチウム99m（99mTc）を線源として使用しました。99mTcは、SLN特定手順で最も一般的に使用される放射性核種です。検出器の感度、空間分解能、角度分解能、遮蔽効果は、NEMA NU3-2004プロトコルに従って、空気中と水中の両方で評価されました。NEMA NU3-2004は、非画像化術中ガンマプローブの性能特性を測定し報告するための定義と統一された試験手順を確立する標準規格です。加えて、放出方向特定精度も評価されました。方向特定精度は、プローブの軸を中心とした360°の方位角スキャンに対して、重心（COG）推定器とフォンミーゼス分布に基づく最尤推定（MLE）を用いて評価されました。コリメータ材料として鉛と焼結タングステンの2つの構成が検討されました。焼結タングステンは、通常の機械加工や鋳造では製造できない非対称コリメータ形状を積層造形（3Dプリンティング）で製造する際の制約を考慮し、密度17g/cm³でモデル化されました。

検出器感度

検出器感度は、プローブが放射線に対してどれだけ効果的に反応するかを示す尺度で、ソースの活動量あたりのカウントレート（cps/MBq）で表されます。

**Table 2.** Table 2 presents the detector sensitivity values obtained from lead collimator and tungsten collimator at source-to-probe distances of 10, 30, 50, and 100 mm in air and water.解説: 鉛とタングステンのコリメータを用いた場合の、空気中および水中での様々な線源からプローブまでの距離（10mm、30mm、50mm、100mm）における検出器感度（cps/MBq）の平均値と標準誤差を示した表です。

この表は、鉛とタングステンのコリメータを用いた場合の、空気中および水中での様々な線源からプローブまでの距離における検出器感度（cps/MBq）を示しています。線源からプローブまでの距離が10mmの場合、鉛コリメータ構成では空気中で4549±6 cps/MBq、水中で4050±5 cps/MBqの感度を示しました。タングステンコリメータ構成では、それぞれ4570±3 cps/MBqと4053±7 cps/MBqでした。両構成間の感度に有意な差は見られず、これは焼結タングステンがコリメータ材料として純粋な鉛と同等の検出性能を提供することを示しています。提案されたプローブの感度は、市販のHiSenseプローブ（10mmで約4900 cps/MBq）と同等レベルです。

**Figure 2.** Figure 2: Sensitivity as a function of source-to-probe distance for two collimator con- figurations. Measurements in air (left) and in water (right). The red markers represent lead collimator (Pb), and the black markers correspond to tungsten collimator (W). The dashed line indicates the ideal 1/r2 dependence.解説: 2つのコリメータ構成における線源からプローブまでの距離に対する感度を示しています。左は空気中での測定、右は水中での測定です。赤のマーカーは鉛コリメータ、黒のマーカーはタングステンコリメータに対応しています。破線は理想的な1/r²依存性を示しています。

この図は、2つのコリメータ構成における線源からプローブまでの距離に対する感度を示しています。左は空気中での測定、右は水中での測定です。赤のマーカーは鉛コリメータ、黒のマーカーはタングステンコリメータに対応しています。破線は理想的な1/r²依存性を示しており、シミュレーションデータがおおむねこの傾向に従っていることがわかります。

空間分解能

空間分解能は、点線源をプローブ前面に対して横方向に移動させたときに記録されるカウント分布のガウスフィットから決定されます。

**Table 3.** Table 3: Spatial resolution (FWHM, mm) at 30 and 50 mm source-to-probe distances for lead and tungsten collimator. Values are the means of independent runs and the quoted uncertainties are the standard error of the mean. Results at 10 and 100 mm, obtained for the sintered tungsten configuration only, are given in the text.解説: 鉛およびタングステンコリメータを用いた場合の、線源からプローブまでの距離30mmおよび50mmにおける空間分解能（FWHM, mm）の平均値と標準誤差を示した表です。

この表は、鉛およびタングステンコリメータを用いた場合の、線源からプローブまでの距離30mmおよび50mmにおける空間分解能（FWHM, mm）を示しています。距離30mmでは、FWHM（半値全幅）値は約27mmでした。距離50mmでは約40mmに広がりました。これは、距離が離れるにつれて検出コーンが広がるため、予想される結果です。鉛とタングステンコリメータ間の密接な一致は、コリメータ材料の変更がプローブの空間分解能特性を大きく変えないことを示しています。焼結タングステン構成では、さらに10mmと100mmの距離でも評価されました。10mmでは空気中で10.89±0.06mm、水中で10.88±0.08mmのFWHMでした。これは腋窩、鼠径部、腸骨領域の25mm、頭頸部および鎖骨上領域の15mmという推奨基準をどちらも満たしています。しかし、100mmではカウントプロファイルが半値に達しないため、FWHMは60mm超と下限値で報告されています。

**Figure 3.** Figure 3: Normalized count distributions as a function of source position for 30 mm (left) and 50 mm (right) source-to-probe distances. Data points are shown for lead collimator (Pb, circles) and tungsten collimator (W, squares) in air (filled markers, solid curves) and water (open markers, dashed curves). Symbols show the counts of a single representative run, normalised to the maximum of that profile; error bars are the corresponding counting uncertainties,**解説:** 線源からプローブまでの距離が30mm（左）と50mm（右）の場合の、線源位置の関数としての正規化されたカウント分布を示しています。

この図は、線源からプローブまでの距離が30mm（左）と50mm（右）の場合の、線源位置の関数としての正規化されたカウント分布を示しています。水中のデータと空気中のデータで空間分解能の値がほぼ同じであったことから、この距離範囲では水ファントムの存在が空間分解能に強く影響しないことが示されています。提案されたプローブ設計は、標準的なSLN特定手順において適切な線源弁別を提供する可能性を秘めていると言えるでしょう。4mmのコンパクトなコリメータ開口部が、プローブの空間分解能を決定する主要な幾何学的因子です。狭い開口部は感度低下と引き換えにより高い分解能をもたらします。これは、コリメータ付きガンマプローブ設計における開口部サイズ、空間分解能、感度の間のよく知られたトレードオフと一致しています。

角度分解能

角度分解能は、点線源をプローブ前面の周りで回転させたときに記録される正規化されたカウント分布のガウスフィットから得られました。

**Figure 4.** Figure 4: Normalized count distributions as a function of angle from the probe axis for 30 mm (left) and 50 mm (right) source-to-probe distances. Data points are shown for lead collimator (Pb, circles) and tungsten collimator (W, squares) in air (filled markers, solid curves) and water (open markers, dashed curves). Symbols show the counts of a single representative run, normalised to the maximum of that profile; error bars are the corresponding counting uncertainties,**解説:** 線源からプローブまでの距離が30mm（左）と50mm（右）の場合の、プローブ軸からの角度の関数としての正規化されたカウント分布を示しています。

この図は、線源からプローブまでの距離が30mm（左）と50mm（右）の場合の、プローブ軸からの角度の関数としての正規化されたカウント分布を示しています。線源からプローブまでの距離が30mmの場合、空気中では約51°（FWHM）、水中では約53°の角度分解能が得られました。50mmでは、空気中で約48°、水中で約51°でした。焼結タングステン構成では、さらに10mmと100mmの距離でも評価され、10mmでは空気中・水中ともに約62°、100mmでは空気中で約47°、水中で約49°でした。30mmを超えると角度幅はほぼ一定であり、30mmから100mmの間で5°未満の変化にとどまります。これは予想される挙動です。線源からプローブまでの距離が増加すると、測定コーンの横方向の広がり、つまりプローブの視野が同じ割合で増加するため、コーンの角度開口部は同じままであり、角度として表現される分解能は距離に依存しなくなります。ただし、10mmの距離では、プローブヘッドが線源距離に比べて小さくないため、測定された角度プロファイルが広がり、このパターンから外れます。この図に見られるように、ガウスフィットは中央のピークをよく表していますが、軸外の大角度でのテール部分はガウス予測よりもわずかに高いカウントを示しており、特に水中では顕著です。この過剰なカウントは、プローブの構成要素内または周囲媒体内で発生するコンプトン散乱イベントが、中央シンチレーターに十分なエネルギーを沈着させて140keVのエネルギーウィンドウを通過するためと考えられます。

**Figure 5.** Figure 5: Angular distribution at a source-to-probe distance of 50 mm in air, separated into all events accepted by the 140 keV energy window (filled black squares, solid Gaussian fit) and the pure-photoelectric subset identified from the Geant4 truth information (open blue circles, dashed Gaussian fit).解説: 空気中での線源からプローブまでの距離50mmにおける角度分布を、140keVのエネルギーウィンドウで受け入れられた全イベントと、GEANT4の真実情報から特定された純粋な光電効果サブセットに分離して示しています。

この図は、空気中での線源からプローブまでの距離50mmにおける角度分布を、140keVのエネルギーウィンドウで受け入れられた全イベント（塗りつぶされた黒い四角、実線のガウスフィット）と、GEANT4の真実情報から特定された純粋な光電効果サブセット（開いた青い丸、破線のガウスフィット）に分離して示しています。

遮蔽効果

遮蔽効果は、NEMA NU3-2004プロトコルに従って評価され、プローブの表面周囲に9つの点線源を配置して測定されました。結果は、鉛コリメータで99.09±0.10%、焼結タングステンコリメータで99.26±0.12%の遮蔽効果を達成しました。これらの値は、市販の受動遮蔽プローブが達成する99%以上の範囲内にあります。この高い遮蔽効果は、能動遮蔽設計の主要な課題であった99%以上の遮蔽を実現するという目標を達成したことを意味します。従来の能動遮蔽プローブの遮蔽効果は95～97%程度であったため、このハイブリッド設計は大きな進歩と言えます。

放射線放出方向特定精度

このプローブの放出方向特定機能は、ガンマプローブとしては珍しい機能であるため、NEMA NU3-2004規格には定義された手順がありません。そこで著者らは、詳細なシミュレーションと解析を行いました。プローブは、放射線がプローブのどの「方位角」から来ているかを、外側のシンチレーターからの信号を用いて特定します。解析には、重心（COG）公式とフォンミーゼス分布の最尤推定（MLE）フィットという2つの異なる推定器が適用されました。

**Figure 6.** Figure 6: Direction-finding response for four representative source angles. (a)–(d) Log-scaled photon-count maps of the 4×4 SiPM array解説: 4つの代表的な線源角度における方向特定応答を示しています。(a)～(d)は、タングステンコリメータ構成でのSiPMアレイの光子カウントマップ（対数スケール）で、(e)～(h)は、対応する極座標プロットで、フォンミーゼスフィットと重心（COG）推定器の結果を示しています。

この図は、4つの代表的な線源角度における方向特定応答を要約しています。(a)～(d)は、タングステンコリメータ構成でのSiPMアレイの光子カウントマップ（対数スケール）を示し、真の線源方向に向かう非対称な光子カウント分布が、SiPMチャネル全体で明確な検出イベントを示し、方向情報を持っていることを確認しています。(e)～(h)は、対応する極座標プロットで、フィットされたフォンミーゼス密度とCOG推定器の結果との間の密接な一致を示しています。方向特定性能は、360°全方位スキャンで評価されました。

**Table 4.** Table 4 presents the COG-estimated emission direction angles alongside the true angles for all source positions in air and water. According to Eq. (3), the maximum angular deviation from the true direction was approximately 6.7◦, at the 120◦position for lead collimator in the scattering medium. For most angular positions, the error remained below 6◦in both media and both configurations. The deviations are systematic rather than random. They vanish at 0◦, 90◦, 180◦and 270◦, where the source is aligned with a scintillator axis, and are largest midway between these positions, changing sign so that the estimate is always displaced toward the nearest axis. Averaged over the four determinations, the deviation is below 0.4◦at the axial positions and between 5.3◦and 5.9◦at the intermediate ones, whereas the spread between the four determinations at any given angle does not exceed 0.9◦. This is the discretisation bias expected of a centre-of-gravity estimator applied to the square 4×4 readout, and it is reproducible across both collimator materials and both media.解説: 空気中および水中での全線源位置に対する、重心（COG）推定の放出方向角度と真の角度を示した表です。鉛およびタングステンコリメータの両方について結果が記載されています。

この表は、空気中および水中での全線源位置に対するCOG推定放出方向角度と真の角度を示しています。360°スキャン全体での方向特定性能は、

**Figure 7.** Figure 7: Direction-finding performance of the hybrid-shielded probe over the full 360◦**解説:** 360°全方位スキャンにわたるハイブリッド遮蔽プローブの方向特定性能を要約しています。パネル(a)は、推定角度と真の角度を両推定器についてプロットしています。パネル(b)は、角度ごとの絶対偏差を示しています。

にまとめられています。パネル(a)は、推定角度と真の角度を両推定器についてプロットしたもので、両方法が全角度範囲にわたって線形に、かつバイアスなく真の方向を追跡していることを示しています。パネル(b)は、角度ごとの絶対偏差を示しており、COGおよびMLE法はそれぞれ4.05°と4.55°の平均絶対偏差を達成しました。最大偏差は両方法ともに120°で発生し、COGで6.54°、MLEで7.15°未満でした。この結果は、提案されたプローブが従来の受動遮蔽プローブの高遮蔽効果を維持しつつ、高い精度で放射線放出方向を特定できることを示しています。

研究の意義と今後の展望

この研究の最大の意義は、能動遮蔽設計の主要な制約であった「放出方向特定機能」と「99%を超える遮蔽効果」を、世界で初めて両立させたガンマプローブのコンセプトを提示したことです。遮蔽機能と方向検出機能を別々の要素に分離することで、それぞれを独立して最適化できるという点が重要な進歩です。また、GAGG(Ce)シンチレーターの使用も注目すべき点です。GAGG(Ce)はまだ市販のプローブには使用されていませんが、吸湿性がなく、シリコン光電子増倍管（SiPM）と良好にマッチするという利点があります。この特性は、プローブの長期的な安定性と性能向上に寄与します。この研究はモンテカルロシミュレーションの結果に基づいたものですが、その有望な結果は、実際のプロトタイプの開発と臨床検証を強力に推進するものです。今後の研究では、実際にプローブを試作し、生体に近い環境での性能を評価することが課題となります。また、方向特定機能を実際の外科手術でどのように活用し、専門家がより正確にセンチネルリンパ節を特定できるよう支援できるか、その臨床的有用性を実証することも重要です。この新型プローブが実用化されれば、センチネルリンパ節生検の精度が向上し、結果としてがんの病期診断と治療計画がさらに最適化されることが期待されます。

用語集

ガンマプローブ: 手術中に放射性トレーサーからのガンマ線を検出し、放射性物質が集中する部位（例：センチネルリンパ節）を特定する携帯型装置。
センチネルリンパ節（SLN）: 原発腫瘍からがん細胞が最初に流れ着くリンパ節。転移の有無を診断する上で重要。
能動遮蔽（Active shielding）: 検出器の一部を遮蔽体としても機能させ、不要な放射線を検出した際に中心検出器の信号をキャンセルする方式。
受動遮蔽（Passive shielding）: 高密度な材料（鉛やタングステンなど）を用いて、検出器を物理的に覆い、外部からの不要な放射線を遮断する方式。
ハイブリッド遮蔽（Hybrid shielding）: 受動遮蔽材料とシンチレーターの両方を組み合わせて遮蔽層を構築する方式。
GAGG(Ce)シンチレーター: ガンマ線を検出すると光を放つセリウム添加ガドリニウムアルミニウムガリウムガーネット結晶。吸湿性がなく、光電子増倍管との相性が良い。
シリコン光電子増倍管（SiPM）: 微弱な光を電気信号に変換する半導体素子。小型で磁場の影響を受けにくく、ガンマ線検出器で広く採用されている。
モンテカルロシミュレーション: 乱数を用いて物理現象（例：放射線と物質の相互作用）を模擬し、その挙動を統計的に予測する計算手法。
GEANT4: 高エネルギー物理学や医療物理学などで広く用いられる、粒子の物質中での相互作用をシミュレーションするためのツールキット。
NEMA NU3-2004: 非画像化術中ガンマプローブの性能特性（感度、分解能、遮蔽効果など）を測定・報告するための米国電機工業会（NEMA）の標準プロトコル。
遮蔽効果（Shielding effectiveness）: 検出器が視野外からの不要な放射線をどれだけ効率的に遮断できるかを示す指標。
感度（Sensitivity）: プローブが放射性線源の放射線をどれだけ効率的に検出できるかを示す指標。単位活動量あたりのカウントレート（cps/MBq）で表される。
空間分解能（Spatial resolution）: プローブが異なる位置にある放射線源をどれだけ明確に区別できるかを示す能力。
角度分解能（Angular resolution）: プローブが放射線源の角度方向をどれだけ明確に区別できるかを示す能力。
放出方向特定（Emission direction finding）: 放射線がどの方向から放出されているかを特定する機能。
シャインスルー効果（Shine-through effect）: 放射性薬剤の注射部位の放射能が、近くにあるセンチネルリンパ節の放射能を覆い隠してしまい、リンパ節の検出を困難にする現象。
重心（COG）推定器: 複数の検出チャネルからの信号強度分布に基づいて、放射線源の位置や方向を重心として計算する手法。
フォンミーゼス分布最尤推定（MLE）: 方向統計学における円形ガウス分布であるフォンミーゼス分布をデータに当てはめ、最も可能性の高い方向を推定する統計的手法。