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全球首台数字PET在我国诞生
http://csyantai.cn  2020-06-29 15:41:06  

华中科技大学谢庆国教授带领的研究团队近日宣布,他们已成功研发出世界首台数字正电子发射断层成像(PET)系统。据科研人员介绍,目前商用PET系统可检测到约69立方毫米的病灶,而该数字PET系统能够检测到最小3.4立方毫米的病灶,仅为商用PET系统能够发现的最小肿瘤的二十分之一。因此,数字PET系统可以更早、更灵敏地发现肿瘤,其可望为癌症等疾病的预防和早期诊疗带来突破,并促进国产高端医疗设备产业等新兴战略产业发展。

  商用PET自上世纪70年代诞生以来,因其可以实现人体生理活动的无创可视化,从而开启了医学影像学的全新时代,在医学领域得到广泛应用。然而,由于PET涉及核物理、电子、材料、机械、医学等多门学科,技术门槛很高,因此,至今仅有3家跨国公司能独立研制生产PET系统。据不完全统计,全世界现有PET设备5000多台,我国约有160台,全部为进口产品。目前,一些国家将PET系统的研发列为新兴战略产业的重要发展方向。

  据科研人员介绍,当前全球使用的PET系统均为模拟或模数混合设备。随着数字化浪潮席卷全球,超声、计算机断层扫描(CT)、核磁共振(MRI)等医学影像诊断设备均已实现数据采集源头的数字化。由于PET要测量的信号频率很高、显现时间很短,现有的规则时间采样方法一直难以捕获、采集到足够的信息,也就难以完整、精确地还原待测信号,因此,PET数字化成为各国科学界和工业界长期攻坚的课题。

  2001年以来,谢庆国教授带领来自13个学科的研究团队,在国家自然基金委、科技部、教育部、华中科技大学相关基金和专项的支持下,经过长达11年的努力,发明出“多电压阈值采样方法”,实现了精确的图像重建,完成了从理论发现、关键探测器工业化生产、商业机装配到动物成像实验的研发过程。目前,科研人员运用该系统已完成13例癌症(包括肺癌、肝癌、卵巢癌等)鼠模型、16例阿尔茨海默病鼠模型、30例正常鼠模型的研究,对仪器性能进行了全面验证,证实设备在空间分辨率上实现了重大突破。目前,商用PET系统的最高空间分辨率是4.1毫米,即可检测到约69立方毫米的病灶;而该数字PET系统对人体成像,空间分辨率可优于1.5毫米,即可以检测到最小约3.4立方毫米的病灶。

  中国核学会核医学分会理事长、华中科技大学同济医学院附属协和医院PET中心张永学教授表示,PET系统在分辨率上的任何一点进步,在医学上都是革命性的突破,数字PET系统使PET系统的性能提升到了一个新境界,采用该设备可以更早检测、更准确地诊断疾病,对患者意味着生命的延长,对医生意味着可以把握最佳治疗时机与精准度。

  美国芝加哥大学终身教授、PET成像领域知名专家高建民博士认为,谢庆国教授开创了数字PET的先河,目前最迫切的任务是将技术转化为产业,实现中国尖端医学成像设备的产业升级和跨越式发展。


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