儀器展示

全球首臺數字正電子發射斷層成像（PET）系統在我國誕生

華中科技大學謝慶國教授帶領的研究團隊近日宣布，他們已成功研發出世界首臺數字正電子發射斷層成像（PET）系統。據科研人員介紹，目前商用PET系統可檢測到約69立方毫米的病灶，而該數字PET系統能夠檢測到最小3.4立方毫米的病灶，僅為商用PET系統能夠發現的最小腫瘤的二十分之一。因此，數字PET系統可以更早、更靈敏地發現腫瘤，其可望為癌癥等疾病的預防和早期診療帶來突破，并促進國產高端醫療設備產業等新興戰略產業發展。

商用PET自上世紀70年代誕生以來，因其可以實現人體生理活動的無創可視化，從而開啟了醫學影像學的全新時代，在醫學領域得到廣泛應用。然而，由于PET涉及核物理、電子、材料、機械、醫學等多門學科，技術門檻很高，因此，至今僅有3家跨國公司能獨立研制生產PET系統。據不完全統計，全世界現有PET設備5000多臺，我國約有160臺，全部為進口產品。目前，一些國家將PET系統的研發列為新興戰略產業的重要發展方向。

據科研人員介紹，當前全球使用的PET系統均為模擬或模數混合設備。隨著數字化浪潮席卷全球，超聲、計算機斷層掃描（CT）、核磁共振（MRI）等醫學影像診斷設備均已實現數據采集源頭的數字化。由于PET要測量的信號頻率很高、顯現時間很短，現有的規則時間采樣方法一直難以捕獲、采集到足夠的信息，也就難以完整、精確地還原待測信號，因此，PET數字化成為各國科學界和工業界長期攻堅的課題。

2001年以來，謝慶國教授帶領來自13個學科的研究團隊，在國家自然基金委、科技部、教育部、華中科技大學相關基金和專項的支持下，經過長達11年的努力，發明出“多電壓閾值采樣方法”，實現了精確的圖像重建，完成了從理論發現、關鍵探測器工業化生產、商業機裝配到動物成像實驗的研發過程。目前，科研人員運用該系統已完成13例癌癥（包括肺癌、肝癌、卵巢癌等）鼠模型、16例阿爾茨海默病鼠模型、30例正常鼠模型的研究，對儀器性能進行了全面驗證，證實設備在空間分辨率上實現了重大突破。目前，商用PET系統的最高空間分辨率是4.1毫米，即可檢測到約69立方毫米的病灶；而該數字PET系統對人體成像，空間分辨率可優于1.5毫米，即可以檢測到最小約3.4立方毫米的病灶。

中國核學會核醫學分會理事長、華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院PET中心張永學教授表示，PET系統在分辨率上的任何一點進步，在醫學上都是革命性的突破，數字PET系統使PET系統的性能提升到了一個新境界，采用該設備可以更早檢測、更準確地診斷疾病，對患者意味著生命的延長，對醫生意味著可以把握最佳治療時機與精準度。

美國芝加哥大學終身教授、PET成像領域知名專家高建民博士認為，謝慶國教授開創了數字PET的先河，目前最迫切的任務是將技術轉化為產業，實現中國尖端醫學成像設備的產業升級和跨越式發展。