中科院深圳先進院高分辨率PET成像技術(shù)研發(fā)取得進展
近日,中國科學院深圳先進技術(shù)研究院研究員楊永峰主持研發(fā)的高分辨的小動物正電子發(fā)射計算機斷層掃描(PET)原型成像系統(tǒng)取得突破,實現(xiàn)小鼠腦成像達到國際領(lǐng)先的0.55mm的平均分辨率。該工作以A High Resolution Prototype Small-animal PET Scanner Dedicated to Mouse Brain Imaging 為題在最新一期的Journal of Nuclear Medicine, 57 (2016) 1130雜志發(fā)表。
小動物PET成像系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于疾病的動物模型研究、新藥物的研發(fā)、新治療方法的研究和療效的早期評估以及基礎(chǔ)生物學研究像基因的表達和細胞的追蹤等。現(xiàn)今小動物PET成像系統(tǒng)的分辨率為1-2mm,并且主要由探測器性能決定,傳統(tǒng)PET成像系統(tǒng)受探測器相互作用深度不確定效應(yīng)的影響,不能達到全視野均勻高分辨率。本系統(tǒng)由16個高分辨率雙端讀出相互作用深度測量探測器組成,探測器采用晶格大小為0.43mm的高分辨率晶體陣列,并達到1.7mm的高相互作用深度分辨率,使用經(jīng)過精確系統(tǒng)建模和考慮所有物理效應(yīng)的三維MLEM圖像重建算法,系統(tǒng)對小鼠腦成像達到了0.55mm的平均分辨率,幾乎達到了小動物PET成像系統(tǒng)分辨率的物理極限,為到目前為止國際上小動物PET活體成像達到的最高分辨率。 該項目是楊永峰與UC Davis緊密合作完成的。今后基于該技術(shù)的進一步研發(fā)將結(jié)合已經(jīng)實現(xiàn)的高分辨率、更高的探測器效率和更高的電子學計數(shù)率性能,研發(fā)適合于廣泛生物醫(yī)學應(yīng)用的高性能小動物PET成像系統(tǒng)。 ![]() 圖:(左)系統(tǒng)照片,(中)該小動物PET原型成像系統(tǒng)獲得的Derenzo模體和小鼠頭骨圖像,(右)西門子D-PET成像系統(tǒng)的相應(yīng)圖像 |