華中科技大學(xué)謝慶國教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)近日宣布,他們已成功研發(fā)出世界首臺(tái)數(shù)字正電子發(fā)射斷層成像(PET)系統(tǒng),。據(jù)科研人員介紹,目前商用PET系統(tǒng)可檢測到約69立方毫米的病灶,而該數(shù)字PET系統(tǒng)能夠檢測到最小3.4立方毫米的病灶,,僅為商用PET系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)的最小腫瘤的二十分之一。因此,,數(shù)字PET系統(tǒng)可以更早,、更靈敏地發(fā)現(xiàn)腫瘤,其可望為癌癥等疾病的預(yù)防和早期診療帶來突破,并促進(jìn)國產(chǎn)高端醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。
商用PET自上世紀(jì)70年代誕生以來,,因其可以實(shí)現(xiàn)人體生理活動(dòng)的無創(chuàng)可視化,從而開啟了醫(yī)學(xué)影像學(xué)的全新時(shí)代,,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,。然而,由于PET涉及核物理,、電子,、材料、機(jī)械,、醫(yī)學(xué)等多門學(xué)科,,技術(shù)門檻很高,因此,,至今僅有3家跨國公司能獨(dú)立研制生產(chǎn)PET系統(tǒng),。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全世界現(xiàn)有PET設(shè)備5000多臺(tái),,我國約有160臺(tái),,全部為進(jìn)口產(chǎn)品。目前,,一些國家將PET系統(tǒng)的研發(fā)列為新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向,。
據(jù)科研人員介紹,當(dāng)前全球使用的PET系統(tǒng)均為模擬或模數(shù)混合設(shè)備,。隨著數(shù)字化浪潮席卷全球,,超聲、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT),、核磁共振(MRI)等醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備均已實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集源頭的數(shù)字化,。由于PET要測量的信號(hào)頻率很高、顯現(xiàn)時(shí)間很短,,現(xiàn)有的規(guī)則時(shí)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(hào),,因此,PET數(shù)字化成為各國科學(xué)界和工業(yè)界長期攻堅(jiān)的課題,。
2001年以來,,謝慶國教授帶領(lǐng)來自13個(gè)學(xué)科的研究團(tuán)隊(duì),在國家自然基金委,、科技部,、教育部,、華中科技大學(xué)相關(guān)基金和專項(xiàng)的支持下,經(jīng)過長達(dá)11年的努力,,發(fā)明出“多電壓閾值采樣方法”,,實(shí)現(xiàn)了精確的圖像重建,完成了從理論發(fā)現(xiàn),、關(guān)鍵探測器工業(yè)化生產(chǎn),、商業(yè)機(jī)裝配到動(dòng)物成像實(shí)驗(yàn)的研發(fā)過程。目前,,科研人員運(yùn)用該系統(tǒng)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(duì)儀器性能進(jìn)行了全面驗(yàn)證,,證實(shí)設(shè)備在空間分辨率上實(shí)現(xiàn)了重大突破,。目前,商用PET系統(tǒng)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(shù)字PET系統(tǒng)對(duì)人體成像,空間分辨率可優(yōu)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(xué)會(huì)核醫(yī)學(xué)分會(huì)理事長、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院PET中心張永學(xué)教授表示,,PET系統(tǒng)在分辨率上的任何一點(diǎn)進(jìn)步,,在醫(yī)學(xué)上都是革命性的突破,數(shù)字PET系統(tǒng)使PET系統(tǒng)的性能提升到了一個(gè)新境界,,采用該設(shè)備可以更早檢測,、更準(zhǔn)確地診斷疾病,對(duì)患者意味著生命的延長,,對(duì)醫(yī)生意味著可以把握最佳治療時(shí)機(jī)與精準(zhǔn)度,。
美國芝加哥大學(xué)終身教授、PET成像領(lǐng)域知名專家高建民博士認(rèn)為,,謝慶國教授開創(chuàng)了數(shù)字PET的先河,,目前最迫切的任務(wù)是將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)中國尖端醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和跨越式發(fā)展,。(生物谷Bioon.com)