華中科技大學謝慶國教授帶領(lǐng)的研究團隊近日宣布,他們已成功研發(fā)出世界首臺數(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70年代誕生以來,因其可以實現(xiàn)人體生理活動的無創(chuàng)可視化,,從而開啟了醫(yī)學影像學的全新時代,,在醫(yī)學領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而,,由于PET涉及核物理,、電子、材料,、機械,、醫(yī)學等多門學科,技術(shù)門檻很高,,因此,,至今僅有3家跨國公司能獨立研制生產(chǎn)PET系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計,,全世界現(xiàn)有PET設(shè)備5000多臺,,我國約有160臺,,全部為進口產(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,、計算機斷層掃描(CT)、核磁共振(MRI)等醫(yī)學影像診斷設(shè)備均已實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集源頭的數(shù)字化,。由于PET要測量的信號頻率很高,、顯現(xiàn)時間很短,,現(xiàn)有的規(guī)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(shù)字化成為各國科學界和工業(yè)界長期攻堅的課題,。
2001年以來,謝慶國教授帶領(lǐng)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(guān)基金和專項的支持下,,經(jīng)過長達11年的努力,發(fā)明出“多電壓閾值采樣方法”,,實現(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)機裝配到動物成像實驗的研發(fā)過程,。目前,科研人員運用該系統(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,,對儀器性能進行了全面驗證,證實設(shè)備在空間分辨率上實現(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,。
中國核學會核醫(yī)學分會理事長,、華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院PET中心張永學教授表示,PET系統(tǒng)在分辨率上的任何一點進步,,在醫(yī)學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新境界,采用該設(shè)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(yī)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(lǐng)域知名專家高建民博士認為,,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),,實現(xiàn)中國尖端醫(yī)學成像設(shè)備的產(chǎn)業(yè)升級和跨越式發(fā)展,。(生物谷Bioon.com)