中國科學家攻克PET數字化難題可更早發現腫瘤

　　全數字PET成像關鍵技術5日通過中國工程院士俞夢孫帶領的專家組鑒定，認為達到國際領先水平。中國科學家在PET數字化領域的這一技術突破，意味著可更早更靈敏地發現腫瘤，診斷癌癥，為人類造福。

　　誕生于上世紀七十年代的PET(正電子發射斷層成像儀)是繼超聲、CT和核磁共振之后當今先進醫學影像技術之一，已成為臨床早期診斷和指導癌癥治療的最佳手段之一。但因超高速閃爍脈沖信號難以數字化的技術瓶頸，PET難以實現全數字化，至今只有模擬和模擬數字混合型機器。

　　針對這一世界性難題，武漢光電國家實驗室(籌)生物醫學光子學研究部研究員、華中科技大學生命學院教授謝慶國，創新提出“多電壓閾值采樣方法”，準確地實現高速閃爍脈沖的精確數字化，研制出全數字化PET探測器及世界首臺小型數字PET機器。

　　謝慶國介紹，這臺小型數字PET在武漢協和醫院投入應用一年多時間，在比人體成像難度更高的老鼠和猴子上完成了150余例高性能PET成像，已觀察到小鼠腦內皮層、丘腦和腦室等更細微的結構，突破現有PET對鼠腦的觀測極限。

　　小動物試驗表明，其主要性能指標成像圖像空間分辨率已突破進入亞毫米水平，達0.87毫米，可檢測到最小為0.66立方毫米的病灶。

　　目前臨床PET最好空間分辨率是4.5毫米，數字PET若對人體成像，空間分辨率可優于1.5毫米。這意味著，采用目前PET能診斷出的癌癥，在其腫瘤大小不到1/20的時候就能被數字PET發現。

　　國內較早從事PET臨床應用的資深專家，武漢協和醫院PET中心主任張永學說，更高分辨率意味著提前幾個月甚至更早發現腫瘤的幾率將增大，患者有望獲得更多生存機會，也將節省醫療費用。

　　據鑒定專家介紹，制造便利的數字PET，因在數據采集最前端就直接數字化了，突破了傳統PET儀器受制于模擬電路的瓶頸，高可靠且穩定，還能實現自動化校正，越用越好，就像電腦智能輸入法一樣，無需專業人員的介入，大大降低維護費用。

　　2012年底，為了恒河猴腦成像的科學實驗，兩臺小動物數字PET機器被謝慶國團隊兩個研究生拆解、重新組裝成一個更大成像空間的PET機器，并在計算機上實現了校正和成像，這一過程只花了半天時間。

　　張永學表示，一臺傳統商用PET光機器組裝和調試就要十天、半月時間，成像前的數據校正可能要更多的時間，一年僅維護費就高達一百萬。這充分體現了數字PET系統的開放性和靈活性。

　　謝慶國團隊擁有數字PET完整的自主知識產權，目前世界上數字PET方面的發明ZL全部為謝慶國團隊所有。他們正計劃做出全身人體樣機，開展臨床試驗，以盡快將數字PET推向應用。

　　目前，全球僅有西門子、通用電氣、飛利浦等能獨立研制和生產PET成像設備。全球已投入的商用PET約5000臺，美國近3000臺，而中國臨床使用的尚不足200臺，全部為進口。

　　中國人口眾多，癌癥發病率高，PET市場空間巨大，分辨率高、制造便利的數字PET將有更廣泛應用。將中國自主創新的數字PET產業化，不僅能造福廣大患者，還能打破西方公司壟斷，實現高端醫療設備產業零突破。

　　鑒定專家還認為，這一成果在PET數字化技術領域取得了一系列理論和技術創新，形成的全球首臺全數字化PET樣機系統，在空間分辨率、靈敏度、能量分辨率等核心指標方面均優于國際上的同類產品。更重要的是，數字PET顯現出傳統PET前所未有的新特性，將為PET的發展及應用帶來變革。