近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員楊永峰主持研發(fā)的高分辨的小動(dòng)物正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（PET）原型成像系統(tǒng)取得突破，實(shí)現(xiàn)小鼠腦成像達(dá)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(dòng)物PET成像系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于疾病的動(dòng)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(píng)估以及基礎(chǔ)生物學(xué)研究像基因的表達(dá)和細(xì)胞的追蹤等�，F(xiàn)今小動(dòng)物PET成像系統(tǒng)的分辨率為1-2mm，并且主要由探測(cè)器性能決定，傳統(tǒng)PET成像系統(tǒng)受探測(cè)器相互作用深度不確定效應(yīng)的影響，不能達(dá)到全視野均勻高分辨率。本系統(tǒng)由16個(gè)高分辨率雙端讀出相互作用深度測(cè)量探測(cè)器組成，探測(cè)器采用晶格大小為0.43mm的高分辨率晶體陣列，并達(dá)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(duì)小鼠腦成像達(dá)到了0.55mm的平均分辨率，幾乎達(dá)到了小動(dòng)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(dòng)物PET活體成像達(dá)到的最高分辨率。
該項(xiàng)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(jìn)一步研發(fā)將結(jié)合已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的高分辨率、更高的探測(cè)器效率和更高的電子學(xué)計(jì)數(shù)率性能，研發(fā)適合于廣泛生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的高性能小動(dòng)物PET成像系統(tǒng)。
圖：（左）系統(tǒng)照片，（中）該小動(dòng)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
