深圳先進技術(shù)研究院研發(fā)出高清晰高靈敏小動物PET成像系統(tǒng)
近日，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院醫(yī)工所勞特伯生物醫(yī)學成像研究中心楊永峰研究員團隊成功研發(fā)出高清晰高靈敏小動物PET成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)被命名為SIAT aPET。
小動物PET是疾病的動物模型研究、新藥物研發(fā)和新的治療方法療效早期評估的重要工具?？臻g分辨率和效率是PET成像系統(tǒng)兩個最重要的性能指標，共同影響PET成像研究的定量精度。本項目采用基于LYSO晶體陣列和SiPM光探測器陣列的高三維位置分辨率雙端讀出探測器，克服了使用傳統(tǒng)探測器的PET成像系統(tǒng)不能同時達到高空間分辨率和高效率的困難，研發(fā)出由SiPM陣列多路復用讀出電路、單事件處理單元和符合處理單元組成的具有強大在線計算能力的電子學系統(tǒng)，開發(fā)了基于GPU加速和點擴散函數(shù)建模的有序子集（OSEM）圖像重建算法。
該系統(tǒng)日前完成了系統(tǒng)集成和性能測試，達到16%的中心效率和0.82mm的平均空間分辨率。在國際上目前研發(fā)的所有高清晰和高靈敏小動物PET成像系統(tǒng)中（～1mm空間分辨率和～10%效率），本項目研發(fā)的SIAT aPET系統(tǒng)效率最高，空間分辨率為最高之一，儀器綜合性能達到國際領(lǐng)先水平。該工作最近在Physics in Medicine and Biology 上在線發(fā)表，深圳先進院博士研究生鄺忠華和助理研究員王曉輝為論文的共同第一作者。
該項目得到國家自然基金重大科研儀器研制項目、中國科學院創(chuàng)新團隊項目、中國科學院醫(yī)學成像技術(shù)與裝備工程實驗室和深圳市基礎(chǔ)研究等項目的資助。
圖1 SIAT aPET成像系統(tǒng)照片
圖2 小鼠F-18骨掃描圖像，采集時間分別為（a）2.5 分鐘，（b）5分鐘，（c）10分鐘和（d）30分鐘
