科研进展

广州分院系统研究所深圳先进院研制成功国内首台高清晰磁兼容脑PET功能成像仪器

发布时间:2023-02-02 来源:深圳先进技术研究院

   近日,中科院广州分院系统研究所深圳先进技术研究院成功研发国内首台高清晰磁共振兼容人脑PET功能成像仪器命名为SIAT bPET),实现了我国在高端磁兼容脑PET成像仪器研发方面零的突破。

  通常PET成像仪器由于探测器的深度不确定效应,空间分辨率随着偏离成像视野中心而变差,严重影响成像精度”深圳先进院医工所劳特伯生物医学成像研究中心研究员杨永峰表示他们团队研发高三维分辨率双端读出探测器,使得该大口径成像系统达到14%的中心效率(350-750 keV能量窗),和整个成像视野好于1.4 mm的空间分辨率两项性能指标处于国际领先水平 

  杨永峰介绍道国外商业磁兼容脑PET成像仪器相比,SIAT bPET效率提高2倍(从7.2%到14%),平均体分辨率提高30倍以上(从约64mm32mm3)。同时SIAT bPET采用了创新的电子学和磁兼容设计,使得磁共振成像对PET成像的影响几乎可以忽略不计,PET成像对磁共振成像图像信噪比的影响小于5%,满足同时开展PET/MRI成像的尖端科研需求。 

  据了解PET和MRI都是脑科学研究和脑疾病诊断的重要工具PET的高灵敏度、高定量精度功能代谢成像和MRI的高空间分辨率、高软组织对比度解剖结构成像高度互补,PET和MRI还可以相互辅助,进一步提升各自的脑神经成像能力。PET分子成像通过测量大脑的血流、葡萄糖和氧的代谢、蛋白质的生成、药物的分布和神经递质的动力学等,探索不同脑区的功能,确定病变脑区的功能演变对于脑疾病干预治疗策略和新药物探索具有重要意义。 

  “不过目前市场上没有高性能脑PET成像仪器杨永峰美国脑计划项目正在资助研发的多个高性能脑PET成像仪器相比SIAT bPET空间分辨率和效率也处于先进水平。高空间分辨率使得研究大脑的细微焦点脑功能区和小的核团成为可能,还可以通过降低部分容积效应提高脑PET成像研究的定量精度;高效率除了通过提高脑PET图像的信噪来提高研究的定量精度,也为高精度研究神经递质活动和其动态脑生化与功能活动奠定基础。 

  2022团队成员邝忠华在国际核医学和分子影像年会IEEE医学成像会议上口头报告该研究成果,随即引起广泛国际关注。同时该仪器也开展基于PET功能成像的脑科学研究老年性痴呆等疾病的早期定量诊断研究和新药开发提供一台重要的新工具。 

  据悉相关研究基金委国家重大科研仪器研制、深圳市孔雀团队和中国科学院仪器研制团队等项目资助。 

 

深圳先进院研制SIAT bPET探测器系统和成像仪器照片


SIAT bPET获得的Derenzo模体人脑FDG代谢和兔子NaF骨扫描图


SIAT bPET和联影uMR790 3T磁共振成像系统上同时获得的人脑PET/MRI图像


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