全身評估HIV?人體內的「哈勃望遠鏡」第一次使全身愛滋病病毒量載...

12月1日，「世界愛滋病日」。

愛滋病曾是人們印象中無藥可治的頑疾，歷經30餘年「鬥爭」，不斷湧現的創新技術、藥物讓愛滋病治療正迎來歷史性轉機。越來越多的研究表明，抗逆轉錄病毒療法（使用三種以上的抗病毒藥物聯合治療，又稱雞尾酒療法）是目前應對愛滋病的最有效治療方法，然而病毒大多「藏匿」於常規取樣無法到達的組織，故目前仍無法對接受「雞尾酒」治療的患者進行全身愛滋病毒載量精準檢測。

利用聯影全身PET-CT「探索者」（Total-body PET-CT uEXPLORER），美國加利福尼亞大學舊金山分校UCSF與美國加利福尼亞大學戴維斯分校UC Davis聯合研製了新型示蹤劑，對患者進行全身免疫顯像，搜尋深藏人體全身「隱秘角落」的愛滋病毒，人類第一次看到了全身愛滋病毒載量分布情況。這項研究可確定愛滋病毒感染部位並評估病毒載量，對臨床科研應用具有極大潛力。

【人體內的「哈勃望遠鏡」】

PET作為當代最先進的無創影像診斷技術，能提供功能和代謝等分子信息，CT能夠提供病灶的精確解剖定位。PET-CT就是將PET與CT完美融為一體，兼具兩種設備的成像優勢，能夠為腫瘤、腦和心臟等領域重大疾病的早期發現和診斷做出重大貢獻。然而，傳統PET的軸向視野只有15釐米-30釐米，通過多床拼接實現全身成像，由於大量信號不被探測器覆蓋，設備的探測靈敏度只有1%左右；這些局限導致了傳統PET掃描時所需的核素藥物劑量偏大，掃描時間偏長，圖像信噪比偏低，並且在臨床和科研應用方面受到諸多限制。

聯影經過2年多時間的艱苦攻關，打造了世界首臺全身PET-CT「探索者」。「探索者」刷新了傳統PET-CT的各種性能極限：單床掃描視野拓展至2米，一次掃描即可覆蓋全身，首次實現全身動態顯像；全身掃描時間從傳統的30分鐘縮短至30秒，大幅提升掃描效率；系統靈敏度躍升40倍，藥物輻射劑量降低至傳統設備的1/40，拓展臨床應用場景。因此，uEXPOLORER也被譽為觀測人體內部的「哈勃望遠鏡」，被寄予破譯「人體宇宙」奧秘的厚望。

uEXPLORER對愛滋病患者全身89Zr-VRC01 PET顯像

左圖：接受10年以上的慢性抑制抗逆轉錄病毒治療患者注射72-76小時後顯像

右圖：低水平病毒血症患者注射48-52小時後顯像

【三大制勝法寶】

那麼，「人體內的哈勃望遠鏡」究竟有何制勝法寶？

眾所周知，探測器是PET設備的最核心的部件之一，是實現設備性能的關鍵。「探索者」的數字光導探測器採用了聯影獨家的蜂眼切割技術，形成業界最小的PET探測器晶體元件，實現業內最高空間解析度。不僅如此，聯影「探索者」數位化探測晶片模塊化集成，在提升穩定性的同時，也確保了設備的可維護性。

「探索者」是目前人類所能製造的軸向最長的PET-CT系統，由8個PET單元組成。但如果只是簡單組合8個PET單元，最多只能達到原來8倍靈敏度。而「探索者」實現了跨PET單元的數據符合，所有信號可以被其他探測器模塊同時探測，將系統靈敏度提升了近40倍，保證在軸向中部大於100釐米的範圍內始終處於高靈敏度區域，完全覆蓋人體所有重要器官，實現更加高清和精準的成像。

《美國科學院院報》上刊載的最新成果，通過uEXPLORER，人類首次以0.1s的時間解析度觀測到藥物代謝的全過程。

「探索者」的高靈敏度帶來的是海量的數據，這意味著圖像重建的計算量將有上百倍的增長。「探索者」在臨床應用中快至3分鐘內即可完成人體全身高清重現。此外，「探索者」是世界上第一臺能夠實時對全身所有器官進行動態成像的設備，科研為新藥研發，全身性、系統性疾病診療提供全新的技術手段。