深圳先進技術研究院研發出高清晰高靈敏小動物PET成像系統

2020-10-14 嶺南科苑

近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所勞特伯生物醫學成像研究中心楊永峰研究員團隊成功研發出高清晰高靈敏小動物PET成像系統，該系統被命名為SIAT aPET。

小動物PET是疾病的動物模型研究、新藥物研發和新的治療方法療效早期評估的重要工具。空間解析度和效率是PET成像系統兩個最重要的性能指標，共同影響PET成像研究的定量精度。本項目採用基於LYSO晶體陣列和SiPM光探測器陣列的高三維位置解析度雙端讀出探測器，克服了使用傳統探測器的PET成像系統不能同時達到高空間解析度和高效率的困難，研發出由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，開發了基於GPU加速和點擴散函數建模的有序子集（OSEM）圖像重建算法。

該系統日前完成了系統集成和性能測試，達到16%的中心效率和0.82mm的平均空間解析度。在國際上目前研發的所有高清晰和高靈敏小動物PET成像系統中（～1mm空間解析度和～10%效率），本項目研發的SIAT aPET系統效率最高，空間解析度為最高之一，儀器綜合性能達到國際領先水平。該工作最近在Physics in Medicine and Biology 上在線發表，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製項目、中國科學院創新團隊項目、中國科學院醫學成像技術與裝備工程實驗室和深圳市基礎研究等項目的資助。

圖1 SIAT aPET成像系統照片

圖2 小鼠F-18骨掃描圖像，採集時間分別為（a）2.5 分鐘，（b）5分鐘，（c）10分鐘和（d）30分鐘

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