[00351298]数字PET成像关键技术

课题来源与背景：由国家自然科学基金(60602028；61210003)、科技部国际合作重点项目(2009DFR30580)、湖北省自然科学基金(2009CDA149)等联合资助完成。研究目的与意义：正电子发射断层成像仪(简称PET)是尖端分子医学成像技术，主要运用于癌症、心血管疾病、神经系统疾病等重大疾病诊断领域。成果为提高中国癌症等重大疾病的诊断水平，降低全民医疗成本，突破国外在尖端核医学影像领域对中国的技术封锁，提供了创新性的理论、技术和方法。成果可广泛用于医疗保健、农业养殖、科学研究等领域。主要论点与论据：完成PET闪烁脉冲特征模型的建立，实现全新闪烁脉冲数字化获取方法-多电压阈值(MVT)采样方法，并数字化、模块化、智能化PET探测器，建立开放式系统架构，用以上技术及相关方案为基础，完成了全数字化PET系统-Trans-PET。与国内外同类技术比较，Trans-PET核心性能指标总体超越国内外相关产品，其空间分辨率为0.87毫米，可测最小单位为0.66立方毫米的病灶；时间分辨率1.5纳秒；灵敏度26.2%；能量分辨率14%。现国际综合性能最优的Inveon(德国SIMENS商用小型数字PET系统)，其空间分辨率1.56毫米，灵敏度10.3%，能量分辨率15.1%，时间分辨率1.2纳秒，仅在时间分辨率上略优于Trans-PET。该成果核心性能指标已达国际领先水平。创见与创新：取得“三样创新，四项技术”。数字化方法创新，创造了高速闪烁脉冲的MVT采样与处理方法；探测器技术创新，成功模块化智能PET探测器；成像仪器创新，完成了开放式数字化PET系统。四项关键技术：全数字化PET电子学技术；模块化单事件采集的平板探测器技术；自动化PET系统校正技术；应用适应性图像重建技术。由于以上创新和关键技术，使PET系统具有突破的灵活开放性设计，核心指标国际领先。社会经济效益：根据美国加州大学洛杉矶分校提供的统计资料表明，以每百万人为基数，对肿瘤病人分期诊断，通过PET明确诊断比没有通过PET，每个病人平均节约费用近2/3。预测2015年中国对高性能小型数字PET的需求将达200台，平均一台价值600万，如成果规模化生产，潜在产值12亿元人民币。