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PET——医疗装备界的“两弹一星”PET
PET功能成像的特性,是由它有别于其他成像手段的独特原理所决定的。在PET成像之前,首先会使用同位素标记人体内参与代谢的某些化合物,所以代谢越旺盛的部位,化合物也越集中。而用于标记的同位素有个显著特点,就是会发生衰变,放出正电子。这些正电子会与人体内的电子相遇发生“湮灭”,释放出一对反向运动的伽马光子。PET仪器就是通过捕获到这对伽马光子的信息来成像的。

PET成像过程包含了复杂的光电转化、信息处理和图像重建等过程,但其中最核心的步骤,就是捕捉伽马射线经光电转换后产生的电信号。这种电信号是一种高速闪烁脉冲,上升时间非常短暂,通常只有几个纳秒。传统PET受采样技术限制,没有办法做到直接对这样的高速信号采样,因而只能用纯粹的模拟方法获取它的信息,或先用模拟方法将高速闪烁脉冲“拉宽放慢”,等它达到低速采样的要求后再进行数字化采样。这就会带来了两方面的问题,一方面对信号的过分“加工”会导致失真,许多的信息就在这个过程中扭曲或者丢失了,最终影响到PET的成像精度;另一方面,也是模拟器件和模拟电路的通病,那就是实际使用过程中易受环境和温度的影响,而发生漂移,极大的降低了系统的稳定性。所以归纳起来,掺杂了模拟方法来处理信号的传统PET系统往往具有以下四个方面的不足:信息获取粗略导致性能不足,参数矫正困难导致调试复杂,电子线路庞杂导致结构固化,系统设计封闭导致应用局限。
受传统技术的局限,问世多年来,全世界的PET应用都带着“专、难、和测不准”的瓶颈,分辨率不足、稳定性不足、适应性不足;更重要的是,由于PET仪器本身的技术门槛极高,研发成本高昂,再加上复杂模拟设计方法的桎梏,我国在这个领域的研究一直没有取得突破,导致我国临床上使用的PET仪器只能全部依赖进口,花费了极高的代价,却仍处处受制于人。
目前,我国PET应用的现状是:一方面,仪器数量稀少,覆盖面局限在少部分经济发达地区,单次检查的价格长居8000-14000元的高区间,年检查量严重不足;另一方面,国内重大疾病的形式却越来越严峻,PET在诊疗上的优势越发彰显,应用推广上的哪怕一丁点进展,都意味着拯救生命。技术上不去,应用却不能等,彻底革新,成为了我国PET事业发展的唯一出路。

         

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