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小动物PET

 

中国聚焦:中国科学家在PET数字化领域取得技术突破

2012年11月27日 16:36  来源:新华网

新华网武汉11月27日电(记者唐卫彬、俞俭)由华中科技大学生命学院教授谢庆国带领的13个学科融合的团队,经过11年努力,攻克了高端医疗仪器PET数字化技术难题,研制出具有自主知识产权的数字PET小型机器。

最近一年多来的小动物试验表明,其主要性能指标成像图像空间分辨率已达到0.87毫米,即可以检测到最小单位为0.66立方毫米的病灶,为癌症患者带来福音。

今年5月,中国科技部委托湖北省科技厅组织专家验收认为,这一成果利用自主研发的国际领先水平的PET高速闪烁脉冲数字化获取和处理的关键技术,解决了在PET应用中的关键问题,实现了中国在PET领域的技术突破。

正电子发射断层成像仪(英文缩写PET)是继超声、CT和核磁共振之后当今最先进医学影像技术,已成为临床诊断和指导癌症治疗的最佳手段之一。由于涉及核物理、电子、材料、机械、医疗等诸多学科,技术门槛高,目前全球仅有3家跨国公司能独立研制生产PET成像设备。

同时担任武汉光电国家实验室(筹)生物医学光子学研究部研究员的谢庆国介绍说,诞生于上世纪七十年代的PET设备,因超高速闪烁脉冲信号难以数字化等技术瓶颈,至今只有模拟和数字模拟混合型机器。

2003年,谢庆国提出“多电压阈值采样方法”,并在国家自然科学基金委员会、科技部和教育部支持下不断发展完善,攻克了PET数字化这一世界级难题。

谢庆国带领团队通过“源头创新、产业运作与临床应用”三位一体协同创新模式,完成了从数字PET理论发现、到关键探测器工业化生产、到商业机装配与动物成像试验的整个研发过程,继2010年11月研制出世界首台小型数字PET机器后,正向临床应用与工业化生产阶段迈进。

自2011年11月至今,谢庆国团队完成了13例包括肺癌、肝癌、卵巢癌等癌症鼠,16例阿尔茨海默病鼠,30例正常鼠,共59例实验小鼠的研究,全面证实了小型数字PET机器的优异性能。

中国从事PET临床应用的资深专家、武汉协和医院PET中心主任张永学表示,分辨率上任何一点进步在医学上都是革命性突破,对患者意味着生命的长短,对医生则意味着治疗的最佳时机与精准度。

美国芝加哥大学终身教授、PET成像领域知名专家高建民表示,“谢庆国教授提出了多电压阈值采样技术,用一种精致而简洁的方法实现了超高速闪烁脉冲的直接数字化,得以开创全数字PET的先河,可望实现中国尖端医学影像设备的产业升级和跨越式大发展。”

IEEE TNS审稿人在论文评审中评价,“这一信号处理方法在PET领域是极具创新的,且具有极大的工程应用潜力”,“数字PET在系统上显示出极大的性能优越性”。

国家自然科学基金委员会专家评议认为,“数字PET在硬件、软件和信号处理方法这三方面具有突出的竞争优势,也具有很大的科研与医疗应用价值,这将对这些领域的进步作出贡献”。

目前,全世界投入商用的PET共5000余台,由于购置、维护费用高昂,中国临床使用的尚不足200台,市场空间巨大。据悉,谢庆国团队已拥有数字PET完整的自主知识产权,现有授权专利17件。他们正计划做出全身人体样机,开展临床试验,以尽快将数字PET推向应用,为人类造福。


         



 
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