Animal all-digital PET
动物PET在肿瘤、神经、心脏系统等重大疾病的机理研究、诊疗方法研发与药物开发过程中具有不可替代的价值,然而其极大的应用潜力仍受到仪器性能的束缚而未能解放。由数字PET团队2010年自主研发生产的全球首台动物全数字PET, 首次实现了与内秉空间分辨率一致的实际空间分辨率,以“全数字”和“精确采样”为两大特性,一扫模数PET及半数字PET“测不准”、使用难”、“应用窄”三大短板,使得PET系统设计跳出了固定封闭的窠臼而获得了更广阔的想象空间。
作为面向生物基础研究的科学仪器,动物全数字PET迄今产品已经经过了4次迭代(图1),与包括美国芝加哥大学(The University of Chicago)、美国加州大学欧文分校(University of California, Irvine)、美国威斯康辛大学麦迪逊分校(University of Wisconsin–Madison)、芬兰图尔库国家PET中心(Turku PET Centre)、意大利地中海神经研究所(Mediterranean Neurological Institute)、欧洲核子中心(European Organization for Nuclear Research)、俄罗斯国立原子研究大学(National Research Nuclear University)等在内的国内外知名高等学校、科研院所、教学科研型医院在脑疾病、肿瘤、心血管、代谢等领域的疾病研究及新药开发开展应用合作,大量研究成果已在行业内权威学术期刊发表(图2)。
图1:动物全数字PET
图2:多项基于动物全数字PET仪器支撑的研究成果发表于权威期刊
Clinical all-digital PET
2015年,数字PET团队完成全球首台临床全数字PET(图1),作为临床诊断中最重要的医学分子影像设备,临床全数字PET以2.0mm的空间分辨率、350ps的时间分辨率和1.50%以上的灵敏度,全面领先国际同行的同类设备,可在更短的扫描时间内检测到更小的病灶尺寸。
2018年1月临床全数字PET/CT通过国家创新医疗器械特别审批,7月在中山大学附属第一医院和附属肿瘤医院完成临床实验入组扫描(图2、图3)。2019年5月31日,临床全数字PET/CT获批中国医疗器械注册证(图4)。
该设备正式获得市场准入许可,表明在技术层面,数字PET这条全新技术路线全线贯通;在设备层面,可能在高端医疗器械领域形成一个标杆应用;在产业层面,有望带动稀土闪烁晶体材料、新型光电器件、智能化软件等产业链的发展。
以全数字PET为核心,团队已经申请、公开、授权专利400余件,其中发明专利占比超过70%,覆盖中国、美国、日本、欧盟、非洲等国家或地区,初步完成了相关知识产权的全球横向布局;研究方向覆盖从关键材料、核心器件、到系统集成、应用研究的整个创新链,初步完成了相关产业链的纵向布局。
图1:全球首台临床全数字PET
图2:2018年7月临床全数字PET/CT临床试验入组扫描完成
图3:临床全数字PET/CT人体扫描图像:18F-FDG的高分辨率脑成像
图4:临床全数字PET/CT获批中国医疗器械注册证