Super Nova小动物PET/CT

—超高空间分辨率优化技术

作者：俞王新，谢舒平                                        

正电子发射断层扫描显像（PET）是继CT和MRI影像技术后在生物医学工程领域出现的全新尖端科技，专门用于人体或动物在分子水平上的新陈代谢的功能成像。它可以在无创伤情况下进行功能、代谢和生理显像的早期诊断技术也被称为分子影像。它集材料学、核物理、放射化学、计算机技术、医学影像技术和分子生物学技术之大成被誉为二十一世纪医疗设备的高科技之冠。它是当前医学界公认最先进的大型医疗诊断成像设备，可广泛应用于肿瘤学、神经学、心血管、基因工程、药物开发等医学领域。

平生医疗科技（昆山）有限公司于2014年正式推出拥有完全自主知识产权的小动物PET平台--Super Nova小动物PET/CT。

对于小动物PET/CT系统，空间分辨率（spatial resolution）是一个核心的指标。影响空间分辨率的因素有很多，主要有深度效应（Depth Of Interaction, DOI）、正电子移动范围（positron range）以及非共线性(noncolinearity)。目前国外的临床PET研究主要集中在将一个物理尺寸很小的点源放置在PET探测视野的不同位置采集空间分辨率信息，然后通过建模的方法得到探测视野内的空间分辨率的分布情况。由于硬件条件的限制，这项技术基本由国际大公司所垄断。

平生公司通过多年的技术积累，创新了具有国际先进水平的空间分辨率优化的方法。该方法首先通过蒙特卡罗模拟运算在有限的探测视野空间进行模拟数据采集，然后在正弦图(Sinogram)空间进行分辨率建模，最终通过自主开发的图像重建内核整合分辨率模型达到空间分辨率优化的目的。该方法的特点是避免了由于机械定位装置以及放射源的物理尺寸造成的误差，Sinogram 空间的模型能够快速、有效地提升空间分辨率，使得Super Nova系统的PET在全视野达到优于1.3mm的空间分辨率（见图1），接近甚至超越了国际同类产品。通过该技术获取的活体小动物PET/CT影像在提供极高的空间分辨率的同时还保持较低的噪声水平（见图2），从而为用户提供高质量的影像数据。

图1 Super Nova PET全视野空间分辨率

图2   Super Nova PET/CT影像结果