華中科技大學(xué)謝慶國(guó)教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)近日宣布，他們已成功研發(fā)出世界首臺(tái)數(shù)字正電子發(fā)射斷層成像(PET)系統(tǒng)。據(jù)科研人員介紹，目前商用PET系統(tǒng)可檢測(cè)到約69立方毫米的病灶，而該數(shù)字PET系統(tǒng)能夠檢測(cè)到最小3.4立方毫米的病灶，僅為商用PET系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)的最小腫瘤的二十分之一。因此，數(shù)字PET系統(tǒng)可以更早、更靈敏地發(fā)現(xiàn)腫瘤，其可望為癌癥等疾病的預(yù)防和早期診療帶來(lái)突破，并促進(jìn)國(guó)產(chǎn)高端醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

商用PET自上世紀(jì)70年代誕生以來(lái)，因其可以實(shí)現(xiàn)人體生理活動(dòng)的無(wú)創(chuàng)可視化，從而開(kāi)啟了醫(yī)學(xué)影像學(xué)的全新時(shí)代，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，由于PET涉及核物理、電子、材料、機(jī)械、醫(yī)學(xué)等多門(mén)學(xué)科，技術(shù)門(mén)檻很高，因此，至今僅有3家跨國(guó)公司能獨(dú)立研制生產(chǎn)PET系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界現(xiàn)有PET設(shè)備5000多臺(tái)，我國(guó)約有160臺(tái)，全部為進(jìn)口產(chǎn)品。目前，一些國(guó)家將PET系統(tǒng)的研發(fā)列為新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。

據(jù)科研人員介紹，當(dāng)前全球使用的PET系統(tǒng)均為模擬或模數(shù)混合設(shè)備。隨著數(shù)字化浪潮席卷全球，超聲、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、核磁共振(MRI)等醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備均已實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集源頭的數(shù)字化。由于PET要測(cè)量的信號(hào)頻率很高、顯現(xiàn)時(shí)間很短，現(xiàn)有的規(guī)則時(shí)間采樣方法一直難以捕獲、采集到足夠的信息，也就難以完整、精確地還原待測(cè)信號(hào)，因此，PET數(shù)字化成為各國(guó)科學(xué)界和工業(yè)界長(zhǎng)期攻堅(jiān)的課題。

2001年以來(lái)，謝慶國(guó)教授帶領(lǐng)來(lái)自13個(gè)學(xué)科的研究團(tuán)隊(duì)，在國(guó)家自然基金委、科技部、教育部、華中科技大學(xué)相關(guān)基金和專(zhuān)項(xiàng)的支持下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)11年的努力，發(fā)明出“多電壓閾值采樣方法”，實(shí)現(xiàn)了精確的圖像重建，完成了從理論發(fā)現(xiàn)、關(guān)鍵探測(cè)器工業(yè)化生產(chǎn)、商業(yè)機(jī)裝配到動(dòng)物成像實(shí)驗(yàn)的研發(fā)過(guò)程。目前，科研人員運(yùn)用該系統(tǒng)已完成13例癌癥(包括肺癌、肝癌、卵巢癌等)鼠模型、16例阿爾茨海默病鼠模型、30例正常鼠模型的研究，對(duì)儀器性能進(jìn)行了全面驗(yàn)證，證實(shí)設(shè)備在空間分辨率上實(shí)現(xiàn)了重大突破。目前，商用PET系統(tǒng)的最高空間分辨率是4.1毫米，即可檢測(cè)到約69立方毫米的病灶;而該數(shù)字PET系統(tǒng)對(duì)人體成像，空間分辨率可優(yōu)于1.5毫米，即可以檢測(cè)到最小約3.4立方毫米的病灶。

中國(guó)核學(xué)會(huì)核醫(yī)學(xué)分會(huì)理事長(zhǎng)、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院PET中心張永學(xué)教授表示，PET系統(tǒng)在分辨率上的任何一點(diǎn)進(jìn)步，在醫(yī)學(xué)上都是革命性的突破，數(shù)字PET系統(tǒng)使PET系統(tǒng)的性能提升到了一個(gè)新境界，采用該設(shè)備可以更早檢測(cè)、更準(zhǔn)確地診斷疾病，對(duì)患者意味著生命的延長(zhǎng)，對(duì)醫(yī)生意味著可以把握最佳治療時(shí)機(jī)與精準(zhǔn)度。

美國(guó)芝加哥大學(xué)終身教授、PET成像領(lǐng)域知名專(zhuān)家高建民博士認(rèn)為，謝慶國(guó)教授開(kāi)創(chuàng)了數(shù)字PET的先河，目前最迫切的任務(wù)是將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)尖端醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和跨越式發(fā)展。