提升磁共振成像性能创新性地提出了“去掉铅准直器”的SPECT成像设想

2021-07-28 16:34:45

近日,由清华大学工物系副教授马天予、研究员刘亚强,北京清华长庚医院核医学科主任何作祥等组成的医工结合团队,创新了单光子发射计算机断层成像术(SPECT)成像机理,有望大幅提升SPECT技术的分辨率和探测效率。相关研究刊发于《IEEE医学成像汇刊》。

SPECT是核医学影像的重要组成部分,是对病人体内发射的γ射线进行成像,广泛应用于肿瘤骨骼转移、心脑血管疾病、肾功能疾病、内分泌相关等重大疾病诊断以及放射性核素治疗药物的精准剂量评估。

在临床应用中,何作祥发现SPECT技术的空间分辨率和探测效率较低,严重制约了其影像学诊断价值和临床应用范围。其中,由铅、钨等重金属制成的机械吸收式准直器既是SPECT成像必不可少的成像部件,也因其吸收了99.9%以上的光子,使得分辨率和探测效率性能互相制约,导致SPECT性能落后,为此,何作祥创新性地提出了“去掉铅准直器”的SPECT成像设想。

基于此,研发团队将探测器在三维空间中分离排列形成稀疏阵列,既实现了高空间分辨率准直效果,又避免了光子损失,达到高探测效率,从根本上避免了机械吸收准直造成的空间分辨率和探测效率间的相互制约。

研究结果表明,自准直人脑SPECT能够达到0.5毫米分辨率和3.88%探测效率;自准直小动物SPECT能够达到0.05毫米分辨率和1.25%探测效率。

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