突破时空限制！同济医院与华科大生命学院合作研发“戴”在头上的PET

极目新闻记者 赵雪纯

通讯员 田娟

只需将头盔PET设备“戴”在头上，无需联合CT及磁共振，不再受地点、环境限制，患者即可以任意姿势完成脑部实时动态扫描成像，这就是华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科张旻教授、核医学科朱小华教授、华中科技大学生命科学与技术学院数字PET实验室尼科拉·达森佐教授联合研发的全数字头盔PET设备。这项突破性的创新将改变脑疾病患者的检查体验，为脑科学研究打开新的大门。日前，相关研究文章发表于国际权威期刊《IEEE辐射与等离子体医学科学汇刊》上。

相关论文

大脑由数十亿个神经元和错综复杂的神经网络构成，其结构和功能的高度复杂性一直是医学研究的难题。捕捉大脑在自然状态下的高分辨率活动图像，对于深入了解大脑的功能和运行机制至关重要。PET与头部CT、磁共振等着重反映大脑解剖结构的设备不同，是目前唯一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经递质活动的新型影像技术。该技术利用不同的放射性示踪剂来观察大脑的代谢活动，为研究和治疗重大脑部疾病如阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫、脑部肿瘤等奠定了坚实的基础。

但传统的PET设备往往需与CT或磁共振联用，用以重建清晰的图像，且设备体积庞大、无法移动、探测效率低、成本高昂。同时，患者检查时需平躺并保持静止，使得PET在脑网络和功能研究中的应用受到制约。此外，传统模拟数字混合的PET技术复杂度高、稳定性差，所以开发和研制高性能的脑部专用PET迫在眉睫。

该团队的全数字头盔PET的技术核心是将传统的PET设备创新性地设计成头盔形式，实现实时动态成像。其紧凑的结构和全数字技术，使设备能够响应更多的γ光子，实现高计数率的数据采集。同时，半球形头盔设计能更好地适应头部形状，提供更高的立体角覆盖率，从而探测到更多有效数据，实现更高的灵敏度。此外，软件符合策略在数据处理过程中保证了效率和精度，提高了PET信号探测的准确性。这一设备不仅为脑科学研究人员提供了探索未知领域的尖端工具；也为应对老龄化社会中神经退行性疾病的早期诊断、药物疗效监测及新药开发提供了有力支持。

头盔PET

据悉，目前团队成员正致力于对初代全数字头盔PET设备的优化和升级，并在扫描的同时采集动态脑电信号，通过人工智能技术对多模态数据进行融合，绘制脑网络图谱，推动大脑功能研究领域的创新，并促进材料科学、电子工程和数据处理等技术领域的发展。

（来源：极目新闻）