清華新聞網(wǎng)6月17日電 6月11日至14日，核醫(yī)學(xué)與分子影像學(xué)會(huì)(SNMMI) 2022年會(huì)在加拿大溫哥華舉行。SNMMI年會(huì)是本領(lǐng)域首屈一指的教育、科學(xué)、研究和社交活動(dòng)，每年均有來(lái)自世界各地的數(shù)千名核醫(yī)學(xué)及分子影像學(xué)領(lǐng)域?qū)I(yè)人士參會(huì)。6月14日，SNMMI會(huì)議官方網(wǎng)站以“革命性技術(shù)縮短心臟掃描時(shí)間，獲取高質(zhì)量SPECT圖像”（Revolutionary Technology Shortens Cardiac Scan Time, Provides High-Quality SPECT Images）為標(biāo)題發(fā)布熱點(diǎn)新聞（press release），報(bào)道了清華大學(xué)工程物理系學(xué)者在自準(zhǔn)直SPECT快速心臟成像技術(shù)上的最新研究成果。
缺血性心臟病是全球首要死因。心臟SPECT成像可對(duì)冠心病進(jìn)行診斷和風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，但受限于機(jī)械準(zhǔn)直器，SPECT的圖像分辨率低，成像時(shí)間長(zhǎng)（平行孔準(zhǔn)直器人體SPECT：10~20 mm分辨率，10~20分鐘掃描時(shí)間；多針孔心臟專(zhuān)用SPECT：6~15 mm分辨率，2~5分鐘掃描時(shí)間），重建圖像質(zhì)量受人體心臟和呼吸運(yùn)動(dòng)影響，難以提高。
本研究工作基于原始創(chuàng)新自準(zhǔn)直成像原理，提出了快速成像的心臟專(zhuān)用SPECT設(shè)計(jì)。其多層棋盤(pán)結(jié)構(gòu)自準(zhǔn)直探測(cè)器兼顧準(zhǔn)直和探測(cè)雙重功能，從根本機(jī)理上解決了機(jī)械準(zhǔn)直器的技術(shù)瓶頸問(wèn)題；通過(guò)設(shè)計(jì)亂序排布的高開(kāi)孔率金屬板，進(jìn)一步減少光子混疊（Multiplexing）效應(yīng)對(duì)圖像質(zhì)量的影響，提升成像系統(tǒng)信噪比。蒙特卡羅模擬結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的成像系統(tǒng)在直徑19cm的球形視野內(nèi)達(dá)到4mm空間分辨率和0.68%平均探測(cè)效率，可以在2s掃描時(shí)間內(nèi)識(shí)別出心肌模型中的缺血區(qū)域。研究工作對(duì)大幅度縮短掃描時(shí)間、提升圖像質(zhì)量、提升病人通過(guò)率和減少輻射劑量具有重要意義，有望帶來(lái)SPECT心臟成像技術(shù)的革命性突破。
多層棋盤(pán)結(jié)構(gòu)自準(zhǔn)直探測(cè)器同時(shí)達(dá)到高分辨率和高探測(cè)效率
亂序排布高開(kāi)孔率金屬板減少光子混疊效應(yīng)影響，提高圖像質(zhì)量
系統(tǒng)達(dá)到4mm空間分辨率和0.68%平均探測(cè)效率
在2s掃描時(shí)間的SPECT心肌模型圖像中準(zhǔn)確識(shí)別缺血病灶
本論文第一作者為清華大學(xué)工程物理系2018級(jí)博士生張德斌，論文通訊作者為清華大學(xué)工程物理系長(zhǎng)聘副教授馬天予。論文主要作者還包括清華長(zhǎng)庚醫(yī)院何作祥教授、清華大學(xué)工程物理系劉亞強(qiáng)教授、紐約州立大學(xué)布法羅分校姚如濤教授。相關(guān)工作得到清華大學(xué)自主科研計(jì)劃（交叉儀器專(zhuān)項(xiàng)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院專(zhuān)項(xiàng)）、國(guó)家自然科學(xué)基金儀器專(zhuān)項(xiàng)支持。
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供稿：工物系
編輯：李華山
審核：呂婷
