国产全数字PET:“火眼金睛”揪出癌症

全数字PET与传统PET的关系,好比数码相机之于胶片相机,在技术上是质的飞跃,有望带来PET应用场景的全面革新。全数字PET从关键材料、核心元器件到系统整机全部为中国自主研发,是自主创新的代表性成果。

4月8日,记者从华中科技大学获悉,由该校生命学院教授谢庆国带领团队发明的全球首款临床全数字PET,自去年6月在湖北省鄂州市中心医院投入试运行以来,已凭借其“火眼金睛”为数百名患者提前“揪”出癌症病灶,走完从研发成果到临床应用的艰难创新过程,实现了国产创新医疗仪器全数字PET从0到1的跨越式发展。

自主创新的代表性成果

PET是正电子发射断层成像的简称,是一种生化灵敏度极高的核医学分子影像技术。在恶性肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病等重大疾病的基础研究、早期诊断、疗效评估等方面具有极大的应用价值。

但传统PET不能精确数字化原始信号,需要用模拟电路将原始脉冲信号拉宽放慢,因此系统复杂、数据粗糙。全数字PET以“全数字”和“精确采样”为本质特点,在取消模拟电路处理的同时,实现信号源头的精确数字化,事半功倍。

全数字PET与传统PET的关系,好比数码相机之于胶片相机,在技术上是质的飞跃,有望带来PET应用场景的全面革新。中国科学院院士倪嘉缵认为,全数字PET从关键材料、核心元器件到系统整机全部为中国自主研发,是自主创新的代表性成果。

可对信号源头进行精确数字化

具体来说,全数字PET信号精确稳定,能够获得更好的分辨率。这在临床上,就意味着可以发现更小的肿瘤、更小的病灶,从而实现早诊断早治疗。其二,由于数字信号处理的高度发达与灵活,使得机器学习、人工智能等计算机学科的成果可以很方便地在全数字PET中应用和进化,所以全数字PET在临床中可以越用越准。其三,全数字PET实现了高度模块化的设计,不仅意味着PET本身可依据实际需求实现各种结构,同时还可以更有效地与其他医学设备结合使用,包括与一些治疗设备配套,达到“边诊断、边治疗”的效果。

“因为实现了数字化、模块化,所以全数字PET特别好维护,如果有哪个地方出了问题,只需要拆下一个模块换上即可,不会像传统PET维护那样牵一发而动全身,需要花很长时间和很大力气。”鄂州市中心医院核医学科主任焦次来说。

此外,全数字PET可在降低辐射剂量的同时,又快又准地查出结果。如果受检者不小心在检查床上移动造成了图像的伪影,或突然发生检查中断的意外情况,全数字PET也不需要重新扫描,只需通过图像处理软件就可以及时校正。

将尽快实现大规模高质量应用

PET的全数字化,并不是简单的技术换代,而是PET的“再发明”。不同于以往的专用电路,全数字PET内部采用的全是通用电子器件。从产业发展的角度看,具有重大意义。这意味着全数字PET能够随着消费电子的高速发展更新换代,大大加快其技术发展和性能提升的速度,既不容易被任何人垄断,更不容易被人“卡脖子”。

因研发门槛极高,此前只有极少数西方国家掌握了数字PET的研发技术,谢庆国团队通过自主发明的MVT方法,解决了PET信号源头的数字化国际难题,实现了全球数字PET研发领域的原创与领先。在进入临床“实战”后,该仪器用一个个切切实实的临床案例,充分证明了这一全新技术路线的可行性,以及这一颠覆性创新科技的巨大潜力。

“目前,我们在鄂州已经完成了全数字PET从0到1的研发与应用突破,接下来,将尽快实现大规模、高质量的应用,尽快驶入从1到N的发展‘快车道’。”谢庆国对此充满期待。

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