近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员杨永峰主持研发的高分辨的小动物正电子发射计算机断层扫描（PET）原型成像系统取得突破，实现小鼠脑成像达到国际领先的0.55mm的平均分辨率。该工作以A High Resolution Prototype Small-animal PET Scanner Dedicated to Mouse Brain Imaging 为题在最新一期的Journal of Nuclear Medicine, 57 (2016) 1130杂志发表。
小动物PET成像系统广泛应用于疾病的动物模型研究、新药物的研发、新治疗方法的研究和疗效的早期评估以及基础生物学研究像基因的表达和细胞的追踪等。现今小动物PET成像系统的分辨率为1-2mm，并且主要由探测器性能决定，传统PET成像系统受探测器相互作用深度不确定效应的影响，不能达到全视野均匀高分辨率。本系统由16个高分辨率双端读出相互作用深度测量探测器组成，探测器采用晶格大小为0.43mm的高分辨率晶体阵列，并达到1.7mm的高相互作用深度分辨率，使用经过精确系统建模和考虑所有物理效应的三维MLEM图像重建算法，系统对小鼠脑成像达到了0.55mm的平均分辨率，几乎达到了小动物PET成像系统分辨率的物理极限，为到目前为止国际上小动物PET活体成像达到的最高分辨率。
该项目是杨永峰与UC Davis紧密合作完成的。今后基于该技术的进一步研发将结合已经实现的高分辨率、更高的探测器效率和更高的电子学计数率性能，研发适合于广泛生物医学应用的高性能小动物PET成像系统。
图：（左）系统照片，（中）该小动物PET原型成像系统获得的Derenzo模体和小鼠头骨图像，（右）西门子D-PET成像系统的相应图像
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