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長期以來，以PET/CT設備為代表的高端醫學影像設備的部件和整機制造被歐美企業壟斷。近年來，隨著國家對國產醫療設備的大力支持，國產PET/CT設備也開始加速發展。

近期，中國科學院深圳先進技術研究院（簡稱“深圳先進院”）成功研發國內首臺高清晰磁共振兼容人腦PET功能成像儀器（命名為“SIAT bPET”），實現了我國在高端磁兼容腦PET成像儀器研發方面零的突破，其技術達到國際先進水平。

01

中科院先進院發布首臺高清晰

磁兼容腦PET功能成像儀器

深圳先進院醫工所勞特伯生物醫學成像研究中心研究員楊永峰表示：“通常，PET成像儀器由于探測器的深度不確定效應，空間分辨率會隨著偏離成像視野中心而變差，嚴重影響成像精度?！?/span>

據悉，楊永峰團隊研發了高三維分辨率雙端讀出探測器，使得該大口徑成像系統達到14%的中心效率（350-750 keV能量窗），和整個成像視野好于1.4 mm的空間分辨率，兩項性能指標都處于國際領先水平。

深圳先進院研制的SIAT bPET探測器系統和腦成像儀器照片

楊永峰介紹稱，與國外商業磁兼容腦PET成像儀器相比，SIAT bPET的效率提高了近2倍（從7.2%到14%），平均體分辨率提高了30倍以上（從約64mm3到2mm3）。同時，SIAT bPET采用了創新的電子學和磁兼容設計，使得磁共振成像對PET成像的影響幾乎可以忽略不計，PET成像對磁共振成像圖像信噪比的影響小于5%，滿足同時開展PET/MRI成像的尖端科研需求。

據了解，PET和MRI都是腦科學研究和腦疾病診斷的重要工具，PET的高靈敏度、高定量精度功能代謝成像和MRI的高空間分辨率、高軟組織對比度解剖結構成像高度互補，PET和MRI還可以相互輔助，進一步提升各自的腦神經成像能力。PET分子成像通過測量大腦的血流、葡萄糖和氧的代謝、蛋白質的生成、藥物的分布和神經遞質的動力學等，探索不同腦區的功能，確定病變腦區的功能演變，對于腦疾病干預治療策略和新藥物探索具有重要意義。

SIAT bPET獲得的Derenzo模體圖、人腦FDG代謝圖和兔子NaF骨掃描圖

“不過，目前市場上并沒有高性能腦PET成像儀器?！?/span>楊永峰說，與美國腦計劃項目正在資助研發的多個高性能腦PET成像儀器相比，SIAT bPET的空間分辨率和效率也處于先進水平。“高空間分辨率使得研究大腦的細微焦點腦功能區和小的核團成為可能，還可以通過降低部分容積效應來提高腦PET成像研究的定量精度；高效率除了通過提高腦PET圖像的信噪來提高研究的定量精度，也為高精度研究神經遞質活動和其他動態腦生化與功能活動奠定基礎?！?/span>

SIAT bPET和聯影uMR790 3T磁共振成像系統上同時獲得的人腦PET/MRI圖像

2022年，團隊成員鄺忠華在國際核醫學和分子影像年會與IEEE醫學成像會議上口頭報告了該研究成果，隨即引起了廣泛的國際關注。同時，該儀器也為開展基于PET功能成像的腦科學研究、老年性癡呆等疾病的早期定量診斷研究和新藥開發提供了一臺重要的新工具。

據悉，相關研究由基金委國家重大科研儀器研制、深圳市孔雀團隊和中國科學院儀器研制團隊等項目資助。

02

中科院曾與聯影醫療合作

實現高端醫學影像技術突破

資料顯示，中科院深圳先進院于2006年成立，經過十五年發展，深圳先進院目前已初步構建了以科研為主的集科研、教育、產業、資本為一體的微型協同創新生態系統，目前先進院總人數超過4200人，全職院士11人、國家級、省市級高層次人才近300人，全院總資產超130億元，自然指數達31.11，擁有超百個國家、省、市級創新載體，牽頭建設深圳兩大科技基礎設施、三大基礎研究機構、國家級創新中心多項指標在全國科研院所排名第一。

醫學影像技術作為一門將放射性物質成像技術應用到醫療中的技術，常見的有B超、X線、CT成像、核磁共振成像、數字減影血管造影等，其通過先進的醫學儀器，對病變部位拍片，根據病變的形態學改變做出診斷，為治療疾病帶來切實的幫助，是臨床不可或缺的輔助學科。

而此次發布國內首臺高清晰磁兼容腦PET功能成像儀器，并非中科院先進院在醫學影像領域的首次探索。早在聯影醫療成立后，中科院先進院就與其合作，以在國產高端醫學影像領域實現技術突破。

彼時，聯影醫療和中科院深圳先進院還決心解決兩個行業核心難題：如何破解磁共振影像分辨率越高，掃描速度越慢的矛盾？如何突破高場強中短波長射頻影響圖像質量的瓶頸？

2021年，由聯影醫療牽頭，中國科學院深圳先進技術研究院、中國人民解放軍總醫院、復旦大學附屬中山醫院共同完成的“高場磁共振醫學影像設備自主研制與產業化”項目榮獲2020年度國家科技進步獎一等獎。

如今，兩家單位的合作目標得已實現。談及成功原因，中科院深圳先進院研究員鄭海榮認為，作為一家體制內的新型研發機構，中科院深圳先進院為科研人員開辟“特區”，規定與聯影醫療合作的科研人員不必申請政府項目，不必發表論文，只要在磁共振技術上取得突破，就能獲得晉升和漲薪。

03

PET是近20年核醫學領域

出現的最重要的新技術

PET全名為正電子發射計算機斷層掃描（Positron Emission Tomography），是近20年中核醫學領域出現的最重要的新技術。大多數PET使用放射性18F標記的氟代脫氧葡萄糖（Fludeoxyglucose，FDG）作為示蹤劑，示蹤劑靜脈注入后，會隨著血流達到全身，以不同的濃度聚集在特定的組織或器官：代謝活躍的組織或病灶，示蹤劑聚集多，在PET掃描上呈現高代謝亮信號，代謝不活躍的組織或病變則呈低代謝暗信號。由此可以發現和區別不同性質的病變，或者了解不同組織的功能狀態。

目前醫院中進行的PET/CT檢查，就是將PET掃描和CT兩種影像技術有機結合在一起的一種檢查手段。單純PET掃描所得出的圖像雖然能夠從分子水平揭示人體組織的代謝活動，但是圖像解剖結構不清楚；而CT圖像則可以清晰顯示人體組織的解剖結構，所以PET/CT從根本上解決了核醫學圖像解剖結構不清楚的缺陷。

近年來，PET掃描逐漸與MRI、增強顯像等技術結合，發展出PET/MR、動態PET/CT等新型檢查手段，在實現了功能圖像和解剖圖像信息互補的同時，還能更好地顯示軟組織結構或病灶血供情況，使這一檢查達到了定量的目的，大大提高了診斷的準確性。

目前，PET掃描在腫瘤學、心血管疾病和神經科學等領域都有著廣泛應用，可以用來發現和評估異常組織、早期冠狀動脈疾病、心臟病發作導致的心肌損傷或疤痕、受中風或血栓影響的區域、藥物對心臟和大腦的影響、精神障礙以及與阿爾茨海默病、帕金森病或癲癇等疾病相關的大腦變化等。

04

PET/CT被跨國巨頭壟斷

國產企業加速研發

PET/CT 做為腫瘤診斷“神器”，在腫瘤的早期診斷、精準分期和治療方案制定等方面發揮著重要作用。

近年來，我國癌癥人數的持續增長，基于我國癌癥治療水平的現狀，預示著我國癌癥患者，特別是高發病率的癌癥患者，對PET/CT早篩有廣闊的市場需求。據了解我國癌癥患者人數從 2014年的384.4萬人增加到2018年428.5萬人，預計2030年我國癌癥患者人數將增加到569.6萬人。

目前腫瘤早篩的手段非常有限，需要精準的腫瘤早篩技術，PET/CT應用最為普遍。PET/CT作為“查癌神器”臨床需求較大。2019年中國百萬人口PET/CT保有量為0.24臺，這個數字在美國為7.8臺，日本為3.8臺，足可見我國PET/CT設備市場空間之大。

在此前很長一段時間里，國內PET/CT等高端醫療影像設備完全依賴進口，其市場一直被GE、飛利浦、和西門子（簡稱GPS）等跨國巨頭壟斷。但隨著國家對國產醫療設備的大力支持，近幾年來國產PET/CT設備發展也開始加速，在我國市場占有率也持續走高。下面我們一起看看有哪些國產廠商，產品又如何。

聯影世界首臺全景動態掃描PET-CT

聯影醫療是十三五國家重點研發計劃“數字診療裝備研發專項”中牽頭承擔科研項目數最多的企業之一。其開發的世界首臺全景動態掃描PET-CT設備uEXPLORER，能夠4D實時動態呈現全身器官代謝過程。

UIEXPLORER探索者由聯影與美國頂尖分子影像團隊EXPLORER（探索者）聯盟共同打造，這次重磅亮相，以一系列打破極限的超強性能贏得了業界贊嘆——194cm超大軸向視野、30-40倍的超高靈敏度（與傳統PMT系統相比）、2.9mm超高分辨率、超低輻射劑量等一系列性能。UIEXPLORER探索者可以實現實時全身動態成像、精細結構成像與超靈敏功能成像兼得、極速全身成像、超低劑量延時掃描。

東軟NeuWise PET/CT蒼穹之眼

2020年7月，東軟醫療系統有限公司（以下簡稱“東軟醫療” ）正電子發射計算機斷層顯像（Neu Wise PET/CT，國械注準20203060629）獲得醫療器械注冊批準。全新一代NeuWise PET/CT蒼穹之眼，配備全影息全景成像，可預約式無源質控系統及多種高階軟件算法，搭配LYSO晶體以及全新一代TOF技術，實現了超高靈敏度、超清分辨率的雙重突破。

賽諾聯合業界首臺自由呼吸PET/CT Polestar m660

賽諾聯合醫療科技（北京）有限公司是抱有“實業興國”夢想的中國科學家和工程師們于2011年創立。代表產品為Polestar m660是業界首臺自由呼吸PET/CT 。PoleStar m660 憑借高性能、高靈敏度的TOF探測系統和獨有的智能運動追蹤系統，實現了PET/CT技術上的革命性進步：摒棄了傳統的呼吸門控裝置，可以在受檢者自由呼吸的狀態下，實現精準影像。

據了解賽諾聯合未來還將在其PET/CT上搭載首創的心臟時空成像解決方案，該方案可以通過智能心臟運動追蹤、TOF雙定量重建和深度學習智能降噪等多項獨有技術，從而給臨床提供更精準、更定量、更快速的全新PET心臟顯像方法；相對于傳統的心臟顯像方法具有明顯的優勢。

明峰超高端全數字化ScintCare PET/CT 750T

2021年10月明峰醫療推出超高端全數字化ScintCare PET/CT 750T，其搭載國際領先的第四代MF全數字化PET探測器，具有403.2mm業界超寬的軸向視野，23.5cps/kBq業界超高的靈敏度，380ps TOF時間分辨率；可實現更快掃描速度、更精準圖像質量、更高效臨床體驗、和更智能臨床應用。

銳視康RAY-SCAN 64型PET/CT

北京銳視康科技發展有限公司是一家注冊在中關村高科技園區的國家高新技術企業，主要產品有人體PET/CT、SPECT、PET和用于新藥研制和生物醫學研究的小動物多模態分子醫學影像設備。

2014年2月，銳視康RAY-SCAN 64型PET/CT整機系統通過國家藥監局的評審，獲得醫療器械注冊許可證。設備主要由高靈敏度高分辨率36環PET和高性能64排CT兩個部分組成。具備有高靈敏度、高融合精度、高采集速度、高空間分辨率的技術特點。為了保證高融合精度，銳視康采用了PET掃描架和CT掃描架同心設計，病人無需移動就可以完成PET和CT掃描。

銳世PET/CT DigitMI 910

湖北銳世公司成立于2015年，致力于提供全數字PET/CT，PET/MRI，部位專用PET等分子影像診斷與治療設備，以及醫學影像與信息化服務等專業精準的醫療解決方案?；谑讋摰娜珨底諴ET技術，2019年6月4日，湖北銳世數字醫學影像科技有限公司產業化生產的臨床全數字PET/CT DigitMI 910(注冊型號DPET-100)通過了NMPA注冊審批。

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此次中科學院深圳先進院發布的國內首臺高清晰磁共振兼容人腦PET功能成像儀器，不僅實現了我國在高端磁兼容腦PET成像儀器研發方面零的突破，同時也為國產企業在該領域的研發探索做出表率：作為最高端的醫學影像設備之一，盡管國產PET/CT還有很長的要走，但未來仍值得期待。