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最近，波兰的研究人员使用Jagiellonian PET (J-PET) 扫描仪进行了首次三光子PET 扫描。
波兰的研究人员首次进行了三光子PET 扫描。这可以提高癌症诊断的特异性，并使临床医生无需进行手术活检即可确定内部恶性肿瘤。
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世界首例3 光子PET 扫描
雅盖隆大学物理研究所的研究人员表示，PET 技术也称为正电子成像，可产生一种称为正电子的正电子组合状态，从而将PET 扫描的灵敏度提高到可以在分子水平上检测到组织变化的程度。研究人员。帮助评估早期疾病进展。
研究小组医学研究负责人伊娃·斯特皮恩(Eva Stepien) 表示：“我们相信，电子成像将使我们能够更好地区分健康组织、癌组织和发炎组织，从而确定肿瘤的恶性程度。”研究人员表示，正电子成像开辟了可能性。 PET 成像在癌症诊断中的潜在新应用以及测试物质-反物质对称性的可能性。与仅基于两个光子生成图像的传统PET 扫描仪不同，正电子成像通过三个光子的湮灭来工作。这种擦除过程使得扫描非常敏感。
Stpie 和同事开发了一种使用Jagiellon PET (J-PET) 扫描仪的方法，该扫描仪由192 个塑料闪烁体条组成。该项目的目标是开发一种可以同时扫描患者全身的设备。他们使用由取自两名患者的肿瘤样本和脂肪组织组成的模型生成了三光子PET 图像。
除了识别不同程度的恶性肿瘤之外，该技术还可用于研究代谢和药物分布的动态。由此，J-PET有望推出更准确的诊断方法。正电子成像也有望在新兴的治疗诊断领域发挥作用，该领域的重点是开发同时检测和治疗疾病的解决方案。研究人员计划在JU 治疗诊断中心进一步研究它。
02
第一个塑料闪烁体PET-CT
Jagiellonian PET 是第一台由塑料闪烁体制成的正电子发射断层扫描仪。与无机闪烁体相比，塑料闪烁体相对便宜且易于成型。这使得可以制备出具有成本效益的设备，从而可以对整个人体进行同步代谢成像。
第一个全尺寸J-PET 原型如下图所示。它还用于研究正电子原子衰变中的离散对称性以及正电子衰变引起的光子的多方纠缠。
这是一个跨学科的国际小组，包括雅盖隆大学的物理学家、化学家、电气工程师、计算机科学家、国家核研究中心玛丽亚·居里以及量子信息物理学家合作的结果。生物学家和医学物理学家。 Skodowska 大学、维也纳大学、弗拉斯卡蒂国家实验室以及Nowoczesna Elektronika 和脑波电子学。
塑料闪烁体比晶体闪烁体具有更好的时间分辨率。 J-PET 探测器的新颖之处还在于，有关伽马量子相互作用位置的信息仅从时间中提取，而不是从能量累积测量中提取。
J-PET 探测器的192 个模块中的每一个都有两个光电倍增管连接到闪烁体的每一端。使用新开发的专用数字多阈值电子器件，在上升沿和下降沿的四个电压电平上对信号进行采样。
J-PET断层扫描仪的新型检测层的单个模块是一个独立的检测单元，通过光学链路将有关信号定时的信息传输到数据采集板。由13 个BC-404 塑料闪烁体组成。每个条带的尺寸为6x24x50 mm，闪烁体包裹在Vikuiti ESR Pokalon 100B 箔中。
此外，S13361-6674 Hamamatsu SiPM（硅光电倍增管）可读取1x4 矩阵闪烁体条带的每一侧。 SiPM 的输出连接至前置放大器和电源板。电源板允许对每个SiPM 的电压进行单独且高精度的调节。另一方面，前置放大器板首先增强信号，然后被动地将信号分成两部分。然后模拟信号被馈送到FPGA 芯片上的LVDS 缓冲器，该缓冲器将第二电压设置为恒定值。
该方法允许对每个检测器通道以恒定阈值进行时间测量。模数转换在模块末端执行，以实现最佳的时序性能。然后，数字信号由两级数字读出系统处理，该系统动态处理部分数据流并最终将其存储在服务器上。整个探测器由安装在金属框架上的24个探测模块组成。每个模块都可以轻松拆卸进行维护，总重量约为2kg。
由于应用了硅光电倍增管矩阵，新的J-PET 层比第一个原型具有更好的定时分辨率。这种PET 可广泛用于生物学研究、培养细胞系的初步研究以及质子治疗J-PET 范围监测的开发。
03
您的市场地位如何？
PET/CT是当今医学影像领域最高端的功能影像产品，能够高灵敏度地对人体组织功能、代谢、受体分布等进行成像。具有精确、具体、局部等特点。目前，美国3亿居民拥有5000多台PET/CT机器，平均每百万人拥有10多台机器。中国作为一个发展中国家，在2.0基础上需要2600至3000台PET/CT机器。每百万人口CT市场规模已达千亿，市场潜力巨大。
J-PET是一种由塑料闪烁体和无机闪烁体组成的正电子发射断层扫描装置，实现了三光子扫描，其图像精度和时间分辨率均优于目前的单光子和双光子扫描。相比之下，在设备成本方面也具有比较优势。那么面对千亿的核医学影像市场，J-PET如何定位自己呢？
04
国内外行业盘点
西门子Biograph Vision Quadra
在2020 年10 月22 日至30 日举行的第33 届欧洲核医学协会(EANM) 虚拟年会上，西门子Healthineers 宣布了其3.2 毫米硅光电倍增管(SiPM) 探测器技术和飞行，此外，我们还宣布了Biograph Vision Quadra。为了与Biograph Vision PET/CT 扫描仪既定的飞行时间(ToF) 性能保持一致，Biograph Vision Quadra 具有106 厘米的扩展轴向视野(FoV)。这是PET 轴向视场(FoV) 的四倍。传记愿景600。 SiPM 探测器和扩展的轴向FoV 相结合，可以在一张床上实现更多的解剖覆盖，从而可以在低患者辐射剂量的情况下进行快速扫描。
GE超高灵敏度PET/CT
GE Discovery MI Gen 2 采用突破性数字PET 技术、最新的诊断CT 和先进的定量软件构建，旨在加速研究并提高临床生产力。 Discovery MI Gen 2 是数字PET/CT 领域最早的下一代产品。它具有令人难以置信的30 厘米数字检测范围，并提供30 cps/kBq 的超高灵敏度。此外，AutoIN 的远程地标和手术台定位功能可通过控制台对患者进行定位，有助于减少技术人员的辐射暴露。它还与诊断CT 配合使用，可以执行基于深度学习的图像重建。还使用了SiPM的半导体光电倍增管和飞行时间技术。
飞利浦Vereos 数字PET/CT
飞利浦的最新产品是Vereos Digital PET/CT。它利用SiPM半导体光电倍增管直接转换光电信号，实现全晶体覆盖的1:1匹配。它还具有iDose4 软件，可减少计量并提高空间分辨率。通过iPatient 优化您的操作流程。
佳能90cmCT大厅PET/CT
佳能医疗Celesteion PUREViSION 版PET/CT，90 厘米CT 孔径可改善患者体验并改善肿瘤规划和治疗设备的使用。将不同尺寸的光电倍增管组合起来覆盖4*4毫米的Lu晶体，垂直19.6厘米。宽度，以及飞行时间技术的使用。它还改善了种植体和邻近软组织的可视化，从而实现更清晰、更可靠的诊断。
联影真全身PETCT
联影医疗的全身一体化PETCT uEXPLORER Explorer是中国研发的全球首台真正的全身PETCT，具有194厘米的大垂直视野和30-40倍的超高灵敏度。实现2.9 毫米分辨率、超低辐射剂量和超快速成像。 2019年1月，联影宣布全球首台全景动态成像PET/CT“uExplorer”获得美国FDA批准。该产品实现4D实时全身动态扫描，可显示各器官的动态代谢过程。
东软超清PET/CT
东软医疗系统股份有限公司（以下简称“东软医疗”）是国内大型高端医疗设备推广商之一。东软医疗目前拥有CT、MRI、DSA、XR、PET/CT、RT、US、IVD、MDaaS等九大产品线。东软医疗NeuWise PET/CT天眼具有超高灵敏度和超清晰分辨率。它采用LYSO晶体，配备新一代TOF（飞行时间）技术。预留被动质控系统，可在0.42秒内识别被摄体动作，质控时间仅为各种传统高端软件算法的1/3。它可以优化呼吸采集过程中的运动伪影并取代外部呼吸同步设备。
明丰PET/CT采用第四代MF数字检测仪
10月17日，我们隆重发布了“ScintCare PET/CT 750T”，这是一款面向医疗行业、综合性能优异的超高端全数字化PET/CT设备。它采用最先进的第四代中频数字探测器。 LYSO晶体和SiPM采用1:1耦合、100%全覆盖设计，大大提高了系统的检测能力，实现了业界超高的系统灵敏度23.5kcps/MBq（NEMA）。超宽晶轴视场达到403.2mm，达到短轴PET/CT系统领域的超宽视场。您可以在双人床上实现全身扫描，5分钟即可完成全身扫描。此外，它还搭载众多AI人工智能技术应用平台，让操作更便捷、图像更清晰、量化更精准。它还具有针对众多软件、硬件和算法的低剂量优化设计。患者吸收的剂量更低，扫描速度更快。
Sano 与业界首台自由呼吸PET/CT 合作
赛诺联合医疗科技（北京）有限公司于2011年由怀揣“实业兴国”梦想的中国科学家和工程师创立，依托清华大学发展医疗产业的高科技产业。一家总部位于北京的公司。我们的旗舰产品是Polestar m660，它是业界首款自由呼吸PET/CT。 PoleStar m660 PET/CT在灵敏度、NECR（噪声当量计数率）、TOF性能方面都比较优秀，具有优良的临床图像质量，设备在临床使用中稳定可靠。 PoleStar m660 利用高性能、高灵敏度TOF 检测系统和独特的智能运动跟踪系统，实现PET/CT 技术的革命性进步。废除了传统的呼吸同步装置，让受试者自由呼吸。准确的图像。
目前，全球核医学市场仍由各大医学影像公司主导，但在美国内部，PET技术领域的技术创新来源正在多元化，产业化正在由少数有实力的公司形成。作为“超级、少数精英、多功能GPS”占据巨大市场份额的3光子扫描J-PET未来的发展方向是什么？
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