同济医院与华科大合作研发脑部PET 戴上头盔即可看大脑“模样”
武汉晚报 2024-07-26 12:06

只需将头盔PET设备“戴”在头上,无需联合CT及磁共振,不受地点、环境限制,患者就能以任意姿势完成脑部实时动态扫描成像。7月23日,记者在华中科技大学附属同济医院的核医学科,看到初代全数字头盔PET设备并获悉,这台设备已完成近百例临床试验,正在积极优化、提升性能,实现下一步的技术转化。

“研发脑部专用PET很有必要”

全数字头盔PET由同济医院神经内科张旻教授、核医学科朱小华教授,与华中科技大学生命学院尼科拉·达森佐教授联合研发。

“头盔设计的是半球形,这样能更好地适应头部形状,根据需要调整角度,提高覆盖率,这样可以探测到更多有效数据。”在核医学科,张旻一边演示设备一边解释,大脑由数十亿个神经元和错综复杂的神经网络构成,结构和功能的高度复杂性一直是医学研究的难题。目前能反映大脑解剖结构的设备有头部CT、磁共振以及PET等设备,但头部CT和磁共振都只能成像,无法观察大脑的代谢活动,对于研究和治疗重大脑部疾病如阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫、脑部肿瘤等,有一定局限性。

张旻告诉记者,PET可利用不同的放射性示踪剂来观察大脑的代谢活动,是目前唯一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经递质活动的新型影像技术。但是传统的PET设备往往要和CT或磁共振联用,用以重建清晰的图像,而且设备体积庞大、无法移动,患者检查时要平躺并且保持静止,探测效率低、成本高。此外,传统模拟数字混合的PET技术复杂度高、稳定性差。

“开发和研制高性能的脑部专用PET很有必要。”张旻说。因此,2019年,华中科技大学生命学院意大利籍全职教授尼科拉·达森佐找到同济提出合作研发全数字头盔PET时,张旻非常支持。

不受时空姿态限制 头盔PET实时动态成像

在同济医院核医学科,记者看到,当PET变成“头盔”,患者不需要躺在PET—CT上,也不用把头放在幽闭的探测环中,只需要像烫头发那样坐在凳子上,戴上头盔即可成像,甚至可以边扫PET边玩手机。

“凳子高度可以调整,还配有轮子。”张旻说,这样便于设备根据临床需求在医院内移动。最重要的是,头盔设计成半球形,可减少检测通道的数量,不受时空、姿态的限制,能实现实时动态成像。

比如在脑卒中康复训练时,指定病人做一个动作,头盔PET就可以实时观测到脑反应状态,从而知道此动作对病人特定脑区的恢复有没有作用,医生便可针对不同脑区恢复需求拟定不同训练动作。如果应用到脑部手术中,可以及时监测到病灶区域,精准切除。

尼科拉·达森佐教授说,从目前的临床试验数据看,头盔PET的准确度和传统PET一致。接下来团队将根据同济的临床反馈意见,对初代设备进行优化和升级,加上高灵敏度的探测器以及运动校正,让图像更加清晰。

“头盔PET不仅为脑科学研究人员提供了探索未知领域的尖端工具,也为应对老龄化社会中神经退行性疾病的早期诊断、药物疗效监测及新药开发提供了有力支持。”张旻告诉记者,目前团队已和锐世医疗达成合作,拿到中国医疗器械注册证后,便将进行产品开发。

文/王恺凝 田娟

编辑/倪家宁

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