联影uMI Panorama GS PET/CT系统性能突破:重新定义长轴视野影像新标准
北京协和医院霍力教授团队基于NEMA与EARL标准验证其卓越临床价值
随着医学影像技术的快速发展,长轴视野(LAFOV)PET/CT 正在推动核医学进入全新阶段。该技术显著提升系统灵敏度,支持快速扫描、低剂量成像及全身动力学建模等前沿应用。联影医疗推出的 uMI Panorama GS 全身 PET/CT 系统,搭载自研 uExcel 分子影像平台,具备 148 cm 超长轴向视野和先进的飞行时间分辨率,致力于树立行业新标杆。
研究背景:传统局限与长轴视野突破
传统 PET/CT 轴向视野通常不足 35 cm,需多床位拼接完成全身扫描,且灵敏度较低,限制了低剂量与快速成像的应用。长轴视野 PET/CT 通过扩展探测范围大幅提升灵敏度,为精准诊断和科研提供更强支撑。结合 LYSO 闪烁晶体与 SiPM 探测器,飞行时间分辨率已从 500 ps 提升至 200 ps 水平,显著改善图像质量与病灶检出能力。
当前部分 LAFOV 系统在商业化或覆盖范围上仍存局限。而 uMI Panorama GS 凭借 148 cm 轴向视野和约 180 ps TOF 分辨率,在临床适应性方面表现突出,可实现从头至膝的一次性高清扫描,适用于成人及儿科患者,并支持灵活床位配置,提升检查效率。
核心性能全面升级
1.4 mm 高清空间分辨率
uMI Panorama GS 在横断面中心实现约 2.9 mm 的 NEMA 空间分辨率,同时达到 **1.4 mm 高清空间分辨率**(数据来源:NMPA 注册文件),显著提升微小病灶的识别能力。
超高系统灵敏度
在标准 70 cm 线源测试下,系统灵敏度达 **176 kcps/MBq**;为更真实反映临床场景,研究采用 200 cm 长线源进行扩展测试,灵敏度为 **90.8 kcps/MBq**。此方法更贴近实际应用需求,也为不同轴长系统的横向比较提供了科学依据。
图1:(A) 70 cm 线源轴向灵敏度分布;(B) 200 cm 线源轴向灵敏度分布
180 皮秒级飞行时间分辨率(TOF)
根据 NEMA 模体测试结果,uMI Panorama GS 的 TOF 分辨率在 188–197 ps 之间,成为**全球首款在长轴视野系统中实现 180 ps 量级 TOF 的设备**,大幅提高信噪比与图像清晰度。
优异的散射控制与计数率性能
在 70 cm 散射模体条件下,噪声等效计数率(NECR)峰值达 **3.35 Mcps**(对应活度浓度 57.57 kBq/ml);在 175 cm 模体下,NECR 峰值为 **2.24 Mcps**(对应 33.27 kBq/ml)。系统在高计数率环境下仍保持稳定性能,满足复杂临床与科研需求。
图2:(左)NECR 曲线;(中)准确性曲线;(右)TOF 分辨率随活度变化
卓越图像质量
IQ 模体测试显示,六个球体的对比恢复系数(CRC)介于 68.17% 至 94.2%,背景变异性(BV)仅为 0.91%–1.70%。即使在短时扫描或延迟成像条件下,系统仍能维持高质量图像输出。
图3:不同扫描时长与延迟时间下的模体重建图像
临床验证:高效、精准、普适性强
15 秒超快速全身扫描
对肿瘤患者的单床位扫描结果显示,三个病灶在所有时间点均可清晰识别,**15 秒图像已具备良好检出能力**,30 秒图像噪声水平即可满足临床诊断要求。头部图像展现出清晰的灰白质对比、小脑结构及脊髓束细节,体现设备出色的分辨率与解析能力。
图4:不同扫描时长的临床图像;箭头所示为肺结节、脚后淋巴结和皮下结节
图5:患者注射 168 MBq (4.5 mCi) 18F-FDG 后 85 分钟采集 5 分钟 PET 图像
1/10 超低剂量全身成像
受试者仅注射 **0.79 mCi 18F-FDG**(约为常规剂量的 1/10),经 20 分钟扫描后分段重建。结果显示,**仅需 3 分钟采集即可获得满足临床诊断要求的图像质量**,证实该系统在极低剂量下仍具备强大成像能力。
图6:身高 155 cm、体重 74 kg、BMI 30.8 的患者,注射 29 MBq 18F-FDG 后 64 分钟开始采集
大体重患者高清成像
针对 BMI 高达 **54.7** 的患者测试表明,尽管存在严重衰减与散射,**仅用 3 分钟采集时间即可生成具有临床诊断价值的图像**,充分展现设备在复杂体型患者中的稳健性能。
图7:身高 171 cm、体重 160 kg、BMI 54.7 的患者,注射 444 MBq (12 mCi) 18F-FDG 后 110 分钟采集 15 分钟
总结与展望
uMI Panorama GS 凭借 148 cm 超长轴向视野,实现单床位覆盖全身关键器官,实时动态呈现示踪剂分布与代谢过程。系统在灵敏度、TOF 分辨率(达 180 ps 量级)、空间分辨率(达 1.4 mm)等方面实现全面突破。在 57.57 kBq/mL 活度浓度下,NECR 峰值达 3.35 Mcps,最大偏差控制在 3% 以内,展现出卓越的物理性能与稳定性。
结合 uExcel AI 平台,uMI Panorama GS 不仅在低剂量、快速扫描和大体重成像方面表现优异,还可精准构建全身代谢图谱,助力分子影像研究与新药开发。作为联影医疗分子影像旗舰产品,该系统正引领 LAFOV PET/CT 技术发展,重塑行业“金标准”。
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