我国科学家开发低剂量PET高清成像新方法提升脑部疾病诊断能力

基于一体化PET/MR设备融合全脑空间定位技术，显著提升低剂量PET图像质量，为脑部疾病早期诊断提供技术支持

近日，中国科学院深圳先进技术研究院胡战利研究员、黄振兴副研究员团队联合河南省人民医院王梅云教授团队，基于联影一体化PET/MR设备，成功研发一种融合全脑空间定位技术的低剂量PET高清成像方法。相关成果以“Accurate whole-brain image enhancement for low-dose integrated PET/MR imaging through spatial brain transformation”为题，发表于医学成像领域权威期刊《IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics》（IF = 6.7）。

大脑作为人体神经中枢，其功能与结构的精准成像对神经系统疾病诊断至关重要。一体化PET/MR设备可同步获取PET代谢信息与MR解剖结构，已成为脑科学研究和临床诊断的重要工具。然而，传统高剂量PET检查存在辐射风险，而降低剂量则易导致图像噪声增加、对比度下降，影响定量分析准确性。

针对上述问题，研究团队提出创新性解决方案：利用Freesurfer软件提取全脑空间定位信息，结合交叉注意力机制，实现PET代谢信息、MR解剖信息与全脑空间定位信息的高效融合，并构建深度学习网络模型，建立低剂量与标准剂量PET图像间的映射关系。该方法工作流程涵盖空间信息提取、PET降噪处理及三维神经网络建模等关键环节。

研究采用峰值信噪比（PSNR）、结构相似性（SSIM）和皮尔逊相关系数（PCC）进行定量评估，并与CNN、REDCNN、UNet等主流深度学习方法对比。结果显示，该方法在测试集中PSNR达41.96 ± 4.91 dB（p<0.01），SSIM为0.9654 ± 0.0215（p<0.01），PCC高达0.9915 ± 0.0047（p<0.01），各项指标均优于对比方法。