世界首台全景动态扫描PET-CT“探索者”揭秘

联影医疗uEXPLORER如何突破技术极限，开启全身影像新时代？

作者 / 联影医疗分子影像事业部物理算法专家吕杨

编者按：

2018年北美放射学年会上，联影医疗发布世界首台全景动态扫描PET-CT——探索者（uEXPLORER）。凭借1940mm轴向视野、19.1%绝对灵敏度和1秒动态成像能力，该设备标志着人类在探知微观生命活动方面迈出关键一步。它如何诞生？临床价值何在？本文深入解析其技术突破与应用前景。

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为何将PET轴向视野做到2米？

PET成像质量取决于系统对伽马光子的捕获能力，即灵敏度。目前高端临床PET系统灵敏度普遍低于2%，大量信号丢失制约图像质量提升。

伽马光子由正负电子湮灭产生，飞行方向随机。理想PET系统需全方位捕捉这些光子。历史上曾尝试适型、双平板、球型等多种结构，但受限于制造与临床实用性，环型结构最终成为主流。

环型PET的灵敏度与轴向长度正相关。保持探测器直径不变时，增加轴长可显著提升灵敏度。早期PET轴向视野仅20mm，90年代增至100mm，如今临床设备多为200~300mm，仅够完成脑部单床位扫描。

此前已有研究尝试更长轴向视野设备，如SHR-92000和另一款原型机，但因能量分辨率低、使用金属隔片导致灵敏度下降及伪影等问题，未能实现商业化。

真正具备临床应用价值的超长轴向视野PET-CT由联影医疗研发制造——uEXPLORER，又称“2m PET”。选择2米视野基于两点：一是覆盖99%以上人群身高；二是确保中心约1米范围内灵敏度均匀分布，满足高质量成像需求。

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世界首台全景动态扫描PET-CT如何诞生？

2014年10月
探索者联盟获美国NIH资助启动项目，联影随即开展超长轴向视野PET预研；

2017年1月
联影凭借自主数字光导PET-CT技术，成为探索者联盟唯一工业合作伙伴；

2017年5月
小型样机Mini-EXPLORER II研制完成，2018年1月在美国加州大学戴维斯分校兽医院投入使用；

2018年9月
在复旦大学附属中山医院协助下，uEXPLORER完成首批科研扫描；

2018年12月
通过美国FDA审批；

2019年1月
获得中国国家药监局创新医疗器械特别审查资格。

作为NIH“变革性研究奖”项目，uEXPLORER面临三大挑战：超长轴向视野、超高灵敏度与全身动态采集。

系统集成超56万个晶体和2800多个符合单元。研发团队设计轴向无缝拼接探测模块与单元化机架结构，对准精度达0.5mm，保障高空间分辨率与图像融合精度。

超高灵敏度带来海量数据：符合线超910亿条，较传统PET高出1~2个数量级。以10mCi剂量扫描为例，单事件计数率超150Mcps，符合事件率超20Mcps，数据流达12Gb/s，单次动态采集可达1TB。为此采用分布式采集与并行重建架构，配备8路数据采集、8×56 Gb/s传输网络及8个高性能重建节点，总算力达160TFLOPS。