作者:加州大学戴维斯分校的克里斯蒂娜·德普图拉
新的超快光子探测器允许快速处理来自正电子发射或x光扫描的数据，而不需要断层扫描来重建图像
这张图片展示了一个使用新技术通过正电子发射扫描的大脑模型
学分:加州大学戴维斯分校西蒙·切里 美国的研究人员
S
日本已经展示了第一个不需要断层扫描的实验性横截面医学图像，这是一个用于在ct和PET扫描中重建图像的数学过程
该作品发表于10月10日
14在《自然光子学》中，可以带来更便宜、更容易和更精确的医学成像
加州大学戴维斯分校生物医学工程和放射学教授、该论文的资深作者西蒙·切里(Simon Cherry)说，这一进展是通过开发新的超快光子探测器实现的
Cherry说:“我们实际上是在以光速成像，这在我们的领域是一个圣杯。”
实验工作由加州大学戴维斯分校生物医学工程系的项目科学家孙一权和日本滨松光子学的Ota Ryosuke领导，新的光子探测器技术就是在这里开发的
其他合作者包括由福井大学的田川洋一教授和北佐藤大学的长谷川友之教授领导的研究小组
在使用X射线或伽马射线的成像中，需要层析成像过程来从数据中数学地重建横截面图像
在正电子发射断层扫描中，标记有微量放射性同位素的分子被注射并被身体的器官和组织吸收
这种同位素，如氟-18，不稳定，衰变时会释放出正电子
超快光子探测 每当这些正电子中的一个遇到体内的电子时，它们就会相互湮灭，同时释放出两个湮灭光子
理论上，追踪这些光子的来源和轨迹会产生一张同位素标记的组织图像
但直到现在，研究人员还无法在没有额外的断层重建步骤的情况下做到这一点，因为探测器太慢，无法精确确定两个光子的到达时间，从而根据它们的时间差精确定位它们的位置
当湮灭光子撞击探测器时，它们产生切伦科夫光子，从而产生信号
Cherry和他的同事们想出了如何以平均32皮秒的计时精度检测这些切伦科夫光子
这意味着他们能够以4的空间精度确定湮灭光子在哪里产生
8毫米
这种速度和精确度使研究小组能够直接从湮灭光子中产生放射性同位素的横截面图像，而不必使用断层扫描
在他们的论文中，研究人员描述了他们用新技术进行的各种测试，包括模拟人脑的测试对象
他们相信，这种方法最终可以扩展到临床诊断所需的水平，并有可能使用较低的辐射剂量创建更高质量的图像
使用这种方法也可以更快地创建图像，甚至可以在PET扫描期间实时创建，因为不需要事后重建
正电子发射断层扫描目前很昂贵，并且在某些方面受到技术限制，因为目前的临床扫描仪无法捕获湮没光子传播时间中的全部信息
这一新发现涉及紧凑的设备设置，并可能导致使用放射性同位素对人体进行廉价、简单和准确的扫描
其他合著者有:加州大学戴维斯分校的埃里克·伯格；桥本文雄和大村友藏，滨松光子学；福井大学中岛京平和小川奈那泉
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