Alpha-SPECT-Mini：一种基于高光谱复合眼伽马相机的小型动物SPECT系统

《IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences》：The Alpha-SPECT-Mini: A Small-Animal SPECT System Based on Hyperspectral Compound-Eye Gamma Cameras

单光子发射计算机断层扫描（SPECT）成像系统在靶向放射治疗中的应用日益广泛。本文介绍了基于小像素CdTe探测器的Alpha-SPECT-Mini系统，其单像素亚keV能量分辨率（平均2.5-3.5 keV）可有效区分X射线与γ射线信号，适用于小动物α-发射体示踪成像。实验验证表明该系统在Tc-99m和Ac-225示踪剂成像中展现出优异性能，为核医学研究提供新工具。

　　

摘要：

人们对具有更高能量分辨率的单光子发射计算机断层扫描（SPECT）成像系统的兴趣日益增加，这有助于实现多功能分子成像应用，例如α发射体放射性药物疗法（α-RPT）。在本文中，我们报告了Alpha-SPECT-Mini系统的设计和评估结果，该系统为小型动物研究提供了超高的能量分辨率和高灵敏度。Alpha-SPECT-Mini系统基于小像素CdTe探测器构建，单个像素事件的能量分辨率低于1 keV（半高宽FWHM），在122 keV时的平均能量分辨率为约2.5 keV，在218 keV时的平均能量分辨率为约3.5 keV，系统中共有153,600个像素。这使得在密集的光谱中（例如来自Ac-225衰变链的光谱）能够轻松区分X射线和伽马射线的贡献。该系统采用96个孔径的准直器和六个固定的检测面板，呈全环几何结构。最后，我们使用Tc-99m和Ac-225填充的分辨率和图像质量（IQ）模体来验证系统的性能。实验表明，Alpha-SPECT-Mini是一个高性能的成像系统，能够在临床前应用中对α发射体进行成像。

引言

临床前单光子发射计算机断层扫描（SPECT）在多个转化研究领域发挥着重要作用，包括但不限于[1]、[2]、[3]：放射性标记抗体、肽、干细胞和纳米粒子的肿瘤成像（包括放射免疫疗法应用）；心血管研究；再生医学和炎症研究；神经退行性疾病（帕金森病和阿尔茨海默病）、精神病或成瘾以及神经精神障碍。最近，人们对于使用SPECT成像技术来监测靶向放射治疗中放射性药物的摄取和动力学表现出了极大的兴趣[4]。