分辨率小于0.5毫米的PET扫描仪，配备三层DOI探测器，用于啮齿动物神经成像

《IEEE Transactions on Medical Imaging》：Sub-0.5 mm Resolution PET Scanner with 3-Layer DOI Detectors for Rodent Neuroimaging

小鼠脑专用PET扫描器实现亚0.5mm分辨率，采用三层LYSO晶体与硅光电倍增管阵列，通过迭代重建算法清晰识别丘脑、杏仁核及小脑核结构，有效缓解部分体积效应，提升脑功能成像精度。

　　

摘要：

空间分辨率是临床前正电子发射断层扫描（PET）中用于高精度可视化小鼠脑功能的最重要参数。然而，PET的空间分辨率一直受限在0.5毫米以上，这导致了特别是对于小鼠脑部小结构时的显著部分体积效应。在这项研究中，我们展示了一种专门用于小鼠脑部扫描的PET扫描仪的初步研究成果，该扫描仪能够实现低于0.5毫米的分辨率。该PET扫描仪的环形直径为48毫米，轴向覆盖范围为23.4毫米。为了编码相互作用深度（DOI）信息，三层镥镱氧正硅酸盐晶体以交错方式堆叠，并与一个5×5的硅光电倍增管阵列相连，这些光电倍增管的像素间距为2.4毫米。晶体的间距和总厚度分别为0.8毫米和11毫米。PET的性能按照美国国家电气制造商协会NU4-2008标准进行了测试。使用18F-FITM和18F-FDG示踪剂进行了小鼠脑部的体内成像。通过过滤反投影处理，从中心到10毫米偏移处的平均径向分辨率为0.67±0.06毫米。利用迭代重建算法，能够清晰地识别出直径为0.45毫米的杆状结构。据我们所知，这是首次能够单独识别小鼠脑中的下丘脑、杏仁核和小脑核。所开发的PET扫描仪实现了低于0.5毫米的分辨率，从而能够高精度地可视化小鼠脑部的小结构。