PET探测器,是PET、PET/CT、PET/MRI等医学影像设备的核心组成部分,其材料选择、结构设计、产品性能直接影响以上医学影像设备的成像质量,从而影响疾病诊断准确性。
PET,正电子发射计算机断层显像,可进行生物分子、神经介质扫描,但分辨率有限;CT,计算机断层扫描,其分辨率高,但难以发现重叠组织病变;MRI,磁共振成像,可扫描人体内部结构,但部分病变难以诊断。将PET与CT相结合得到的PET/CT设备,将PET与MRI相结合的PET/MRI设备,融合了各自的优点,避免了各自的缺点,疾病诊断精准度更高,成为了PET发展趋势,已在逐步取代单独PET设备。
我国PET/CT、PET/MRI自主研发及生产实力正在不断增强,市场国产化率正在不断提高。从PET/CT领域来看,2021年国内市场中,本土企业合计市占率达到45%,其中,联影医疗占比达到31%,高于GE医疗、西门子等国外企业位居第一;从PET/MRI领域来看,2021年国内市场中,本土企业联影医疗占比为36%,与GE医疗并列第一,高于西门子。除此之外,我国PET/CT、PET/MRI生产商还有东软医疗、明峰医疗、大基康明等。
主流的PET探测器一般由闪烁体、光电转化器、电子线路等构成,其中,闪烁体是最为核心的装置,目前可采用材料主要有LSO(硅酸镥)、LYSO(硅酸钇镥)、BGO(锗酸铋)、NaI(碘化钠)、BaF2(氟化钡)、CeBr3(溴化铈)等。晶体的余辉时间小于80纳秒可实现TOF技术(飞行时间),从而实现探测器的高扫描速度、高分辨率。在几种闪烁体材料中,BGO余辉时间长,无法实现TOF技术,其他几种都可。
新思界
行业分析人士表示,理想的PET探测器需要具备高空间分辨率、高时间分辨率、高能量分辨率等优点,并且制备成本合理。对比来看,由于目前PET/CT是独立的两套成像系统集成得到的设备,其探测器可采用分离的PET探测器与CT探测器;而主流的PET/MRI是两套成像系统融合的一体式设备,PET探测器功能集成度更高,需要具有良好的抗磁场干扰、抗射频信号的能力,因此技术壁垒更高。