图片来源：UC Davis
中国科学报讯 一种可以在短短 20 秒内创建整个人体三维（3D）效果图的医学成像设备将很快广泛应用于各种研究和临床领域。
改进后的正电子发射断层（PET）扫描仪比传统 PET 扫描（平均需要 20 分钟）速度更快，而且对成像者造成的辐射暴露更低。上周，在马里兰州贝塞斯达举行的美国国立卫生研究院高风险、高回报研究座谈会上，研究人员展示了用该设备拍摄的视频。
马里兰州巴尔的摩市约翰斯·霍普金斯大学儿科医生、传染病医生 Sanjay Jain 说，这台机器可能对儿童成像特别有帮助，因为他们往往会在扫描仪内扭动身体，影响测量结果，以及那些涉及药物如何在体内流动的研究。
标准 PET 扫描仪会检测医生注入拍摄者体内的放射性示踪剂发出的伽马射线。人体细胞会吸收示踪剂分子并将其分解，进而释放出两条伽马射线。环绕人体的环形探测器可以测量伽马射线的角度和速度，并重建它们的来源，最终绘制出代谢这些分子的细胞 3D 图。
然而这个环形探测器只有 25 厘米厚，所以医生每次只能对身体的一小部分成像。捕捉更大的区域需要医生给病人注射更多剂量的放射性分子，然后让它们在环中来回移动。同时，放射性分子衰变得很快，这意味着信号衰减也很快。
在这项最新的研究中，加州大学戴维斯分校生物医学工程师 Ramsey Badawi 和他的同事解决了这个问题。研究人员把 8 个 PET 扫描仪的环形探测器连接到一个两米长的管子里，这个管子可以同时对整个身体进行成像。它的渲染时间是传统扫描仪的1/40，使用的辐射剂量也是后者的1/40，因此降低了辐射风险。
研究人员还可以让人在扫描仪里待更长时间，并通过拍摄动作捕捉图像，观察放射性示踪剂是如何在人体内扩散的。
去年 12 月，美国食品和药物管理局批准这种改进后的扫描仪在美国使用，Badawi 计划下个月在加州使用这种扫描仪对第一批病人进行扫描。
费城宾夕法尼亚大学放射学家 Abass Alavi 说：“对整个身体进行成像的机器是医学领域的另一个量子飞跃。”他正在与 Badawi 合作，利用改进后的 PET 扫描仪研究动脉粥样硬化。这是一种因血小板在人体动脉中堆积产生的疾病。
Alavi 表示，最终，医生可能会使用这个两米长的设备，看看某些药物是否有助于治疗动脉阻塞疾病。Badawi 说，传统的 PET 扫描仪通常不会用于这一目的，因为成本和对人体的辐射暴露很高。
Jain 希望用这个装置测试他开发的一种放射性糖示踪剂，这种示踪剂只能被细菌而非哺乳动物细胞摄取。将这种示踪剂注射到疑似感染细菌的病人体内，可以突显出细菌在体内的什么位置聚集。
Jain 的实验室也在开发能够区分不同类型细菌的示踪剂。他说，改进后的 PET 扫描仪“对于像我这样研究药物如何在体内流动的人来说是一个梦想”。（赵熙熙）