图1 长轴动物PET扫描仪

在国家自然科学基金项目（批准号：12275291、12175265、12075267）资助下，中国科学院高能物理研究所魏龙研究员、章志明研究员团队在分子影像技术领域取得重要突破。研究成果以《基于NEMA NU 4-2008标准的长轴小动物PET扫描仪性能评估》（Performance evaluation of a small-animal PET scanner with 213 mm axial length using NEMA NU 4-2008 standards）为题，发表于国际权威期刊《医学物理》（Medical Physics ）。论文链接：https://doi.org/10.1002/mp.17469。

正电子发射断层成像（PET）作为功能成像的核心技术，在肿瘤诊疗、神经科学及心血管疾病研究中具有不可替代性。基于啮齿类动物与人类的高度生理病理相似性，小动物PET成像已成为疾病机制研究和药物研发的关键手段。然而，当前国际主流小动物PET设备普遍存在两大技术瓶颈：1.轴向长度（<180mm）无法满足大鼠全身成像需求；2.部分长轴设备存在灵敏度低（<8%）、空间分辨率不足（>1mm）等问题，严重制约多器官动态示踪研究。

研究团队攻克了长轴PET成像中灵敏度与空间分辨率相互制约的难题，成功研制全球首台兼具长轴向视野与高灵敏度的动物专用PET系统。该设备核心参数为：内径142mm，轴向长度213mm。依据国际标准NEMA NU 4-2008测试，其空间分辨率达0.88mm（国际同类最优水平），系统灵敏度突破10.31%（超现有长轴设备30%以上），大鼠全身成像计数率高达682kcps。通过优化晶体阵列排布和深度效应补偿算法（图1），显著提升大视野成像的信噪比与定量精度。

基于该设备成功实现了SD大鼠全身动态代谢成像（图2），成像结果清晰呈现了18F-FDG示踪剂从尾静脉注射后，经心脏循环至肝肾代谢的全过程，在单台设备上经单次扫描完成了大鼠多器官药代动力学连续监测。该技术突破为多靶点示踪成像、肿瘤转移机制研究及新药疗效评估提供了高精度研究平台，相关技术已申请国家发明专利3项。

图2 大鼠全身动态成像结果