作者:鲁伟 王潇潇 杨亚 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2019/1/2 14:19:56
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华中科大数字PET核心器件获欧洲名校点赞
权威期刊论文肯定全数字硅光电倍增器应用前景

 

近日,国际权威期刊《物理研究中的核仪器和方法》在线发表了比萨大学医学物理学院院长阿尔贝托教授的一篇综述论文。在这篇题为《硅光电倍增器的医学应用》的文章结尾,阿尔贝托教授指出,(华中科技大学的)基于标准CMOS工艺集成片上微电子学电路的硅光电倍增器是新一代的方向,一旦成功应用,将使基于越来越定量的医学影像的早期诊断、预后及治疗等医学前进一大步。

光电倍增管(PMT)是目前应用最广泛的光电探测器,其技术和市场一直被欧美等国家垄断。相比PMT固有的技术瓶颈,由前苏联研制出的SiPM具有增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感等特点,被认为是可以取代PMT,广泛应用于各个领域的新型光电探测器件。

2008年,华中科技大学谢庆国教授与SiPM的先驱、莫斯科工程物理学院教授道格西恩通过国际合作项目开展了关于PET/MRI关键部件方面的研究。经过十年的努力,华中科技大学数字PET团队终于在2017年成功开发出全数字SiPM,并于今年实现了产品化。

据介绍,新一代SiPM采用数字PET团队发明的MVT采样方法,解决了模拟SiPM多通道数据读出的瓶颈问题,并具有亚纳秒级响应速度,单光子级灵敏度和低噪声等特性,性能达到国际一线水平。

谢庆国表示,医学影像的定量化一直是一大挑战。PET成像过程涉及物质到能量、高能粒子到可见光、光到电、模拟到数字、数据到图像五个信号流环节。自主研发的全数字SiPM可在光到电这个环节实现更精确的量化信息,对实现PET成像的定量化意义重大。这意味着PET成像不仅仅是功能活度的可视化呈现,更能提供精准、定量的生化、代谢的数据信息,为医生提供“绝对值”数据,未来的疾病诊疗、病理研究或将迎来革命性的变化。

比萨大学历史悠久,作为物理学的发源地之一而享有盛誉,出现过伽利略这样的科学巨匠和多位诺贝尔奖获得者。阿尔贝托是著名的物理学教授,曾担任欧洲医学物理组织联合会(EFOMP)主席。他认为,新型全数字SiPM将是未来光电器件技术的发展方向,具引领作用。

 
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