一种新的超高性能脑PET系统允许以前所未有的方式直接测量脑核。凭借其超高的灵敏度和分辨率,NeuroEXPLORER提供了卓越的脑部PET图像,并有可能推动许多脑部疾病治疗的进展。这项研究在2024年核医学与分子成像学会(SNMMI)年会上发表,突出特定脑核中靶向示踪剂摄取的图像分组已被选为2024年SNMMI Henry N.Wagner,Jr.年度图像。
每年,SNMMI都会选择一张最能体现核医学和分子成像领域进展和前途的图像。这些图像中捕捉到的最先进技术证明了通过检测疾病、辅助诊断、提高临床信心以及提供选择适当治疗的方法来改善患者护理的能力。今年,SNMMI年度图片是从提交给会议的1500多篇摘要中选出的。
近年来,PET系统的图像质量有所提高,主要是通过提高灵敏度,包括增强的飞行时间能力。然而,这些系统在固有分辨率方面仅显示出微乎其微的改进。为了解决这些问题,研究人员设计了NeuroEXPLORER PET扫描仪,重点关注超高灵敏度和分辨率,以及连续的头部运动校正。
在这项研究中,研究人员使用NeuroEXPLORER和高分辨率研究断层扫描(HRRT,以前最先进的成像工具)进行了人脑成像。施用多种靶向放射性药物以观察突触密度、多巴胺受体和转运蛋白、毒蕈碱胆碱能受体和谷氨酸受体。然后比较了两台扫描仪的图像。
与HRRT相比,NeuroEXPLORER的图像对比度和质量方面的显着改善是显而易见的。NeuroEXPLORER图像显示出低噪声和高分辨率,显示特定脑核的局灶性摄取。
康涅狄格州纽黑文耶鲁大学生物医学工程、放射学和生物医学成像教授、PET中心名誉主任Richard E.Carson博士说:“NeuroEXPLORER图像的高分辨率归功于该系统独特的探测器设计和长轴视场产生的卓越灵敏度。这项技术将为所有类型的神经元分子和功能活动的高级研究提供机会。”
SNMMI科学项目委员会主席Heather Jacene医学博士指出:“与HRRT图像相比,NeuroEXPLORER图像的分辨率和整体质量有了显著提高。NeuroEXPRORER有可能成为阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫和精神疾病等疾病研究的游戏规则改变者。”
NeuroEXPLORER扫描仪是与耶鲁大学、加州大学戴维斯分校和联影美国公司合作开发的,由美国国立卫生研究院脑项目资助。虽然NeuroEXPLORER目前用于研究目的,但Carson及其同事希望,一旦医生认可其卓越的图像质量,它将可用于临床。
图示A. 18F-SynVesT-1注射后早期(0-10分钟)和晚期(90-120分钟)的图像。在早期图像中可以清楚地识别出高流量区域。后期图像显示了突触(SV2A)模式,该模式与流动模式不同,例如在丘脑中。图示B. 11C-PHNO结合电位(BPND)图像显示PET 单独和 PET 叠加 MRI 的横向、冠状和矢状方向。左图:黑质区域(绿色箭头,最大显示:4.0)。右图:丘脑区域(最大值:2.5),显示特定丘脑核(蓝色箭头,可能为前腹核)的局灶性双侧结合。图C.11C-LSN3172176 M1毒蕈碱胆碱能BPND的矢状位图像(最大显示:10)。图D.相同示踪剂的R1图像(最大值:2)。小脑(蓝色箭头)显示无特异性结合(C)和高示踪剂递送(D)。图E. 18F-FE-PE2I多巴胺转运体BPND图像(可缩放,最大显示:6)显示纹状体和黑质(绿色箭头)。图F.相同示踪剂的R1图像(最大值:2),插图显示E中的缩放区域。