我公司利用自主研发的光学检测技术和信号处理方法，在全球首次成功地应用一对探测器，在没有图像重建的情况下实现了高清晰医学成像。利用本研究成果，可期待实现与目前的正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography，以下简称“PET”)设备或计算机断层扫描(Computed Tomography，以下简称“CT”)等放具有相同或更高精度，但又简单、紧凑，能够进行快速诊断的新式放射性检查设备。这样可以在提高癌症等病变的检查效率的同时，减少患者和医务人员在辐射量上的负担。

此项研究成果基于美国加利福尼亚大学戴维斯分校西蒙切利（Simon Cherry）教授团队、福井大学玉川洋一教授团队以及北里大学长谷川智之教授的联合研究成果，具体发表在英国学术杂志“Nature Photonics（自然光子学）”的10月14日（星期四）电子版上。

本研究中实验装置的示意图

研究背景

用PET设备进行诊断时，先注射容易聚集在癌细胞中的PET药物，通过环状排列的探测器从各个角度探测由药物聚集部位释放出来的射线，进而发现癌细胞。目前，用来表示辐射位置检测精度的时间分辨率最高约为200皮秒（ps，即万亿分之一秒）。这意味着辐射位置的精度约为3cm，若需提高精度，则要获取更多的数据进行图像重建，以实现约0.4cm的位置精度。如果仅用一对检测器，可以在没有图像重建的情况下实现与传统检测器相同或更高的精度，即约30ps的时间分辨率。我们在利用滨松自产光电倍增管推进高时间分辨率探测器研发的同时，在公司场地内的设施里合成PET试剂进行了实验。

PET检查的工作原理

研究成果概述

在传统的PET设备中，人体发出的放射线通过荧光体转换成闪烁光（※1）后再进行检测。切伦科夫光（※2）对于放射线的响应速度要比闪烁光要快，所以通过使用切伦科夫光可以提高时间分辨率，但切伦科夫光存在发光量少的难题。为了克服这个难点，滨松开发了一种新的内置微通道板的光电倍增管（以下简称MCP-PMT），具有高灵敏度和高时间分辨率的特点，其管内内置可将放射线转换为切伦科夫光的切伦科夫辐射器，从而实现对切伦科夫光的高灵敏度检测。此外，新开发的人工智能信号处理方法进一步提高了时间分辨率。因此，滨松公司不仅实现了约30ps的时间分辨率，在使用PET药剂进行的实验中，成功实现世界上首次无需图像重建，仅用一对探测器完成高精度的医学成像。

通过应用该研究成果，有望实现一种新型的简单、紧凑的放射检查设备，该设备不需要像传统的PET设备和CT设备那样通过环形排列的探测器器获取大量数据，仅通过一对检测器可以实现相同或更高的精度的医学成像。这将有助于通过快速诊断病变来提高检查效率，同时减少辐射量，从而减轻患者和医务人员的负担。

今后，我们将致力于进一步提高时间分辨率和实际应用的研究和开发。

※1闪烁光：辐射与荧光粉反应时产生的光。 ※2切伦科夫光：带电粒子在物质中以比光速更快的速度通过时发出的光。

本研究中实验装置的外观