Speaker
韩日 廖
(高能所)
Description
正电子发射断层成像（PET）作为核医学分子影像的核心技术，已广泛应用于临床诊断与生物医学研究。传统PET基于正电子湮灭产生的双511keVγ光子的2γ符合成像机制，无法对不同β+衰变核素的信号进行定量区分，导致多核素同步成像时信号混淆，严重限制了多靶点生物过程的同步追踪，难以满足精准医学对多参数分子影像的需求。部分β+核素如²²Na、⁴⁴Sc、⁸⁹Zr等衰变时，会伴随发射瞬发γ光子，基于这一特性的3γ符合成像技术，可通过三光子符合事件的甄别实现不同核素的信号区分，为多核素成像提供了一种新的技术路径。本研究基于Geant4模拟平台，验证3γPET的核素区分可行性。研究首先通过点源2γ符合数据校验，确认了模拟系统的探测响应与能量响应的准确性；在此基础上，构建²²Na与¹⁸F混合成像模型，同步开展3γ与2γPET成像模拟，成功通过3γ符合事件有效分离出²²Na的信号，验证了区分常规无瞬发γ核素与带瞬发γ核素的方法有效性。进一步地，本研究新增构建²²Na与⁸⁹Zr混合成像模型，利用二者瞬发γ的特征能量差异（²²Na对应1274.5keV、⁸⁹Zr对应909keV），结合3γ符合的能量甄别机制，成功实现了两种带瞬发γ核素的信号区分。本研究全面验证了3γPET多核素成像的技术可行性，不仅实现了常规核素与带瞬发γ核素的区分，更突破了同类型带瞬发γ核素的分辨瓶颈，大幅扩展了多核素成像的核素选择范围，为后续多靶点分子影像研究提供了技术参考，也为临床多核素PET系统的推进奠定了模拟验证基础。
