為了突破西方的壟斷壁壘，華中科技大學於今年4月啟動多模態、跨尺度生物醫學成像設施大樓建設。該設施四大核心裝置之一的變結構全數字PET超級母機一旦建成，將成為一艘醫學影像“航母”，成就PET領域的技術革命，從而使PET在未來成為像CT一樣普及的診療手段。

        到時，PET有望成為老百姓看得起、治得易、醫得好的普及化醫療器械，切實改善看病難、看病貴的現狀。對此，《中國科學報》記者專訪了超級全數字PET項目的發起人——華中科技大學生命學院教授謝慶國。

        “最佳人選”

        《中國科學報》：PET作為一種醫學影像手段，究竟有什麼過人之處?

        謝慶國：PET雖然與CT、磁共振並稱為 “醫學影像三大件”，但其是繼超聲、CT和核磁共振之後當今最先進醫學影像技術。因為任何疾病過程首先是從細胞分子發生變化，之後才會發生諸如形狀、密度等結構變化。CT看的就是結構信息變化，PET則能看到細胞的生化反應。所以在癌症、老年癡呆症、帕金森綜合征等疑難雜症早期檢測領域，PET都可以說是“最佳人選”。

        由於涉及核物理、電子、材料、機械、醫療等諸多學科，PET的技術門檻極高，該設備的研發和產業能力，代表著一個國家醫療裝備產業發展的最高水平。因此，目前全球僅GE、西門子、飛利浦3家跨國公司能獨立研製生產，中國的PET市場幾乎全部被西方壟斷。

        《中國科學報》：您的團隊研究的全數字PET有何優勢?

        謝慶國：實際上，跟CT、磁共振同樣誕生於上世紀70年代的PET設備，其使用遠不及前者普及。由於超高速閃爍脈衝信號難以實現數字化采樣，PET一直采用模數混合的信號獲取電路，存在“測不準、使用難、應用窄”等短板，應用潛力難以充分發揮。

        針對這一世界級難題，我於2003年提出了“數字PET”概念，並首創“多電壓閾值采樣(MVT)”方法，從源頭上解決了超高速閃爍脈衝數字化的難題。近年來，華中科技大學研究團隊克服科學研究成果應用轉化的一係列難關，生產出可用於臨床的PET。首台人體臨床“全數字PET”借助全數字采樣和信號處理，空間分辨率達到2.1毫米，而目前臨床最好的PET分辨率隻有4.5毫米。這台設備的問世標誌著我國在高端醫療儀器領域的自主研發取得突破，有助於打破當前高端醫療儀器市場被進口產品壟斷的局麵。

        大科學裝置獲突破

        《中國科學報》：超級全數字PET相比傳統PET，實現了哪些升級或突破?建成後將產生什麼影響?

        謝慶國：超級全數字PET已經不單單是一種醫療器械，更是一種大科學裝置，不僅在高端醫療技術領域具有引領作用，還具有支撐基礎科學前沿研究的平台作用。

        超級全數字PET將徹底突破人類醫學影像的觀察極限，堪比一群哈勃望遠鏡組成的“天網”。它擁有2.0米的超長軸向長度，可以集成CT、MRI等多模探測結構。這台醫學影像“航母”不僅能夠同時、全局觀察生物體的動態過程，還具有幾十倍於傳統PET的極高靈敏度，能突破人類觀測到癌細胞的濃聚極限，理解癌症發生發展的過程。同時，它還可以實現精準定量，有望對當前新藥研發模式帶來變革性影響。

        就像打車軟件的出現改變了打車難的現狀，超級全數字PET將掀起PET領域的技術革命，不僅成為普及的診療手段，也將打破西方壟斷，使PET不再成為看病難、看病貴的醫療器械。

        風潮之下現不足

        《中國科學報》：為什麼超級PET會成為風潮?

        謝慶國：20世紀中葉以來，科學技術發展中出現了一個新的態勢，即許多科學領域的發展、研究前沿的突破，都離不開大科學裝置。相關大科學裝置的發展狀態決定了國家在眾多領域的前沿研究取得突破的能力，從而決定其國際競爭力。

        21世紀是生命科學的世紀，發達國家紛紛布局精準醫學，誰掌握了精準醫學的發展前沿，誰就掌握了未來社會的健康、科技、經濟發展的製高點。而實現精準醫療首要就是精準檢測，精準檢測的實現首要靠影像醫學檢測和基因檢測。作為當前最尖端的分子影像技術——PET正是實現精準醫學的重要手段。因此，全球刮起了一股超級PET建設風潮。

        今年初，美國啟動了超級PET項目——“探險家”和“探險家2”。芬蘭國家PET中心也啟動歐洲超級PET項目。在國內，華中科技大學公布了全數字PET超級母機的建設計劃;上海聯影公司參與了“探險家”項目;北京大學也將建設類似裝備。

        其實，無論是技術方案還是建設構想，中國本有“領跑”優勢。我在2007年就提出了超級PET概念，2013年正式提交項目申報書並參加了答辯，然而，這個提法並沒有獲得認可。

        《中國科學報》：中國的超級PET建設還有哪些不足?

        謝慶國：盡管超級數字PET擁有巨大的技術領跑優勢，對於這樣的大科學裝置來說，對包括加速器等在內的相關配套設施要求更高，其中涉及巨大的建設規模和資金投入。而相比發達國家，我們除了技術上的領跑優勢，還存在諸多不足。如果不能切實支持變結構全數字PET超級母機盡快坐實坐大坐強，我們有可能從技術的領先“先驅”變為“先烈”，國家將失去一次基礎科學前沿研究的重大突破、高端醫療產業跨域式發展的絕佳機會。

        DNA之父詹姆斯·沃森曾說，中國已成為全球第二大經濟體，完全有能力在美國和歐洲之後，打造一個世界一流的生命科技創新中心。超級全數字PET如果建成，將推動中國打造出精準醫學重鎮，為中國打造世界一流生命科技創新中心作出貢獻。