局部高空间分辨率的应用适应性PET系统设计初探

研制成本可负担的高空间分辨率正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)系统在PET成像应用中具有决定性的意义,也是PET成像面临的关键性挑战之一。设想一种PET系统,能够根据应用的需求对不同性能的探测器进行布局,在一个具体时刻,对部分成像区域获得很高的性能,而在其他的区域获得普通性能。提出了一种应用适应性PET系统原型,由大部分普通固有空间分辨率的探测模块和少量更高甚至极端高固有空间分辨率的探测模块组成。研究了在含有连续放置的一段高固有空间分辨率探测模块的PET系统中,高性能模块的布局位置和数量对视场内不同位置点的空间分辨率的影响。初步研究结果表明,所提出的系统能够为局部区域带来高空间分辨率,其空间分辨率提升程度与高性能模块布局位置有关,在同一高性能模块布局位置下,视场中不同位置点的提升程度不同。该研究结果也显示,根据应用需求规划探测模块的构成和布局以在感兴趣区域获得局部高空间分辨率是可能的。

应用pET系统表达rhIFN-α2b基因的研究

目的 以构建的pET28a为表达载体,探讨人 IFN-α2b基因在pET系统中的表达。方法 合成引物,通过PCR扩增人 IFN-α2b基因并引入点突变,在不改变天然 IFN-α2b氨基酸序列的前提下,使原 IFN-α2b基因4个大肠杆菌稀有密码子改变为偏爱密码子,在起始密码子后,编码前16个氨基酸的碱基序列均成为大肠杆菌的偏爱密码子。将PCR产物次级克隆人pET28a载体,构建重组表达载pET28a-IFN-α2b。筛选正确的重组表达质粒pET28a-IFN-α2b转入感受态表达菌BL21(DE3)中,IPTG诱导表达,粗提并检测 IFN-α2b活性。结果 重组质粒pET28a-IFN-α2b在宿主菌 BL21(DE3)中表达出的rhIFN-α2b以可溶性蛋白形式存在于粗提上清液中,与原来 pBV889系统表达的干扰素相比,具有更高的生物学活性。结论 应用pET表达系统可表达出具有更高生物学活性的rhIFN-α2b蛋白。

口蹄疫病毒融合表位基因在pET原核系统的高表达及产物的纯化

构建口蹄疫融合表位基因 - SG表达载体 p ET- SG,转化重组子与 K80 2 ,新鲜过夜菌以 2 %接种量接种 2 YT培养液 ,37℃培养 2 h后用 IPTG诱导 ,每隔 1h取样 ,共 8h。根据 SDS- PAGE结果 ,口蹄疫融合表位基因 - SG在 p ET原核表达系统可获得较高表达 ,用 IPTG诱导 4 h蛋白表达量最高 ,用 Ni+柱亲和层析可得到较纯蛋白。

基于FPGA的PET快速符合系统设计

符合探测是PET成像技术的本质,其设计好坏直接影响着整个系统的性能。针对PET系统的多通道、高速、大数据处理的特性,首先引入基于视野的自适应时间窗,并将其窗值预存在FPGA RAM中以供符合查找,这在一定程度上降低了PET系统随机散射的概率,保证了符合数据的有效性;其次针对系统对后端处理速度的需求,结合FPGA并行处理的优点,在子板FPGA中提出利用并行全比较排序算法对模块时间数据进行一次排序,待数据汇总到母板FPGA中时进一步利用FIFIO缓存,完成所有子板数据的二次排序;最后为了保证数据不被丢失,提出基于多时间片的并行处理的架构,将多个时间片内的数据缓存进行乒乓处理,达到系统对实时性的要求。最终经测试表明,这种基于FPGA的以空间换时间符合策略满足人体PET成像装置对后端处理速度及实时性的要求。

基于PnI的全数字PET成像软件

传统正电子发射断层成像(PET)系统采用模拟电路对信号进行处理,通过符合电路实现符合事件甄别,软件算法多集中于处理投影数据和图像数据,损失了生成图像前的大量信息,算法可扩展性相对较差。全数字PET系统利用精确采样和全数字处理带来硬件极简化和软件极大化的设计理念,将更多操作交由软件算法完成,具有过程数据完整、算法丰富且替换优化方便的特点。把探测器和算法当作“积木”,即插即成像(PnI)平台构建成像协议层、成像算法层和成像设备层,实现了成像过程定义、成像算法扩展和多种设备定义,从而支持动物、临床和各种应用专用型全数字PET系统的搭建。而且,全数字PET配合PnI平台可以将信息挖掘的入口从图像层面提前到闪烁脉冲数据层面,支持更多算法的灵活接入。基于以上背景,本文综述PnI即插即成像软件的研究进展,具体说明全数字PET系统结构、成像过程、软件架构以及应用案例,旨在提高科学家搭建数字PET科研仪器的灵活性,为开发快速高效搭建不同PET系统与软件算法提供参考。

Medrad■Intego PET药品自动给药系统的故障维修

详细介绍了Medrad■Intego PET药品自动给药系统的基本组成和工作原理,分析了该系统在使用过程中出现的3例故障的原因并给出具体的故障排除方法,指出了该系统在日常维护保养中应注意的问题,为同行及维修人员提供了重要参考。

绿色供暖制品—PET低温辐射电热膜系统

低温辐射电热膜系统是以电力为能源，以PET电热膜为发热体，将热量以事射的形式送入房间的新型供暖系统，其综合效果优于传统的对流散热器供暖方式，将聚酯树脂薄膜经过某些工艺处理后，用于建筑物的室内供暖系统，不仅是供暖系统的革命，同时也是建筑塑料材料使用的革命。

骨骼系统PET/CT显像和核医学平面显像对比分析

目的对骨骼系统PET/CT显像和核医学平面显像进行对比分析,为今后的临床诊断工作提供有价值的参考信息。方法选择12例骨骼疾病患者,对其分别展开骨骼系统PET/CT显像和单光子发射计算机断层(SPECT)显像检查,而后对这两组患者的检查结果进行对比分析。结果骨骼对18F-fluoride和99m Tc-MDP的摄取机理基本相似,能够对局部血流量、骨代谢更新的活跃程度进行反映,因18F-fluoride与骨的亲和力更强,因此可得知PET/CT图像的系统分辨率和系统灵敏度较SPECT更高。结论 PET/CT骨显像的灵敏度、分辨率均较SPECT显像高,临床价值显著,但应注意费用相对较高,且自身受到18F半衰期的限制,临床应用也因此受限,值得关注。

PET瓶加工系统的压缩空气技术

压缩空气是一种日益广泛地用于工业各个领域的能源。这是因为同其他形式的能源相比,压缩空气具有更高的工作安全性,灵活性以及易操作性。

用于纤维及纺粘纤维生产的PET瓶片过滤系统

RSFgenius系统是一种高效运行的工艺稳定的熔体过滤系统 ,用于PET瓶片的再生加工 ,可以省却造粒工序 ,直接加工成高质量的产品。

基于支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法

目的在电子发射及计算机断层扫描系统(positron emission computed tomography/X-ray computed tomography,PET/CT)图像衰减校正的能量转换过程中,为了改进双线性转换法用线性关系来拟合非线性关系的不足,本文以支持向量回归为基础,提出了一种新的能量转换法即支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法来进行衰减校正,以寻找CT值和511 keV能量下线性衰减系数值之间的最佳转换关系。方法使用仿真软件GATE(Geant4 Application Tomographic Emission)模拟了11组不同材质的圆柱体体模。然后根据GATE仿真的不同材质圆柱体体模,求出其CT值和511 keV能量下线性衰减系数值并代入SVR模型中进行训练,建立CT值和511 keV能量下线性衰减系数值之间的SVR模型。最后与目前PET/CT衰减校正能量转换中常用的双线性能量转换法进行对比分析,并分别应用于GATE仿真的NCAT(NURBs Cardiac Torso)像素体模图像中,评估两种方法准确性的差异。结果支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法得到的511 keV能量下对应物质的线性衰减系数值的相对百分误差值较小(肺的相对百分误差值3.1%和肝脏的相对百分误差值1.08%),且经过支持向量回归法衰减校正的PET图像,其MSE评价值都是最小的(176.9230),其PSNR和AG的评价值都是最大的(31.8621和7.9083)。这说明经过支持向量回归法衰减校正的PET图像相比于双线性转换法衰减校正的PET图像,更接近于静态的图像。结论支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法在PET/CT图像的衰减校正应用中有更好的表现,可以更好地吻合CT值与511 keV能量下线性衰减系数之间的转换关系,从而提高了PET/CT图像的衰减校正效果,改善了PET/CT图像定量的准确性,便于医生做出更精确的临床诊断。

国家十四五规划期间PET/CT、PET/MR设备的配置和选型

目的:探讨国家十四五规划(简称“十四五”)期间在国家新政策下正电子发射X射线断层扫描(PET/CT)设备及正电子发射型磁共振(PET/MR)成像系统的配置条件及选型,为医疗机构PET/CT、PET/MR设备的配置与选型提供参考。方法:根据我国“十四五”规划以来发布的PET/CT、PET/MR相关配置管理政策:配置许可、使用管理及配置规划和目前PET/CT、PET/MR新技术的发展趋势及特点,分析PET/CT、PET/MR配置条件及设备选型方案。结果:在“十四五”规划期间新政策下医疗机构应根据所需机构条件、人员条件、工作基础及配套设施等条件配置PET/CT、PET/MR;根据PET/CT、PET/MR技术参数及性能指标选择满足医疗机构需求的PET/CT、PET/MR机型。结论:“十四五”以来的PET/CT、PET/MR配置相关新规定与此前政策有大幅变化,医疗机构应按新要求申请配置及使用PET/CT、PET/MR,按照各自需求对PET/CT、PET/MR设备配置和选型。

PET再循环工艺

对于PET瓶循环再造这个课题,克朗斯公司宣布其高质量PET瓶循环再造系统正式面世。该系统在今年2月底于德国Rostock的CleanawayPlastic Recycling GmbH正式投产,其年加工量可达15,000吨PET饮料瓶,经加工后的PET原料可直接制作其他PET容器,对于生产成本和环境保护方面均有益处。 由克朗斯公司承办及开发的PET瓶循环系统,建基于公司在PET瓶清洗方面的优新技术,配合美国专利的URRC废料PET容器及薄膜再利用技术和美国食品及药物管理局的测试认可。

HCV不同编码区重组基因的蛋白表达丰度分析

目的:探讨丙型肝炎病毒(HCV)不同基因片段重组载体在pET大肠杆菌系统中的蛋白表达情况。方法:分别将构建好的含有HCVC、NS3、NS5片段基因的pET重组质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,通过卡那霉素抗性筛选转化子。经过IPTG诱导表达相应的重组蛋白,通过Ni-NTA凝胶亲和层析纯化各目标蛋白,并分别计算各重组蛋白的浓度。结果:分别诱导表达含有HCVC、NS3、NS5片段基因的重组蛋白,各蛋白的浓度分别为:3.557(1型NS3)、4.238(6型NS3)、2.087(NS5)、1.490g/L(C)。结论:在相同条件下,诱导表达含有HCV不同基因片段的重组载体,所得到的蛋白丰度存在差异。

用于小动物实验研究的微型正电子发射断层扫描技术

microPET是基于正电子发射断层显像(PET)临床诊断技术发展起来的专门用于小动物活体实验研究的断层显像装置。与临床用PET系统相比,它在多项技术上做了重要的改进,显著改善了系统的空间分辨率。利用这一工具,可以在整个时间进程中对单个小动物体内放射性示踪剂浓度进行动态跟踪和反复测量,提供高质量的图像和定量分析结果,从而达到在动物身上进行一系列人类疾病综合研究的目的。在致病机制、基因工程和药物研究等领域具有广泛的应用前景。

禽流感病毒M_(2e)基因与鸡IgG Fc基因在大肠杆菌中的融合表达和纯化

将含禽流感病毒M2蛋白膜外区(M2e)且偶联了鸡IgG Fc片段的重组质粒pET32a(+)的大肠杆菌,用终浓度为0.5 mmol/LIPTG在37℃下诱导表达,获得了包涵体表达的目的蛋白。Western-blotting试验表明,M2e能与兔抗禽流感H5阳性血清发生反应,且在47kD处出现一条特异性条带,具有良好的免疫学活性.表达产物通过His-Ni2+柱亲和层析后,得到了较好的纯化效果。本实验为进一步研究M2蛋白的生物学活性、检测方法及通用疫苗的开发奠定了基础。

重离子束治癌装置及技术发展

首先简要回顾了重离子束治癌在我国的兴起与发展的情况。随后着重介绍了重离子束治癌装置及部分关键技术:总体布局方案、束流引出模式、束流配送系统、束流旋转机架、辐照门控系统、PET成像等。

人转化生长因子β1基因在pET表达系统中的表达

目的：研究人转化生长因子β１（ＴＧＦβ１）成熟肽基因在大肠杆菌中的表达。方法：利用ｐＥＴ－３ｂ载体，分别从宿主、培养基、诱导时间及转录终止子的距离等方面对ＴＧＦβ１的表达进行了优化。结果：ＴＧＦβ１在大肠杆菌中获得一定程度的表达，并存在于包涵体中。结论：利用ｐＥＴ表达系统，可使ＴＧＦβ１基因在大肠杆菌胞内获得表达。

饮料无菌灌装工艺

对于无菌灌装工艺,杀菌处理过程相当重要。因此,德国克朗斯股份公司提出2种有效而可靠的无菌灌装工艺:浸泡式工艺,或称为冷无菌灌装,采用浸泡喷射式消毒机进行杀菌处理;喷瓶式工艺,或称为PET瓶杀菌处理,采用喷瓶机进行杀菌消毒。