长轴向视场 PET 系统的初始性能评估：具备时飞和深度互动能力的 IMAS 系统
医学物理
2026-03-11 v1
摘要
本文概述了 IMAS 系统的设计、构建、初始性能评估和临床试验结果。IMAS 是一种长轴向视场（FOV）的正电子断层扫描（PET）原型扫描仪，亦称全身（TB-）PET。该 PET 系统在 TB-PET 成像中首次实现了同时时飞（TOF）和深度互动（DOI）功能。IMAS 检测器模块基于半单体 LYSO 碳玻璃晶体，单个棱柱尺寸为 3 mm × 25 mm × 20 mm。1×8 棱柱阵列耦合至 8×8 硅光多极管阵列。采用专有读出电路可将 64 路信号降低至仅 16 路输出，同时保留 3D 光子冲击位置与时延精度。IMAS 总计有 30,720 个通道。采用 PETsys 电子学进行数据采集。IMAS 的几何结构基于 5 个半径为 10 cm 的环形排列，环与环之间间隔 5 cm。其定义的轴向 FOV 为 71 cm， bore aperture 为 82 cm。本文报告了系统性能的初步测试结果及首次临床结果。我们发现该系统在整个 FOV 内空间分辨率均保持在 4 mm 以下，即使在径向偏移 30 cm 的位置亦如此。以一枚小型 22Na 源测得的 coincident 时延分辨率为 560 ps FWHM。灵敏度为 56.54 cps/kBq，与先前的仿真研究结果良好一致；然而，噪声等效计数率性能（79 kcps，浓度 3.26 kBq/mL）显著低于预期，可能由于系统与采集工作站之间的数据传输瓶颈所致。最后，还提供了其中一例成像患者与商业 TOF PET/CT 扫描仪的对比，指出 IMAS 在肿瘤识别方面具有更佳表现，尤其在 TOF 和 DOI 功能方面。
引用
@article{arxiv.2603.09898,
title = {Initial Performance of a Long Axial FOV PET with TOF and DOI capabilities: IMAS system},
author = {Antonio J. Gonzalez and Alvaro Anreus-Valero and David Sanchez and Santiago Jiménez-Serrano and Marta Freire and Andrea Gonzalez-Montoro and Edwing Y. Ulin-Briseno and Neus Cucarella and John Barrio and Andrew Laing and Jorge Álamo and Julio Barbera and Luis F. Vidal and Marc Gil and Jose M. Benlloch and Alfonso Rios and Luis Marti Bonmati and Irene Torres-Espallardo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.09898},
year = {2026}
}