利用粒子物理学促进医学创新

北京高能物理研究所核技术与应用系主任魏存峰与迈克尔·班克斯(Michael Banks)谈了粒子物理学与医学应用之间的紧密联系。

物理学家魏存峰(Cunfeng Wei)自2002年开始博士学位以来，一直在北京高能物理研究所工作。

您在中国科学院高能物理研究所(IHEP)的主要研究领域是什么?

我的兴趣集中在辐射成像及其在医学物理学和工业中的应用。这包括X射线和伽马射线探测器的设计，成像算法以及系统开发。

您是如何进入医学影像的?

对于我的博士，我曾在IHEP的北京电子正对撞机上工作，这为我提供了进行正电子an灭的辐射测量的经验。2006年毕业时，我开始研究放射成像技术，例如正电子发射断层扫描(PET)，单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和计算机断层扫描(CT)。自2008年以来，在IHEP核技术和应用部门进行的辐射成像技术研究已在PET和SPECT检测器开发方面取得了许多突破。在IHEP的大型科学设施建设期间，此类工作尤其受益于电子技术和检测技术的发展。

你有例子吗?

随着中国医学影像市场的快速发展，我们的团队已与公司合作开发诸如专用乳腺PET(PEMi)扫描仪之类的设备。现在，我们已经完成了500多次临床测试，并于2015年获得了中国食品药品监督管理局的认证。现在，它已用于临床环境中的早期乳腺癌诊断-这是提高乳腺癌生存率的重要补充。

IHEP的技术转让有多重要?

这非常重要。在IHEP的战略前景中，技术转让与建设大型科学设施和基础科学研究一样重要。IHEP中的大多数研究中心都在某种程度上参与了技术转让，IHEP还设立了专门的技术转让办公室和衍生公司。

IHEP的每个大型科学机构都导致了多种学科和技术的发展。

IHEP从研究中汲取了哪些技术?

已成功转让的主要技术是加速器和医学成像技术，例如PEMi扫描仪。随着IHEP生产大型加速器及其核心组件，我们还开发了用于食品和医疗设备灭菌的大功率电子辐照加速器。这些加速器已经安装在烟台，武汉，天津和中国其他地区。

IHEP的许多技术似乎都适合医疗应用。为什么是这样?

IHEP的主要技术是加速器，核检测和核电子技术，这正是核医学，放射疗法和医学诊断所需的技术类型。国家资助项目为医学物理学的这些领域提供了支持，我们在这一领域与许多公司合作。

您将来会看到什么样的创新?

有了先进的探测器和电子技术，我们看到诸如高分辨率(即小于100皮秒)的飞行时间PET技术的发展，可以提高图像的分辨率并减少对患者的辐射剂量。医疗应用的另一个方面是“静态光谱” CT扫描仪，它也可以进行高分辨率成像。另外，诊断和治疗的整合，特别是在精密颗粒疗法中，是我未来看到的另一项发展。

您是否与其他国家/地区合作进行技术转让?

尚未，但国际合作是我们有兴趣发展的一个方面。

在物理世界中国简报现在出

中国设计了一个100公里的对撞机，您在计划该项目时是否设想过类似地强调技术转让?

IHEP的每个大型科学机构都导致了多种学科和技术的发展。例如，像素探测器技术几乎涉及每个科学项目，因此，随着我们的发展，我们将在该领域积累更多的技术知识。结合对探测器开发的关注与医学成像设备的结合，我们计划通过开发先进的传感芯片并将其用于下一代CT和SPECT扫描仪中，专注于像素型半导体探测器技术。

COVID-19是否影响了您的研究?

COVID-19并未对我们的实验室产生任何实际影响，并且在大流行期间我们继续进行研究。