近日，由清華大學工物系副教授馬天予、研究員劉亞強，北京清華長庚醫院核醫學科主任何作祥等組成的醫工結合團隊，創新了單光子發射計算機斷層成像術(SPECT)成像機理，有望大幅提升SPECT技術的分辨率和探測效率。相關研究刊發于《IEEE醫學成像匯刊》。
SPECT是核醫學影像的重要組成部分，是對病人體內發射的γ射線進行成像，廣泛應用于腫瘤骨骼轉移、心腦血管疾病、腎功能疾病、內分泌相關等重大疾病診斷以及放射性核素治療藥物的精準劑量評估。
在臨床應用中，何作祥發現SPECT技術的空間分辨率和探測效率較低，嚴重制約了其影像學診斷價值和臨床應用范圍。其中，由鉛、鎢等重金屬制成的機械吸收式準直器既是SPECT成像必不可少的成像部件，也因其吸收了99.9%以上的光子，使得分辨率和探測效率性能互相制約，導致SPECT性能落后，為此，何作祥創新性地提出了“去掉鉛準直器”的SPECT成像設想。
基于此，研發團隊將探測器在三維空間中分離排列形成稀疏陣列，既實現了高空間分辨率準直效果，又避免了光子損失，達到高探測效率，從根本上避免了機械吸收準直造成的空間分辨率和探測效率間的相互制約。
研究結果表明，自準直人腦SPECT能夠達到0.5毫米分辨率和3.88%探測效率;自準直小動物SPECT能夠達到0.05毫米分辨率和1.25%探測效率。
