想象一下，醫(yī)生能夠像使用普通相機(jī)拍照一樣，輕松地“透視”你的身體內(nèi)部，精確地看到器官的病變，甚至是腫瘤的微小活動(dòng)。這聽(tīng)起來(lái)像是科幻電影里的情節(jié)，但在科學(xué)家的努力下，這一幕正逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。最近，美國(guó)西北大學(xué)和蘇州大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，成功開(kāi)發(fā)出世界上第一款基于鈣鈦礦材料的伽馬射線相機(jī)，這項(xiàng)突破性技術(shù)，有望徹底改變我們進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷的方式。

在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，醫(yī)生們已經(jīng)能通過(guò)一種名為單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）的技術(shù)來(lái)“看穿”人體。這種技術(shù)的基本原理是，先給病人注射微量的放射性示蹤劑，這些示蹤劑會(huì)隨著血液流向全身，并聚集在病變區(qū)域。隨后，它們會(huì)發(fā)射出一種高能射線——伽馬射線。傳統(tǒng)的SPECT掃描儀利用特殊的探測(cè)器捕捉這些伽馬射線，并將其轉(zhuǎn)化為圖像，從而幫助醫(yī)生診斷癌癥、心臟病等疾病。然而，這種探測(cè)器通常由昂貴的碲化鎘鋅或精度較低的碘化鈉制成，不僅成本高昂，而且圖像分辨率往往不盡如人意。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們將目光投向了一種新興的材料——鈣鈦礦。這是一種在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域大放異彩的新型晶體材料，其制造成本低廉，性能優(yōu)異。研究團(tuán)隊(duì)巧妙地利用鈣鈦礦作為伽馬射線探測(cè)器的核心，研發(fā)出這款全新的相機(jī)。令人振奮的是，這種鈣鈦礦相機(jī)能夠以極高的精度捕捉單個(gè)伽馬射線，這就像是給醫(yī)生提供了一雙“火眼金睛”。由于探測(cè)精度大幅提升，生成的醫(yī)學(xué)圖像也變得前所未有的清晰。

這項(xiàng)發(fā)明的意義深遠(yuǎn)。首先，更高的圖像分辨率意味著醫(yī)生可以更早、更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和定位微小的病變，例如早期癌細(xì)胞的聚集。這對(duì)于疾病的早期診斷至關(guān)重要，能為患者贏得寶貴的治療時(shí)間。其次，由于新相機(jī)的靈敏度更高，未來(lái)進(jìn)行SPECT掃描時(shí)，醫(yī)生可能只需要給患者注射更少劑量的放射性示蹤劑，從而降低患者的輻射暴露風(fēng)險(xiǎn)，讓檢查過(guò)程更加安全。

更重要的是，鈣鈦礦材料的成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的探測(cè)器材料。這意味著，這項(xiàng)技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，未來(lái)高級(jí)的核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備將不再是少數(shù)大型醫(yī)院的專利，普通醫(yī)院也能負(fù)擔(dān)得起，從而讓更多地區(qū)的患者能夠享受到高質(zhì)量的診斷服務(wù)。這項(xiàng)由西北大學(xué)衍生公司Actinia Inc.負(fù)責(zé)商業(yè)化的技術(shù)，正一步步將醫(yī)學(xué)影像推向一個(gè)更清晰、更安全、更可負(fù)擔(dān)的未來(lái)。

參考資料：DOI：10.1038/s41467-025-63400-7