想象一种医疗扫描技术：仅需几分钟即可生成心脏或大脑的高分辨率影像，同时减少辐射暴露并降低医院成本。得益于新型探测器技术，这一愿景正逐步实现。
由美国西北大学（NWU）和中国苏州大学研究团队联合开发的全球首个用于核医学扫描的钙钛矿基伽马射线探测器，已实现创纪录的信号捕获清晰度。这项突破性技术有望革新医生探测心血管疾病、癌症及其他体内疾病的诊断方式。
"钙钛矿晶体家族曾引领光伏能源革命，现在它们将在核医学领域再度创造奇迹。这是我们首次证实钙钛矿探测器能提供医生所需的清晰可靠影像。"项目负责人、西北大学化学教授Mercouri Kanatzidis表示。
现有探测器的技术瓶颈
核医学扫描通过注射微量放射性示踪剂，使其随血流到达目标器官后释放伽马射线。外部探测器接收信号并构建三维图像，但现有设备存在显著局限。
目前主流的单光子发射计算机断层扫描（SPECT）设备存在性能短板：最先进的碲锌镉（CZT）探测器虽精度高，但易碎且成本高达数百万美元；更廉价的碘化钠（NaI）探测器则图像模糊，如同透过雾玻璃观察。
"我们的技术突破性地实现了性能提升与成本降低的双重目标，这将让更多医疗机构获得尖端成像技术。"共同作者、苏州大学教授何亦晖强调。
钙钛矿探测器的革命性突破
研究团队在2013年首次发现钙钛矿除光伏应用外，还具备X射线和伽马射线探测潜力。本次研究中，他们培育出大尺寸高质量的铯铅溴化物（CsPbBr₃）晶体，并将其制备成4×4像素阵列探测器，单像素尺寸7×7×3.1毫米。
这种设计如同智能手机摄像头的像素结构，通过多通道读出系统实现信号精准捕捉。测试显示：在锝-99m（临床最常用示踪剂）对应的141千电子伏特能量下，设备能量分辨率达2.5%；在铯-137的662千电子伏特能量下更提升至1.0%。最佳像素的分辨率甚至达到2.2%，创钙钛矿探测器新纪录。
在成像实验中，该设备可分辨毫米级间距的放射源，成功捕捉微弱信号并保持长期稳定性。这不仅超越现有技术，更具备实际应用所需的可靠性。
医疗创新的临床价值
若实现系统化应用，钙钛矿探测器将带来多重变革：
- 患者扫描时间缩短，辐射剂量降低
- 医生获得更高可信度的诊断图像
- 基层医院可负担高端成像设备
"核医学不应成为高端医院的专属。我们正通过钙钛矿技术实现全球更多患者的优质诊断。"Kanatzidis教授强调。
这项突破同时具有材料科学里程碑意义，标志着钙钛矿首次实现单光子伽马射线成像。西北大学衍生企业Actinia公司已与医疗设备商合作推进临床应用，研究成果发表于《自然通讯》期刊。
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