日本量子科学技术研究所(QST)先进核医学研究部副所长山谷大河博士和首席研究员姜汉圭博士开发出一种新型PET(正电子发射断层扫描)技术，实现了0.5毫米的世界最高分辨率。相关成果于2026年6月5日在线发表于《核医学杂志》。
PET是诊断癌症和脑部疾病的重要手段，但其图像分辨率长期低于CT和MRI。医用PET分辨率约为4毫米，实验动物用设备也仅为1至2毫米，难以检测更小的结构变化。造成这一局限的主要原因是：为保证检测微量辐射的灵敏度，需增加探测器传感器厚度，但这会导致图像模糊。灵敏度与分辨率的平衡一直是PET领域的核心技术难题。
研究团队开发了一种专用于小鼠头部成像的新型探测器，采用三层闪烁体结构，像素呈金字塔形排列并随深度递增(第一层11×12，第二层12×12，第三层13×13)，每层像素间距为0.8毫米。该结构可在保持灵敏度的同时识别辐射被哪一层哪个像素吸收，从而实现高分辨率。测试结果显示，该设备分辨率达到0.5毫米，理论上信息量较1毫米分辨率提升了八倍。
研究团队表示，该设备使在活体小鼠大脑中观测数百微米级别的微观结构成为可能，这些结构此前从未通过PET成像被观测到，有助于更精确地理解大脑功能和疾病进展，从而提高药物研发效率。未来若将该技术应用于医用PET扫描仪，有望实现癌症和痴呆症的超早期诊断。
本研究由科学研究补助金、中谷基金会、AMED登月计划研发项目及IEEE Glenn F. Knoll博士后教育基金资助。
