基於鈣鈦礦的新型偵測器，有望以更清晰、快速、便宜且安全的影像，徹底改變核醫學掃描技術。

想像一下，醫生能夠以前所未有的清晰度觀察你體內的器官，這不再是科幻小說的情節。核醫學掃描，例如SPECT掃描，一直以來都是醫生用來觀察心臟功能、追蹤血流和偵測深藏在體內疾病的重要工具。然而，現今的掃描儀依賴的是昂貴且製造困難的偵測器，這限制了其普及性和應用範圍。最近，由西北大學和中國蘇州大學的科學家領導的研究團隊，開發了一種基於鈣鈦礦（Perovskite）的新型偵測器，它能夠以破紀錄的精確度捕捉單個伽馬射線，用於SPECT影像。這項新技術有望使常見的核醫學影像更清晰、更快速、更便宜且更安全。

對患者而言，這意味著什麼呢？首先，掃描時間將會縮短，不再需要長時間待在冰冷的掃描室裡。其次，影像結果會更加清晰，醫生可以更準確地診斷病情。更重要的是，患者接受的輻射劑量也會降低，減少潛在的健康風險。 這項研究發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊上。西北大學的Mercouri Kanatzidis教授，同時也是該研究的資深作者表示：「鈣鈦礦是一種晶體家族，以改變太陽能領域而聞名。現在，它們也準備好為核醫學做同樣的事情。這是第一個明確的證據，證明鈣鈦礦偵測器可以產生醫生為患者提供最佳護理所需的清晰、可靠的影像。」

鈣鈦礦究竟是什麼？它是一種具有特殊晶體結構的材料，最初因其在太陽能電池中的應用而聲名大噪。由於其獨特的物理和化學性質，鈣鈦礦在光電、催化等領域都展現出巨大的潛力。現在，科學家們發現，鈣鈦礦同樣適用於偵測X射線和伽馬射線，這為醫學影像技術帶來了新的希望。 蘇州大學的何奕輝教授是該研究的共同通訊作者，他表示：「我們的方法不僅提高了偵測器的性能，還降低了成本。這意味著未來將有更多的醫院和診所能夠獲得最好的影像技術。」

目前，核醫學影像主要依賴兩種偵測器：碲化鎘鋅（CZT）和碘化鈉（NaI）。CZT偵測器非常昂貴，一台相機的價格可能高達數十萬甚至數百萬美元，而且CZT晶體易碎裂，難以製造。雖然碘化鈉偵測器比CZT偵測器便宜，但體積龐大，且產生的影像較為模糊，就像隔著霧玻璃拍照一樣。這些缺點促使科學家們尋找更優質的替代方案，而鈣鈦礦晶體正是一個理想的選擇。

研究團隊在Kanatzidis和何奕輝教授的帶領下，專注於鈣鈦礦晶體的生長、表面工程和設備設計。他們通過仔細地生長和塑造這些晶體，創建了一種像素化的傳感器——就像智能手機相機中的像素一樣——從而實現了破紀錄的清晰度和穩定性。在實驗中，這種新型偵測器能夠以目前報導的最佳分辨率區分不同能量的伽馬射線。它還能感知來自醫療放射性示蹤劑（鎝-99m）的極其微弱的信號，並區分極其精細的特徵，產生清晰的影像，可以分離僅相隔幾毫米的微小放射源。此外，該偵測器保持高度穩定，幾乎可以收集所有示蹤劑的信號而不會丟失或失真。

目前，西北大學的衍生公司Actinia Inc.正在將這項技術商業化，與醫療設備領域的合作夥伴合作，將其從實驗室推向醫院。由於鈣鈦礦更容易生長且使用更簡單的組件，因此它提供了一種比CZT和NaI偵測器便宜得多的替代方案，而且不會犧牲質量。基於鈣鈦礦的偵測器還提供了一條現實途徑，可以使用比NaI偵測器更低的放射性示蹤劑劑量進行成像，同時確保廣泛的患者都能獲得這種技術。 總之，這項基於鈣鈦礦的新型伽馬射線偵測器，將為核醫學影像帶來革命性的變革，讓更多的人能夠享受到更清晰、更快速、更安全的掃描，從而獲得更好的診斷和治療。

如果想了解更多資訊，可以在網路上搜尋 “perovskite gamma-ray detector” (鈣鈦礦伽馬射線偵測器) 。

Ref:

Northwestern University. (2025, September 21). New crystal camera lets doctors
see inside the body like never before. ScienceDaily. Retrieved September 21,
2025 from www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250921090850.htm