束内正电子发射断层扫描(In-beam PET)是一种很有前途的质子治疗实时监测技术，然而瞬时辐射事件和正电子湮没光子对之间产生的随机符合事件会降低质子治疗在束监测的成像质量。变结构全数字PET谢庆国教授团队最新研究成果“In-beam PET monitoring of proton therapy: a method for filtering prompt radiation events”发表在核医学领域权威期刊《Physics in Medicine & Biology》上，本文旨在通过滤除瞬时辐射事件，以改善PET影像品质。
图1. 本文搭建的双平板全数字PET探测系统
本文研究了不同瞬发伽马能阈值对重建效果的影响。团队在不同的阈值下进行事件选择后的PET重建，随着值的降低，背景值不断减小。信号最初保持稳定的趋势，但当阈值进一步降低时，信号呈快速下降趋势。但是，信号背景比(the signal-to-background ratio, SBR)则首先会不断上升至其最大值，此时阈值约为580keV，然后SBR会迅速降低。虽然能量阈值为580keV是，背景值不是最小的，但信号相对较大，且具有最高的SBR。因此，在本实验中，为确保信号不受影响，瞬发伽马能量阈最佳值取为580 keV。为了证明上述分析在非均匀目标上的鲁棒性，进行了小鼠的束流辐照照射实验。
图2. (a)重建无背景滤波的小鼠模型；(b)在1MeV能量阈值下进行背景滤波后；(c)在580 keV能量阈值下进行背景滤除
论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6560/ad4f43
