7月26日，由中国生物医学工程学会主办的第九届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛圆满闭幕。在中国科学院深圳先进技术研究院医工所柳正副研究员指导下，由医工所李浩男、杨森、甘鹏硕、舒鹏伟等组成的参赛团队，凭借“放射性伽马成像仪”项目斩获一等奖（研究生组）。

李浩男（右一）代表团队上台领奖

本次竞赛以“创新驱动 健康未来”为主题，展示了生物医学工程学科领域贴近临床、服务健康的创新设计作品。竞赛包括理论研究、方案设计、实际制作、系统调试、现场展示等环节，吸引了全国250所高校的近1万名选手、3000多个项目报名参赛。

团队利用康普顿散射原理，实现了对质子重离子治疗过程中质控监测所需的精确快速成像。康普顿成像能够监测质子重离子治疗中射线射程的位置，并且具有更广的探测视野和多核素探测能力，有助于提高质子重离子治疗的精准度和安全性。

项目海报和放射性伽马成像仪实物展示

该装备散射探测器为0.6×0.6×2 mm³的钆铝镓石榴石（GAGG）晶体阵列，吸收探测器采用1×1×20 mm³的硅酸钇镥（LYSO）晶体阵列，并使用自行设计的编码电路，完成信号采集和读出，使得探测器具有超高位置分辨精度。

散射探测器和吸收探测器Flood图

在康普顿成像中，由于康普顿投影环叠加会产生伪影以及能量和位置分辨率问题会导致的康普顿圆锥偏移，均影响探测器成像精度。因此团队基于精度问题，基于极大似然期望最大化算法（下文简称算法）对图形进行迭代重建。在直径0.3mm的²²Na为放射源成像实验中，基于算法迭代的重建图像在x和y的位置半高宽，均显著减小，达到1mm左右。

放射源直接反投影成像和MLEM算法成像对比

该成果围绕现有质子重离子治疗中质子束或离子束射程定位的难点，开展了相关技术攻关和突破，并形成了一批具有自主知识产权的专利技术成果。有效弥补了质子重离子治疗中放射定位难的问题，还显著提高了成像分辨精度，为国产高端医疗装备的发展做出了重要贡献。