1981年之后，癌癥成為日本第一大死亡原因。2002年因癌癥死亡的人數(shù)占了全部死亡人數(shù)的31%，一年合計(jì)大約有30萬人。而且，日本的癌癥死亡增加率高于其它發(fā)達(dá)國(guó)家，據(jù)預(yù)測(cè)2020年因患癌癥死亡的人數(shù)將達(dá)到約45萬人。

雖然有關(guān)癌癥病因及治療藥物的研究有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但徹底征服癌癥還遙遙無期。日前最有效的辦法就是早期發(fā)現(xiàn)、及早治療。從死亡人數(shù)最多的肺癌來看，如果在最初的“I期”就能發(fā)現(xiàn)的話，治療5年后的生存率大約可達(dá)85%。而在晚期的“IV期”，這一數(shù)值則只有10%。

及早發(fā)現(xiàn)癌癥的重要性顯而易見，但問題是肝癌及子宮癌之類的癌癥在癌癥初期患者幾乎沒有什么自覺癥狀。要想在早期就發(fā)現(xiàn)腫瘤，必須通過X線CT（計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備）及MRI（磁共振成像設(shè)備）等檢查設(shè)備來診斷。

其中名為“PET（正電子斷層攝影設(shè)備）”的新型設(shè)備具有能夠發(fā)現(xiàn)CT及MRI很難發(fā)現(xiàn)的、直徑幾mm左右的小腫瘤的功能，因此受到了醫(yī)療界的廣泛關(guān)注。

PET幾年前才剛剛投入臨床使用，日本國(guó)內(nèi)僅約有70臺(tái)。美國(guó)CPS、荷蘭飛利浦、GE橫河醫(yī)療系統(tǒng)、島津制作所等廠商正在進(jìn)行開發(fā)，以降低價(jià)格、縮短拍攝時(shí)間等。目前，每臺(tái)價(jià)格在1億－2億日元，拍攝時(shí)間需要50分鐘。

拍攝時(shí)間縮短到現(xiàn)行的1/5

其中，拍攝時(shí)間方面，在PET使用的特殊傳感器市場(chǎng)上占有最大份額的浜松光電公司 (Hamamatsu Photonics) 開發(fā)成功了可將檢查時(shí)間縮短到10分鐘的新設(shè)備。毋庸致疑，隨著最難解決的課題之一的時(shí)間短縮找到有效的解決方案，今后PET的普及將進(jìn)一步加快。

與CT及MRI一樣，PET是一種拍攝人體的“斷層”圖像的設(shè)備，由受診者平躺的床和名為“GANTRY”的環(huán)形主機(jī)組成。拍攝時(shí)，向受診者的靜脈注射一種能夠放射微弱放射線（γ線）的名為“18F-FDG（F-fluorodeoxyglucose）”的藥劑，并等待1小時(shí)左右。FDG是葡萄糖（Glucose） 的一種，能夠作為能量被細(xì)胞吸收，如果受診者體內(nèi)存在癌細(xì)胞，該成分就會(huì)特別多地集中于癌細(xì)胞上。這是因?yàn)榘┘?xì)胞較普通細(xì)胞繁殖活躍，需要更多的能量的緣故。結(jié)果，癌細(xì)胞的部分與普通的細(xì)胞相比，會(huì)發(fā)射出更強(qiáng)的放射線。

通過嵌入GANTRY內(nèi)壁的傳感器捕捉放射線的分布情況，并利用計(jì)算機(jī)形成圖像。由于放射線強(qiáng)的部分較周圍更為明亮，因此醫(yī)生可以通過這一情況判斷腫瘤位置及大小等情況。

相當(dāng)于PET“眼睛”的傳感器是一種被稱作“光電子倍增管”的部件，它將微弱的放射線轉(zhuǎn)換成電子，并放大約100萬倍后，使得裝置能夠?qū)⑵渥鳛殡娦盘?hào)進(jìn)行檢測(cè)。

將放射線轉(zhuǎn)換成光的部分稱作“Scintillator”，使用鍺化合物的結(jié)晶。當(dāng)放射線照射到Scintillator時(shí)，就會(huì)發(fā)射出微弱的熒光。當(dāng)熒光碰到涂布半導(dǎo)體的玻璃（光電面），半導(dǎo)體就會(huì)放射電子，接著電子會(huì)與名為“Dynode”的金屬部分發(fā)生碰撞。

Dynode上施加有1000V的電壓，帶負(fù)極的電子一面與壁面相撞，一面被吸引到“陽極”。此時(shí)，電子通過與涂布在Dynode的半導(dǎo)體之間的相撞，從1個(gè)到2個(gè)、2個(gè)到4個(gè)、4個(gè)到16個(gè)等等，一直放大到100萬個(gè)左右。這樣，微弱的放射線就可以以電流的形式測(cè)出。

目前，PET使用的是直徑0.75英寸（約1.9cm）的圓形傳感器，此次浜松光電公司新開發(fā)出了平板型產(chǎn)品。平板型產(chǎn)品在大約5cm的正方形機(jī)體中嵌入了64個(gè)圓形傳感器，可以比原來的傳感器更精確地捕捉放射線、縮短拍攝時(shí)間。

當(dāng)然，新型傳感器的開發(fā)并非一帆風(fēng)順。正因?yàn)槭鞘窡o前例的高集成型的傳感器，其關(guān)鍵部分--Dynode的制造非常困難。

原來圓形傳感器的Dynode通過金屬?zèng)_壓來加工。但由于平板型的Dynode是一種具有300微米（微米為100萬分之1米）×6mm的細(xì)微開口管狀物，因此必須從頭開始探索新的加工方法。

通過反復(fù)試驗(yàn)，浜松光電終于找到了通過蝕刻加工溶化金屬并成型的方法。指揮光電子倍增管業(yè)務(wù)的常務(wù)董事竹內(nèi)純一回顧這一艱難歷程時(shí)說：“雖然向具有細(xì)微加工技術(shù)的蝕刻公司提出了合作要求，但直到獲得滿意的精度為止，這3－4年內(nèi)一直都是不停地失敗”。

蝕刻加工時(shí)將金屬浸泡在酸中多長(zhǎng)時(shí)間、酸的濃度如何設(shè)定等，現(xiàn)場(chǎng)工作人員的經(jīng)驗(yàn)和感覺不同都對(duì)加工的結(jié)果具有非常大的影響。通過在處理過程中，從酸中取出金屬檢查溶化情況，采取措施使酸的濃度在蝕刻最初和最后保持一致等辦法，終于使傳感器達(dá)到了實(shí)用水平。

在GANTRY的內(nèi)壁增加傳感器的設(shè)置面積，也使得攝影時(shí)間大為縮短。浜松光電在GANTRY的內(nèi)壁上嵌入了1圈12個(gè)、60列的傳感器。由此，共720個(gè)的傳感器可以迅速拍攝從頭部到腹部的約60cm的范圍。即使拍攝全身，如果排除一般不拍攝的腳，2次就可以拍攝完畢。原有設(shè)備的拍攝范圍為20－30cm，還必須分5－6次才能拍攝完畢。

縮短拍攝時(shí)間，不僅可以減輕長(zhǎng)時(shí)期保持同一姿勢(shì)的受診者的負(fù)擔(dān)，而且對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)也有利。

以前，包括5分鐘的拍攝準(zhǔn)備時(shí)間在內(nèi)，拍攝一個(gè)人需要55分鐘，每天能夠檢查的人數(shù)最多只有8人。但是，浜松光電的新設(shè)備包括準(zhǔn)備時(shí)間在內(nèi)，拍攝時(shí)間只有15分鐘，因此每天最多可以檢查30人。未發(fā)現(xiàn)癌癥的受診者的檢查費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)由醫(yī)療機(jī)構(gòu)自行定制，每人大約8萬－15萬日元（約合人民幣5000－9000元）。粗略估算醫(yī)療機(jī)構(gòu)的該項(xiàng)收入將接近原來的4倍。

由于在PET圖像中癌細(xì)胞位置在畫面以最亮的形式顯示，因此很容易區(qū)別與普通細(xì)胞間的差異，但是不易確定是哪一器官的哪一部位。原因是器官及骨格的形狀表示得并不清楚。而CT雖然能夠非常清晰地表現(xiàn)器官及骨格，但很難區(qū)分癌細(xì)胞。比如有時(shí)CT顯示某個(gè)部分有微小塊狀物，但很難立即判斷是不是癌細(xì)胞。

由于PET和CT的圖像各有長(zhǎng)短，因此目前一般采取組合二者的圖像進(jìn)行診斷的方法。如果CT-PET投入使用，就可以省去這一重復(fù)勞動(dòng)。

在美國(guó)，CT-PET已經(jīng)上市銷售，一些醫(yī)療機(jī)構(gòu)從1－2年已開始投入使用。日本方面，雖然尚不清楚厚生勞動(dòng)省何時(shí)批準(zhǔn)使用，但各制造商的開發(fā)已經(jīng)開始，競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。