单个细胞的活体正子发射粒子跟踪 (PEPT) 使用预期最大化算法.
IEEE transactions on medical imaging
|December 3, 2025
概括
这项研究表明,PEPT-EM算法可以在体内同时跟踪多个细胞. 在正子发射粒子跟踪 (PEPT) 的这一突破使得高通量细胞迁移研究成为可能.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 细胞跟踪对于了解健康和疾病中的迁移至关重要.
- 定子发射粒子跟踪 (PEPT) 定位移动的粒子的非侵入性.
- 目前的PEPT方法仅限于一次跟踪单个细胞.
研究的目的:
- 通过PEPT-EM算法研究同时跟踪多个细胞的可行性.
- 为了应对生物医学应用的细胞中低放射性的挑战.
主要方法:
- 使用了临床前的PET扫描仪和PEPT-EM算法.
- 用滴和细胞 (几十到数百Bq) 实验验证的性能.
- 在幽灵和小鼠模型中进行了测试,以评估移动源的动态跟踪.
主要成果:
- 在小鼠模型中,成功地定位了多个单细胞,在小鼠模型中移动速度高达25mm/s.
- 演示了灵敏度对背景效应动态跟踪的关键作用.
- 标志着PEPT-EM在体内多细胞跟踪的首次应用.
结论:
- 在实体中,PEPT-EM可用于实时,高通量跟踪多个单细胞.
- 这一进步为研究生物系统中的细胞迁移开辟了新的途径.
- 对于未来的 in vivo 细胞追踪应用,PEPT 具有显著的潜力.


