5000萬一台的光子計數CT，賣爆中國市場

2024年，光子計數CT擊穿中國市場。

在這個千萬元之內便可拿下640層超高端CT的時代，光子計數CT 5000萬的單價並未成為其入市的阻礙。

上市僅一年，國內已有近10家醫院率先落地，協和、瑞金、浙二等國內超一流醫院成爲了*批買方，亦有大量三級醫院將其列入計劃採購清單，等待生產方的放量。

螺旋CT制霸30余年后，屬於光子計數CT的時代即將來臨?

01  落地僅一個月，科研成果直登RNSA

在過往螺旋CT的競爭中，CT廠商重押核心零部件，不斷提升球管-探測器的轉速和壓縮探測器的寬度，尋求更高分辨率的影像。

然而，轉速的比拼已在2010年前后接近尾聲。通常而言，CT結構能夠承受的極限離心力為75G，對應的*轉速是0.25秒/圈，時間分辨率趨於極限。空間分辨率方面，探測器的堆砌則在2014年遭遇瓶頸，抵達320排后，探測器的尺寸逼近*，再也無法往機架之中塞進更多采集單元。

困境之下，CT廠商們找到了兩條可行路徑。一是對整個CT的結構進行重構，在機架中置入上百個獨立射線源，由多個射線源同時曝光輪流切換，替代螺旋CT單個（或兩個）射線源旋轉成像，突破轉速帶來的時間分辨率限制，故名「靜態CT」。

二是對探測器的原材料進行革新，引入特殊半導體制成的光子計數探測器，製成「光子計數CT」。具體而言，新的探測器能將X線光子直接轉換成電子信號，並單獨記錄每個光子的能量，更清晰地測量透射的光斑。同時，光子計數探測器沒有能量積分探測器所需的閃爍體元件和隔片，因此 可以使用更小的探測器元件進行製造，空間分辨率上限也隨之提高（可達到40lp/cm）。

相較於處於臨牀階段的靜態CT二言，光子計數CT的推進要稍微快一些。截至目前，西門子醫療的雙源光子計數CT NAEOTOM Alpha已通過FDA、CE、NMPA等主要地區的准入，在世界範圍內已完成超過三位數的商業裝機。

新近結束的RNSA之上，與會者進一步揭示了光子計數CT的臨牀價值。

江蘇省省級機關醫院是國內首家引入光子計數CT的醫院，其放射科研究人員在RSNA眼現場口頭報告了基於光子計數CT的微小血管成像的新突破。

在頭頸CTA優化豆紋動脈成像方面，相關研究團隊設計了多種圖像重建參數的比較方案，評估其在噪聲抑制、血管邊緣鋭利度、對比度和診斷信心等方面的表現，最終確認了一種*參數組合。

研究結果證明，光子計數CT顯著提升了豆紋動脈的可視化能力，為腦小血管病（CSVD）和顱內動脈粥樣硬化性狹窄（ICAS）的早期診斷和治療提供了全新的技術支持。

再談會上探討最為火熱的「AI與設備的融合」。

鄭大一附院年4月新落地的光子計數CT，僅一個月時間，該院放射科研究人員便將最新的研究結果搬上了放射學界*影響力的舞臺，以「光子計數CT：新一代CT技術如何改善人工智能輔助診斷的結果？」為題，口頭匯報了對於光子計數CT對於AI的促進作用。

研究團隊在光子計數CT的UHR（Ultra-high resolution）模式下，對50例患者行冠狀動脈CT血管成像（CCTA），並重建了0.2 mm層厚的超高分辨率圖像與0.6 mm層厚的標準重建圖像。將每位患者的兩組不同層厚圖像分別輸入AI輔助診斷軟件，記錄軟件對冠狀動脈的狹窄程度評估結果，並與侵入性冠狀動脈造影（ICA）結果進行比較。

結果顯示，在0.6 mm層厚的圖像上診斷得到的12處中度狹窄中，有30%被UHR圖像重新分類為輕度狹窄。另外，與標準重建相比，光子計數CT的UHR圖像對於冠脈狹窄分級與ICA金標準的一致性顯著更高（Kappa=0.874,p<0.001）。這意味着光子計數CT的UHR圖像可以優化冠脈狹窄分級，顯著提高AI輔助診斷軟件的準確性。

02  西門子醫療在前，佳能、GE奮起直追

由於國內僅有西門子醫療的光子計數CT通過了NMPA的審批，無論協和瑞金，今年已落地的、洽談中的，均是雙源的「NAEOTOM Alpha」。

不過，NAEOTOM Alpha一枝獨秀的日子或許不會太久。

去年10月，斯坦福大學醫學中心新安裝的光子計數CT並非出自西門子醫療之手，仍在謀求市場準入的GE醫療先下一城，在這所美國高校完成了實驗機安裝。

3個月后，荷蘭的拉德堡德大學醫學中心（Radboudumc）也入駐了佳能醫療的光子計數CT實驗機，后者同樣仍在努力尋求監管機構的審評審批。

三家企業的同台競技，恰好對應了碲化鎘(CdTe)、碲鋅鎘(CZT)、深硅(Si)三種光子計數探測器技術路徑。

其中，西門子醫療選擇以CdTe作為探測器材料，它具有高原子序數、高密度以及寬帶隙(wide band gap)等特性，其*工作射線能量範圍幾乎覆蓋了所有醫療影像、安檢、無損檢測設備工作時的射線能量，被認為是實現X射線多能譜光子計數技術的*材料。

此外，CdTe探測器較高的原子序數意味着它具備更高的光電吸收效率，而高載流子遷移率與壽命可確保更多的載流子運輸至電極而不被中途俘獲，使其探測器對60keV 射線的探測效率達到95%以上。在能量分辨率方面，CdTe高電阻率還能保證探測器在高工作電壓下實現極小的漏電流，CT運行的噪聲也隨之減小。

佳能醫療選用的CZT與CdTe同屬II-VI族化合物，性能、優點大致相似。相較之下，CZT密度更小，電阻率和禁帶寬度更高，因而在室温下性能表現更好。據醫工研習社相關文章介紹：我國長期從事CZT探測器研究的介萬奇教授，其研製的以CZT晶體為核心的尺寸僅手機大小的γ輻射劑量儀，能探測到「0.18μSv/h」，這是宇宙本底射線的輻射量，可見CZT的靈敏度能達到物理極限。

在最初的探索中，GE醫療也曾試過使用CZT製備探測器，但最終轉向深硅路線。相較與前兩者，深硅探測器對於厚度的要求很高，但其生產相對容易，且分割得到的能量箱更多，最終取得的多能量影像細節更為豐富。

碲化鎘(CdTe)、碲鋅鎘(CZT)、深硅(Si)三條技術路線的優劣

由於現階段下佳能醫療、GE醫療的光子計數CT仍處於准入階段，無法評判各個技術的路線及整機在實際臨牀中應用的優劣。但從NAEOTOM Alpha近期表現來看，兩家后來者已在市場方面稍顯落后。

取得*優勢后的西門子醫療也沒有止步。今年RSNA期間，西門子醫療新發兩款新的光子計數CT Naeotom Alpha.Prime (單源光子計數CT)和 Naeotom Alpha.Pro,計劃進一步平滑光子計數CT的價格曲線。

這是光子計數CT駛入臨牀時代的關鍵一步。目前採購光子計數CT的醫院基本都具有較強的科研需求，西門子醫療若能降低價格提升銷量，光子計數CT或能更早直接惠及海內外患者。

03  國產設備廠商，可能憑藉光子計數CT彎道超車

在這場圍繞光子計數CT展開的對弈中，GE醫療、佳能醫療等廠商確已處於劣勢，但仍然具備攻城略地之力。

一方面，CT市場規模巨大，西門子醫療雖有*，但也僅僅攫取了小一部分市場。另一方面，光子計數CT之爭並非單純的探測器技術之爭，西門子醫療的探測器實驗室能將自然界三百萬年生成的碲化鎘晶泰縮短為三個月時間，但顯然還是無法滿足現有的產能需求。如果GE醫療、佳能醫療能夠在后續找到成本更低、產量更高的半導體制備路徑，仍有后來居上的可能。

那麼，錯過了角逐超高端螺CT市場的國內影像設備廠商們，有望憑藉光子計數CT彎道超車嗎？答案是肯定的。

在過往攻克探測器難題時，西門子醫療、佳能醫療等企業均以收購方式直接拿下半導體制造商，再借此重新設計CT結構。但對於國內企業而言，全球範圍內成熟的CdTe、CZT、深硅製造商已被MNC悉數收購，且不再對外銷售上述半導體。因此，要打破壁壘，國內企業必須從源頭出手，自主掌握光子計數CT探測器的材料製備技術。

好在國內並不缺乏稀散金屬材料製備的前沿工藝。據統計，先導科技、迪泰克兩家公司已能生產CZT、CdTe等光子計數CT所需的半導體。其中，先導科技旗下子公司奧泰醫療已經取得突破，於2023年10月對外展示了自研的中國*光子計數能譜CT。

與此同時，國內影像設備龍頭聯影醫療與東軟醫療也在光子計數CT深耕多年。聯影醫療牽頭的「十四五」國家重點研發計劃「診療裝備與生物醫用材料」重點專項——光子計數能譜CT研發項目與迪泰克取得合作，后者現可提供襯底級CZT單晶、探測器級CZT單晶、CZT輻射探測與成像器件及配套專用電子學讀出系統和成套解決方案，以及CdTe 單晶、ZnTe單晶、CdMnTe單晶等。

各光子計數CT研發企業技術路線及最新成果對比

總的來説，國內設備廠商在光子計數CT的研發方面已經處於萬事俱備之勢。30年前，他們需要從「0」開始摸索，而如今國內影像產業鏈蔚然成勢，面對影像設備的下一個周期，他們已經具備了走在最前列的可能。

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