超高端CT之争进入“终极对决”

访客 2025-04-14 13:54:51 5

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摘要： 今年CMEF医学影像区，一场没有硝烟的巅峰对决正在上演。往年联影医疗与东软医疗总是占据全场最大规模的展位，同台竞技各式最...

今年CMEF医学影像区，一场没有硝烟的巅峰对决正在上演。

往年联影医疗与东软医疗总是占据全场最大规模的展位，同台竞技各式最新最前沿的医学影像软硬件。今年，他们除了复刻过去的策略，还不约而同带来了自家“光子计数CT”的最新消息。

CMEF现场，联影uCTUltima

前些年，欧洲放射学会主席Krestin教授道出的 “未来每一台CT都将是光子计数CT”。虽有些夸张，但确实引得不少厂商参与到相关创新技术的攻坚中。

同时，市场也对这一新式CT持拥抱态度。2024年，凭借全国首张也是唯一一张光子计数CT注册证，西门子医疗在中国超高端CT市场横扫而过，上市第一年便以5000万的均价卖出两位数的设备，收获了协和、瑞金、浙二等国内超一流医院作为客户。

CMEF前，联影医疗仅向外部披露了探测器的材料路径及科研用的能谱显微CT，东软医疗更是一张“白纸”，只透露其参与了光子计数CT的“国家重点研发计划”和后续进入“创新医疗器械特别审查程序”。

悄无声息中，他们已经站在了CT技术的最前沿。

一场围绕探测器展开的革命

光子计数CT的出现主要是为了突破传统CT面临的成像瓶颈。

为了将光信号引导至光学光子传感器并形成像素，传统能量积分探测器（EID）依赖钆硫化物（GOS）或碘化铯（CsI）闪烁晶体，进行“X射线－可见光－电信号”的间接转换路径。这个过程中需要使用反射隔栅或其他结构来切割或分隔探测器，以确保每个像素独立接收光信号，光电吸收效率仅60%且存在光散射损耗。此外，当探测器抵达320排时，探测器切割的最小单位已接近极限，难以进一步提升探测器数量。

相较之下，光子计数探测器（PCD）采用碲化镉（CdTe）、碲锌镉（CZT）等宽禁带半导体材料，能够直接将沉积的X射线能量转换为电信号，不需要再使用反射隔栅。因此，使用PCD允许在不损害几何检测效率的情况下显著减小探测器像素尺寸，光电吸收占比可超过95%。

因此，光子计数CT带来的革命不仅是成像模式的革命，更是材料科学革命。

目前，主流的探测器材料包括碲化镉（CdTe）、碲锌镉（CZT）、深硅（Si）三种。作为目前唯一获得FDA、NMPA准入的光子计数CT，西门子医疗NAEOTOM Alpha及其系列产品均选择以CdTe作为探测器材料，CdTe具有高原子序数、高密度以及宽带隙（wide band gap）等特性，其最佳工作射线能量范围几乎覆盖了所有医疗影像、安检、无损检测设备工作时的射线能量，被认为是实现X射线多能谱光子计数技术的最佳材料。

此外，CdTe探测器较高的原子序数意味着它具备更高的光电吸收效率，而高载流子迁移率与寿命可确保更多的载流子运输至电极而不被中途俘获，使其探测器对60keV 射线的探测效率达到95%以上。在能量分辨率方面，CdTe高电阻率还能保证探测器在高工作电压下实现极小的漏电流，CT运行的噪声也随之减小。

今年3月进入特别审查程序的东软医疗NeuViz P10则是使用了CZT作为探测器材料。CZT与CdTe同属II-VI族化合物，性能、优点大致相似。相较之下，CZT密度更小，电阻率和禁带宽度更高，因而在室温下性能表现更好。

CMEF期间，东软医疗正式对外披露详细披露了NeuViz P10的参数及优势。东软医疗首席执行官武少杰在发布会上介绍：NeuViz P10搭载了新一代碲锌镉光子计数探测器实现零噪声光子计数 CT成像，空间分辨率超越46.5lp/cm。

此外，该光子计数CT还拥有光子超音速特性，转速突破了0.23s大关。结合第三代冠脉运动伪影校正技术，NeuViz P10可为超高清冠脉成像提供了坚实的保障。在检查冠状动脉时，支架、钙化、斑块等成像显示更清晰。

CMEF期间，东软医疗开展NeuViz P10发布会

在辐射剂量和对比剂用量方面，NeuViz P10光子计数 CT没有披露具体的指标。但光子计数CT的成像模式本就能够实现了低辐射剂量，低对比剂用量的双低目标，东软医疗又在NeuViz P10上引入了AI ClearInfinity深度学习重建技术，可以进一步降低辐射提高成像质量。

而在科研方面，NeuViz P10 光子计数 CT 的光子能谱功能大幅度提升了能量分辨率，在科研模式下可支持多个（3+）能量箱，超十种以上基物质对成像，可帮助医生更为轻松地完成临床科研多类型对比剂成像、精准解析物质成分，肿瘤、斑块等定量定性分析。

联影医疗目前CdTE、CZT都有布局，但本次CMEF没有透露展出的uCTUltima具体使用了哪一条路径。但有透露：联影医疗在超清成像模式（UHR）方面取得了显著成果；除了在常规临床检查中表现出色外，联影医疗还成功突破了现有PCCT在超清成像模式中的数据传输限制，实现了更大的扫描覆盖范围，为心脏疾病的精准诊断提供了全新可能。

联影医疗公布的光子计数CT冠脉支架结构成像

深硅路径当前仅有GE医疗正在尝试。据现场有医生表示，GE医疗的深硅光子计数CT也已完成研发，但没有在CMEF期间公开展示，取而代之的是Apex量子平台系列CT。或许在1～2年内，我们便能看到深硅路径的光子计数CT与CdTe、CZT同台竞技。

“下一代CT”之名，竞争者不止光子计数CT

凭借西门子医疗的先发优势，NAEOTOM Alpha已在临床与科研得到广泛应用，推动了整个光子计数CT品类的发展。但若放在超高端CT这一赛道中，有能力竞争“下一代CT”之名的不止光子计数CT。

事实上，传统CT除了探测器数量难以突破外，转速方面也已逼近物理极限。螺旋CT运行时，机身会因产生向心力，而当CT为提升成像效果不断增加其体积与质量时，产生的向心力会逐渐逼近CT结构可承受的极限，最大转速止于0.25秒/圈。

要解决这一问题，当下唯一的解法，只能对CT的成像逻辑进行重构。

本次CMEF期间，国内超高端CT制造商纳米维景对外展示了其重构逻辑。他们在单台CT的机架中植入了24套一体化球管阵列式排布的射线源环以及64个探测器模组阵列式分布的探测器环，并通过时序电子精准控制阵列中的射线源进行依次脉冲式曝光完成数据的采集，以射线源闪烁替代球管－探测器旋转，实现“机械旋转”到“光学旋转”的变换。

基于这一新的成像模式，纳米维景将其命名为“相控阵CT”。

在射线源方面，相控阵CT采用了一体化阵列式设计，将热阴极X射线管与高压电源集成为一体，以保证束流能量和穿透力。通过先进的数字阴极与高频逆变技术，实现了精准的超窄脉冲曝光和低剂量扫描。

为了控制球管的体积，纳米维景采用了“智能双循环气道散热系统”通过优化气流设计解决散热问题，确保设备的稳定性及患者的高通量检查。此外，轮替式曝光方式则降低了对散热效率和热容量的要求，延长了射线源的使用寿命。

在探测器的材料方面，纳米维景使用的是一种具有微观有序结构的共晶材料。具体而言，该公司使用一种特殊的生长工艺将两种折射率各异的晶相融合进同一共晶材料之中。由于折射率的差异，在X射线的照射下，闪烁体晶相将入射X射线转换成可见光的同时，可见光在闪烁体晶相和基质晶相的交界面以全反射的形式沿着晶体生长方向定向传播。

通过这种方式，相控阵CT同样无需使用二氧化钛进行探测器微单元的物理分割，实现了更小的像素尺寸和更高的空间分辨率。在MTF=10%的前提下，相控阵CT“复眼24”的空间分辨率可达25lp/cm，与光子计数CT处于同一数量级。