是什么卡住了國產(chǎn)CT的脖子

　　不知道大家在醫(yī)院就醫(yī)的時候是否有這樣的體驗：做個CT價格不菲，而且只能自費無法報銷。當(dāng)你吐槽的時候，醫(yī)院或許也是無奈的：CT等高端醫(yī)學(xué)影像醫(yī)療設(shè)備，基本被國際跨國公司壟斷，設(shè)備價格動輒百萬、千萬。

　　設(shè)備被外國公司壟斷，價格居高不下

　　在國內(nèi)市場上，超過80%的CT，MR，PET/CT等大型醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)備都被GE、Philips、Siemens、Toshiba等少數(shù)幾家國外公司“包攬”。

　　與此同時，我國癌癥發(fā)生率逐年提高、冠心病患者每年以將近20%速度增加，單是兩大疾病的早發(fā)現(xiàn)早治療，也亟需精準、高端的醫(yī)學(xué)影像醫(yī)療設(shè)備作為依托。

　　而突圍之路，只有一條——就是盡快提高我國醫(yī)療設(shè)備研發(fā)水平，走醫(yī)療設(shè)備國產(chǎn)化之路。那么目前，我國沒有自己的CT設(shè)備嗎?

　　尚未掌握核心工藝，打破壟斷很困難

　　近年來，一些進口高端CT機通過技術(shù)創(chuàng)新有所突破，主要是在探測器上下足功夫?！斑M口的高端CT機為什么貴，一些實力雄厚的醫(yī)院購買也要掂量掂量，主要貴在探測器上?！币晃会t(yī)學(xué)影像設(shè)備研發(fā)人員介紹，每個探測器單元價值幾萬元，最高端的320排CT探測器要上千萬元。

　　“排”是指CT掃描機探測器的陣列數(shù)，排數(shù)越多，探測器寬度越寬，一次掃描完成的寬度也就越大。如果CT探測器配備了320排探測單元，每排0.5毫米，一次掃描就可覆蓋正常成年人的心臟。

　　在接收X射線的同時，探測單元還必須成矩陣地高速旋轉(zhuǎn)，速度之快就像“武功高手”能讓一個弧面圍成一個“鐵桶”，而每旋轉(zhuǎn)一圈就要從2400—9600個不同角度對心臟的投影成像，感應(yīng)速度要快，才能使整個心臟的一管一脈在這個“鐵桶”里被捕捉。

　　工藝方面，探測器的拼接工藝要求極高，排數(shù)越多生產(chǎn)工藝復(fù)雜程度成倍數(shù)增加。兩個探測單元排列在一起，中間的間隙如何做到最小，多個單元如何排列才能讓探測器單位面積上接收到X光的效率最高，這些都是工藝上要考慮的問題。

　　中科院分子影像重點實驗室團隊做過一次調(diào)研顯示，在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)成像(CT、磁共振等)上，我國最早的專利比美國平均晚20年。在專利數(shù)量上，美國是我國的10倍。這意味著整個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完全掌握在國外企業(yè)的手里了，所有的知識產(chǎn)權(quán)，所有的原創(chuàng)成果，所有的科研積累都在國外，中國只占很少的一部分。更現(xiàn)實的情況是，在這一“賽道”中，已領(lǐng)先發(fā)展50年的國外龍頭企業(yè)布下大量的“專利”壁壘，限制了后來者的跟隨和超越。

　　CT探測器材質(zhì)是機密

　　“X光射線穿過生物體后，由探測器捕捉。探測器捕捉靈敏度如何，單位面積上能獲得X光的感應(yīng)力度如何，決定了探測器的好壞?！毙袠I(yè)專家王坤說，這取決于探測器使用的感應(yīng)材質(zhì)。

　　業(yè)內(nèi)一篇題為《誰是頂級CT的老大?》的文章中列舉了飛利浦、西門子等頂級醫(yī)學(xué)影像設(shè)備制造商的CT機。對于探測器選用的材質(zhì)，各大國際生產(chǎn)企業(yè)都諱莫如深，猶如獨門機密般以代號性詞語描述——GE將其Revolution CT的探測器晶體命名為“寶石”，而西門子則稱其為“獨有光子晶片”。

　　相關(guān)資料顯示，CT成像系統(tǒng)中探測器的首選方案為閃爍探測器，其中的關(guān)鍵部分是可將入射的不可見X光子轉(zhuǎn)換為可見光的閃爍晶體或熒光物質(zhì)，完成后續(xù)成像。中國閃爍晶體從業(yè)的科研人員較少，閃爍晶體方面的人才培養(yǎng)單位只有上海硅酸鹽所等個別單位，自主開發(fā)的新型閃爍晶體較少，晶體生長和性能研究方面的結(jié)合較少。

　　探測器占據(jù)這么重要的位置，那么它的作用是什么呢?

　　CT設(shè)備的核心結(jié)構(gòu)有哪些?

　　一臺CT機主要是由X線發(fā)生部分、X線檢測部分、機械運動部分、計算機部分、圖像顯示及存儲部分和工作站組成，而X線檢測部分又至關(guān)重要。

　　探測器

　　CT探測器是CT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的核心部件，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。它直接接收X線束穿過被照物后的光子信號，通過其自身的特性轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。一個典型的CT探測器包括介質(zhì)(如氣體、閃爍體等)、光電轉(zhuǎn)換陣列和電子學(xué)部分，此外還有準直器、電源等輔助設(shè)備。

　　根據(jù)材料工藝的不同，處在實用階段的CT探測器大體上可以分為閃爍體探測器和氣體探測器。

　　20世紀70年代末至80年代初的CT機大都使用鎢酸鎘探測器，80年代至90年代初則改用閃爍晶體和高壓氙氣探測器。光兩極管探測器的主要部件是一個半導(dǎo)體，它有一個P-N結(jié)點，曝光時該結(jié)點允許電流通過，其前端有一光學(xué)鏡片，用來聚焦從閃爍晶體到P-N結(jié)點的入射射線。當(dāng)入射射線到達結(jié)點后，產(chǎn)生電子空穴對，電子移動到結(jié)點的N極，空穴則相應(yīng)移動到P極，產(chǎn)生的電流量和入射線量成正比，由于兩極管的輸出量很小，通常光兩極管探測器中還有一個放大器，此外，光兩極管的響應(yīng)速度也相當(dāng)快，一般約在0.5～250納秒之間。