是什么卡住了國產(chǎn)CT的脖子

　　不知道大家在醫院就醫的時(shí)候是否有這樣的體驗：做個(gè)CT價(jià)格不菲，而且只能自費無(wú)法報銷(xiāo)。當你吐槽的時(shí)候，醫院或許也是無(wú)奈的：CT等高端醫學(xué)影像醫療設備，基本被國際跨國公司壟斷，設備價(jià)格動(dòng)輒百萬(wàn)、千萬(wàn)。

　　設備被外國公司壟斷，價(jià)格居高不下

　　在國內市場(chǎng)上，超過(guò)80%的CT，MR，PET/CT等大型醫療產(chǎn)品設備都被GE、Philips、Siemens、Toshiba等少數幾家國外公司“包攬”。

　　與此同時(shí)，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)現早治療，也亟需精準、高端的醫學(xué)影像醫療設備作為依托。

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

　　尚未掌握核心工藝，打破壟斷很困難

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

　　“排”是指CT掃描機探測器的陣列數，排數越多，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(xiàn)的同時(shí)，探測單元還必須成矩陣地高速旋轉，速度之快就像“武功高手”能讓一個(gè)弧面圍成一個(gè)“鐵桶”，而每旋轉一圈就要從2400—9600個(gè)不同角度對心臟的投影成像，感應速度要快，才能使整個(gè)心臟的一管一脈在這個(gè)“鐵桶”里被捕捉。

　　工藝方面，探測器的拼接工藝要求極高，排數越多生產(chǎn)工藝復雜程度成倍數增加。兩個(gè)探測單元排列在一起，中間的間隙如何做到最小，多個(gè)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(wèn)題。

　　中科院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗室團隊做過(guò)一次調研顯示，在傳統醫學(xué)成像(CT、磁共振等)上，我國最早的專(zhuān)利比美國平均晚20年。在專(zhuān)利數量上，美國是我國的10倍。這意味著(zhù)整個(gè)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，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。更現實(shí)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(zhuān)利”壁壘，限制了后來(lái)者的跟隨和超越。

　　CT探測器材質(zhì)是機密

　　“X光射線(xiàn)穿過(guò)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光的感應力度如何，決定了探測器的好壞?！毙袠I(yè)專(zhuān)家王坤說(shuō)，這取決于探測器使用的感應材質(zhì)。

　　業(yè)內一篇題為《誰(shuí)是頂級CT的老大?》的文章中列舉了飛利浦、西門(mén)子等頂級醫學(xué)影像設備制造商的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(mén)機密般以代號性詞語(yǔ)描述——GE將其Revolution CT的探測器晶體命名為“寶石”，而西門(mén)子則稱(chēng)其為“獨有光子晶片”。

　　相關(guān)資料顯示，CT成像系統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(jiàn)X光子轉換為可見(jiàn)光的閃爍晶體或熒光物質(zhì)，完成后續成像。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單位只有上海硅酸鹽所等個(gè)別單位，自主開(kāi)發(fā)的新型閃爍晶體較少，晶體生長(cháng)和性能研究方面的結合較少。

　　探測器占據這么重要的位置，那么它的作用是什么呢?

　　CT設備的核心結構有哪些?

　　一臺CT機主要是由X線(xiàn)發(fā)生部分、X線(xiàn)檢測部分、機械運動(dòng)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(xiàn)檢測部分又至關(guān)重要。

　　探測器

　　CT探測器是CT數據采集系統中的核心部件，其結構相當復雜。它直接接收X線(xiàn)束穿過(guò)被照物后的光子信號，通過(guò)其自身的特性轉換為相應的電信號。一個(gè)典型的CT探測器包括介質(zhì)(如氣體、閃爍體等)、光電轉換陣列和電子學(xué)部分，此外還有準直器、電源等輔助設備。

　　根據材料工藝的不同，處在實(shí)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(gè)半導體，它有一個(gè)P-N結點(diǎn)，曝光時(shí)該結點(diǎn)允許電流通過(guò)，其前端有一光學(xué)鏡片，用來(lái)聚焦從閃爍晶體到P-N結點(diǎn)的入射射線(xiàn)。當入射射線(xiàn)到達結點(diǎn)后，產(chǎn)生電子空穴對，電子移動(dòng)到結點(diǎn)的N極，空穴則相應移動(dòng)到P極，產(chǎn)生的電流量和入射線(xiàn)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(gè)放大器，此外，光兩極管的響應速度也相當快，一般約在0.5～250納秒之間。