不知道大家在醫(yī)院就醫(yī)的時(shí)候是否有這樣的體驗(yàn)：做個(gè)CT價(jià)格不菲，而且只能自費(fèi)無(wú)法報(bào)銷(xiāo)。當(dāng)你吐槽的時(shí)候，醫(yī)院或許也是無(wú)奈的：CT等高端醫(yī)學(xué)影像醫(yī)療設(shè)備，基本被國(guó)際跨國(guó)公司壟斷，設(shè)備價(jià)格動(dòng)輒百萬(wàn)、千萬(wàn)。
設(shè)備被外國(guó)公司壟斷，價(jià)格居高不下
在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，超過(guò)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(guó)外公司“包攬”。
與此同時(shí)，我國(guó)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(zhǔn)、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(guó)醫(yī)療設(shè)備研發(fā)水平，走醫(yī)療設(shè)備國(guó)產(chǎn)化之路。那么目前，我國(guó)沒(méi)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(lái)，一些進(jìn)口高端CT機(jī)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新有所突破，主要是在探測(cè)器上下足功夫?！斑M(jìn)口的高端CT機(jī)為什么貴，一些實(shí)力雄厚的醫(yī)院購(gòu)買(mǎi)也要掂量掂量，主要貴在探測(cè)器上?！币晃会t(yī)學(xué)影像設(shè)備研發(fā)人員介紹，每個(gè)探測(cè)器單元價(jià)值幾萬(wàn)元，最高端的320排CT探測(cè)器要上千萬(wàn)元。
“排”是指CT掃描機(jī)探測(cè)器的陣列數(shù)，排數(shù)越多，探測(cè)器寬度越寬，一次掃描完成的寬度也就越大。如果CT探測(cè)器配備了320排探測(cè)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(shí)，探測(cè)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(gè)弧面圍成一個(gè)“鐵桶”，而每旋轉(zhuǎn)一圈就要從2400—9600個(gè)不同角度對(duì)心臟的投影成像，感應(yīng)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(cè)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(gè)探測(cè)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(cè)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(yàn)室團(tuán)隊(duì)做過(guò)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(guó)最早的專(zhuān)利比美國(guó)平均晚20年。在專(zhuān)利數(shù)量上，美國(guó)是我國(guó)的10倍。這意味著整個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完全掌握在國(guó)外企業(yè)的手里了，所有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，所有的原創(chuàng)成果，所有的科研積累都在國(guó)外，中國(guó)只占很少的一部分。更現(xiàn)實(shí)的情況是，在這一“賽道”中，已領(lǐng)先發(fā)展50年的國(guó)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(cè)器材質(zhì)是機(jī)密
“X光射線穿過(guò)生物體后，由探測(cè)器捕捉。探測(cè)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(cè)器的好壞?！毙袠I(yè)專(zhuān)家王坤說(shuō)，這取決于探測(cè)器使用的感應(yīng)材質(zhì)。
業(yè)內(nèi)一篇題為《誰(shuí)是頂級(jí)CT的老大？》的文章中列舉了飛利浦、西門(mén)子等頂級(jí)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備制造商的CT機(jī)。對(duì)于探測(cè)器選用的材質(zhì)，各大國(guó)際生產(chǎn)企業(yè)都諱莫如深，猶如獨(dú)門(mén)機(jī)密般以代號(hào)性詞語(yǔ)描述——GE將其Revolution CT的探測(cè)器晶體命名為“寶石”，而西門(mén)子則稱(chēng)其為“獨(dú)有光子晶片”。
相關(guān)資料顯示，CT成像系統(tǒng)中探測(cè)器的首選方案為閃爍探測(cè)器，其中的關(guān)鍵部分是可將入射的不可見(jiàn)X光子轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的閃爍晶體或熒光物質(zhì)，完成后續(xù)成像。中國(guó)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(gè)別單位，自主開(kāi)發(fā)的新型閃爍晶體較少，晶體生長(zhǎng)和性能研究方面的結(jié)合較少。
探測(cè)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(tái)CT機(jī)主要是由X線發(fā)生部分、X線檢測(cè)部分、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分、計(jì)算機(jī)部分、圖像顯示及存儲(chǔ)部分和工作站組成，而X線檢測(cè)部分又至關(guān)重要。
探測(cè)器
CT探測(cè)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(guò)被照物后的光子信號(hào)，通過(guò)其自身的特性轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。一個(gè)典型的CT探測(cè)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(zhǔn)直器、電源等輔助設(shè)備。
根據(jù)材料工藝的不同，處在實(shí)用階段的CT探測(cè)器大體上可以分為閃爍體探測(cè)器和氣體探測(cè)器。
20世紀(jì)70年代末至80年代初的CT機(jī)大都使用鎢酸鎘探測(cè)器，80年代至90年代初則改用閃爍晶體和高壓氙氣探測(cè)器。光兩極管探測(cè)器的主要部件是一個(gè)半導(dǎo)體，它有一個(gè)P－N結(jié)點(diǎn)，曝光時(shí)該結(jié)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(jié)點(diǎn)的入射射線。當(dāng)入射射線到達(dá)結(jié)點(diǎn)后，產(chǎn)生電子空穴對(duì)，電子移動(dòng)到結(jié)點(diǎn)的N極，空穴則相應(yīng)移動(dòng)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(cè)器中還有一個(gè)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。
不知道大家在醫(yī)院就醫(yī)的時(shí)候是否有這樣的體驗(yàn)：做個(gè)CT價(jià)格不菲，而且只能自費(fèi)無(wú)法報(bào)銷(xiāo)。當(dāng)你吐槽的時(shí)候，醫(yī)院或許也是無(wú)奈的：CT等高端醫(yī)學(xué)影像醫(yī)療設(shè)備，基本被國(guó)際跨國(guó)公司壟斷，設(shè)備價(jià)格動(dòng)輒百萬(wàn)、千萬(wàn)。
設(shè)備被外國(guó)公司壟斷，價(jià)格居高不下
在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，超過(guò)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(guó)外公司“包攬”。
與此同時(shí)，我國(guó)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(zhǔn)、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(guó)醫(yī)療設(shè)備研發(fā)水平，走醫(yī)療設(shè)備國(guó)產(chǎn)化之路。那么目前，我國(guó)沒(méi)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(lái)，一些進(jìn)口高端CT機(jī)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新有所突破，主要是在探測(cè)器上下足功夫?！斑M(jìn)口的高端CT機(jī)為什么貴，一些實(shí)力雄厚的醫(yī)院購(gòu)買(mǎi)也要掂量掂量，主要貴在探測(cè)器上?！币晃会t(yī)學(xué)影像設(shè)備研發(fā)人員介紹，每個(gè)探測(cè)器單元價(jià)值幾萬(wàn)元，最高端的320排CT探測(cè)器要上千萬(wàn)元。
“排”是指CT掃描機(jī)探測(cè)器的陣列數(shù)，排數(shù)越多，探測(cè)器寬度越寬，一次掃描完成的寬度也就越大。如果CT探測(cè)器配備了320排探測(cè)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(shí)，探測(cè)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(gè)弧面圍成一個(gè)“鐵桶”，而每旋轉(zhuǎn)一圈就要從2400—9600個(gè)不同角度對(duì)心臟的投影成像，感應(yīng)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(cè)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(gè)探測(cè)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(cè)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(yàn)室團(tuán)隊(duì)做過(guò)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(guó)最早的專(zhuān)利比美國(guó)平均晚20年。在專(zhuān)利數(shù)量上，美國(guó)是我國(guó)的10倍。這意味著整個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完全掌握在國(guó)外企業(yè)的手里了，所有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，所有的原創(chuàng)成果，所有的科研積累都在國(guó)外，中國(guó)只占很少的一部分。更現(xiàn)實(shí)的情況是，在這一“賽道”中，已領(lǐng)先發(fā)展50年的國(guó)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(cè)器材質(zhì)是機(jī)密
“X光射線穿過(guò)生物體后，由探測(cè)器捕捉。探測(cè)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(cè)器的好壞?！毙袠I(yè)專(zhuān)家王坤說(shuō)，這取決于探測(cè)器使用的感應(yīng)材質(zhì)。
業(yè)內(nèi)一篇題為《誰(shuí)是頂級(jí)CT的老大？》的文章中列舉了飛利浦、西門(mén)子等頂級(jí)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備制造商的CT機(jī)。對(duì)于探測(cè)器選用的材質(zhì)，各大國(guó)際生產(chǎn)企業(yè)都諱莫如深，猶如獨(dú)門(mén)機(jī)密般以代號(hào)性詞語(yǔ)描述——GE將其Revolution CT的探測(cè)器晶體命名為“寶石”，而西門(mén)子則稱(chēng)其為“獨(dú)有光子晶片”。
相關(guān)資料顯示，CT成像系統(tǒng)中探測(cè)器的首選方案為閃爍探測(cè)器，其中的關(guān)鍵部分是可將入射的不可見(jiàn)X光子轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的閃爍晶體或熒光物質(zhì)，完成后續(xù)成像。中國(guó)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(gè)別單位，自主開(kāi)發(fā)的新型閃爍晶體較少，晶體生長(zhǎng)和性能研究方面的結(jié)合較少。
探測(cè)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(tái)CT機(jī)主要是由X線發(fā)生部分、X線檢測(cè)部分、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分、計(jì)算機(jī)部分、圖像顯示及存儲(chǔ)部分和工作站組成，而X線檢測(cè)部分又至關(guān)重要。
探測(cè)器
CT探測(cè)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(guò)被照物后的光子信號(hào)，通過(guò)其自身的特性轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。一個(gè)典型的CT探測(cè)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(zhǔn)直器、電源等輔助設(shè)備。
根據(jù)材料工藝的不同，處在實(shí)用階段的CT探測(cè)器大體上可以分為閃爍體探測(cè)器和氣體探測(cè)器。
20世紀(jì)70年代末至80年代初的CT機(jī)大都使用鎢酸鎘探測(cè)器，80年代至90年代初則改用閃爍晶體和高壓氙氣探測(cè)器。光兩極管探測(cè)器的主要部件是一個(gè)半導(dǎo)體，它有一個(gè)P－N結(jié)點(diǎn)，曝光時(shí)該結(jié)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(jié)點(diǎn)的入射射線。當(dāng)入射射線到達(dá)結(jié)點(diǎn)后，產(chǎn)生電子空穴對(duì)，電子移動(dòng)到結(jié)點(diǎn)的N極，空穴則相應(yīng)移動(dòng)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(cè)器中還有一個(gè)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。