6.4亿，西门子医疗加码光子计数CT-上海聚慕医疗器械有限公司

据近日媒体报道，西门子医疗正在德国福希海姆（Ｆｏｒｃｈｈｅｉｍ）建造一家新工厂，用于生产半导体晶体材料，总投资额高达８０００万欧元（约合人民币６．４亿）。

这一半导体材料名为碲化镉，将用于光子计数ＣＴ的探测器。据介绍，西门子医疗是业界唯一一家能生产这类半导体探测器的企业，设计了制备碲化镉晶体完整的工艺流程。自然界中，碲化镉需要三百万年才能生成，在西门子医疗的探测器实验室中只需要三个月内就可以生长出纯净的晶体。

由于实现了这一材料突破，２０２１年１１月西门子医疗才得以推出全球首台光子计数计算机断层扫描系统ＮＡＥＯＴＯＭ　Ａｌｐｈａ。西门子医疗此次新建工厂，意味着其光子计数ＣＴ生产正加油提速中，市场增长可见一斑。

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日本工厂达产能极限

５００亿欧元扩建欧洲基地

根据此前报道，西门子医疗从　２０１１　年开始与世界上为数不多掌握了最高质量晶体生长技术的公司之一——日本　Ａｃｒｏｒａｄ公司建立了密切的合作伙伴关系，成为了　Ａｃｒｏｒａｄ　的大股东。

随后西门子医疗在德国福希海姆地区，建立了一个由　Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ　Ｓｃｈｒöｔｅｒ　博士领导的专门实验室——“晶体中心”来开发新型晶体，在那里生长的碲化镉具有　９９．９９９９　的纯度百分比。

据介绍，由于目前位于日本地区的生产设施已达到产能极限，西门子医疗将在德国福希海姆投建新工厂，该工厂的使用面积超过９０００平方米，预计将创造１００个新工作岗位，计划于２０２６年投入运营。

值得关注的是，这已经是三年内西门子医疗在福希海姆地区完成的第二笔重大投资。自２０１９年以来，西门子医疗已累计投资约５００亿欧元用于扩建该基地。

西门子医疗诊断成像主管Ａｎｄｒé　Ｈａｒｔｕｎｇ表示：“我们将在福希海姆制造世界上第一台光子计数ＣＴ　Ｎａｅｏｔｏｍ　Ａｌｐｈａ，由于其高分辨率成像，自２０２１年上市以来，市场需求大幅增加。新工厂的投建旨在大幅提高晶体的生产能力，防止供应瓶颈并缩短生产时间。同时，复杂晶体的研究和开发也将在这里开展。”

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半导体革命

催生全球首台光子计数ＣＴ

２０２１年９月３０日西门子医疗的ＮＡＥＯＴＯＭ　Ａｌｐｈａ作为全球首台光子计数计算机断层扫描系统，获得了ＦＤＡ批准。ＦＤＡ给予最高赞誉，称光子计数是近十年来在ＣＴ领域最重大的技术进展。

那么光子计数ＣＴ的最大突破在哪里呢？据介绍，ＣＴ探测器的材质叫闪烁晶体，这种探测器自１９９５年以来就一直被沿用，也就意味着成像的分辨率不可能进一步提高，剂量也不可能再低了。

西门子从２００５年开始在探测器上寻求突破，发现碲化镉和传统探测器的特性差别很大。

首先，这种半导体有一个特质，Ｘ线打在上面，直接变成电信号，不需要转化成可见光的过程，从而革新了整个影像链条。由此，Ｘ线的转化效率大幅提升，以前可能只有６０％到７０％，现在可以达到９０％多，信噪比也大大提升。

第二，这种半导体可以区分Ｘ线的能量。因为Ｘ线是个混合能量。以前的探测器，特别难区分这个能量，但是碲化镉半导体的材质，很容易把能量里面的级别区分出来，而且还可以精确计算出每一个光子的数量。由此对ＣＴ能量学的研究就大大的提高。

第三，原来传统的探测器都是靠人为切割出来的，叫像素。像素一般能做到０．８ｍｍ＊０．８ｍｍ，就不能再小了，因为它的物理特性决定只能切割这么小，看到的病灶细节，也就只能在１个毫米左右。而碲化镉探测器，不是靠物理的切割，而是可以人为定义像素，理论上可以做到无限小。当然现实中不可能无限小，因为太小了之后，接受的Ｘ线也会变少。但是至少相比之前缩小１０倍，比如以前可以分辨１平方毫米，现在就可以分辨出０．１毫米。

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光子计数未来ＣＴ发展方向

ＣＴ的影像质量与Ｘ射线探测器的性能密切相关。Ｘ射线转换的方法包括间接地利用光子作为中间体传输信号以及直接的Ｘ射线到电荷转换。相较于间接型Ｘ射线探测器，直接型Ｘ射线探测器具有更好的空间分辨率。

基于直接型材料的能量分辨Ｘ射线探测器主要采用了光子计数技术。光子计数Ｘ射线探测器可以将每个入射的光子作为一个独立的事件分析，能够将非常宽能谱的Ｘ射线分能区进行计数，并判断其所属的能量区间，因而具有能谱分辨能力，实现了多能谱成像，该技术被认为是未来Ｘ射线成像领域的发展方向。

目前在探测器材料方面也有几大技术路线，非晶硒、碲化镉（ＣｄＴｅ）、碲锌镉（ＣｄＺｎＴｅ，ＣＺＴ）以及硒化镉（ＣｄＳｅ）等都属于直接探测材料，它们具有较高的原子序数、较大的Ｘ射线吸收系数和较高的载流子迁移率，被期望能够广泛地应用在Ｘ射线探测技术上。

ＧＥ医疗

ＧＥ医疗于２００６年发布了世界上第一台使用镉基（ｃａｄｍｉｕｍ－ｂａｓｅｄ）探测器的光子计数ＣＴ原型机。２０２０年ＧＥ医疗收购了一家专门从事研发光子计数ＣＴ硅探测器的瑞典初创公司Ｐｒｉｓｍａｔｉｃ　Ｓｅｎｓｏｒｓ　ＡＢ，获取了其纯硅探测器技术。

据２０２１年１１月媒体报导，ＧＥ的光子计数ＣＴ技术已首次展开大规模临床试验，试验将由卡罗林斯卡大学医院Ｋａｒｏｌｉｎｓｋａ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｔ和ＭｅｄＴｅｃｈＬａｂｓ监督展开。

据介绍，ＧＥ的光子计数ＣＴ技术是全球首个采用了深硅探测器的光子计数ＣＴ技术。这一探测器能够在不影响计数率和光谱分辨率的同时提供出色的空间分辨率　，发掘出光子计数ＣＴ的全部潜力。

佳能医疗

２０２１年９月佳能收购了加拿大锑锌镉半导体检测器模块公司Ｒｅｄｌｅｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，用于光子计数ＣＴ研发。

佳能董事长兼首席执行官表示，我们认为Ｒｅｄｌｅｎ公司用于下一代光子计数ＣＴ的技术将提升ＣＴ扫描器的性能。未来，佳能医疗系统株式会社将销售这些光子计数ＣＴ扫描器，而佳能公司也将向其他ＣＴ制造商供应扫描器中的关键半导体检测器模块。这种方式的协调销售将加速在日本、欧洲、美国以及其他地区的广泛采用。我们认为光子计数ＣＴ扫描器将成为理想的诊断机器。

联影医疗

近日，联影医疗牵头的“十四五”国家重点研发计划“诊疗装备与生物医用材料”重点专项——光子计数能谱ＣＴ研发、磁共振引导的放疗直线加速器系统研发及临床验证项目正式启动。

由联影医疗牵头的光子计数能谱ＣＴ研发这一项目，将联合复旦大学附属中山医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院、江苏省人民医院、吉林大学第一医院、上海交通大学附属仁济医院、哈尔滨医科大学、东南大学、陕西迪泰克新材料有限公司、辽宁省检验检测认证中心等产业上下游、高校及临床多家单位，全力推动实现光子计数探测器和关键部件国产化，填补中国在该领域的技术空白。

（文章来源于互联网）

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