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。當你吐槽的時候，醫(yī)院或許也是無奈的：CT等高端醫(yī)學影像醫(yī)療設備，基本被國際跨國公司壟斷，設備價格動輒百萬、千萬。
設備被外國公司壟斷，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)學影像醫(yī)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(yī)療設備研發(fā)水平，走醫(yī)療設備國產(chǎn)化之路。那么目前，我國沒有自己的CT設備嗎？
尚未掌握核心工藝，打破壟斷很困難
近年來，一些進口高端CT機通過技術創(chuàng)新有所突破，主要是在探測器上下足功夫。“進口的高端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。”一位醫(yī)學影像設備研發(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，速度之快就像“武功高手”能讓一個弧面圍成一個“鐵桶”，而每旋轉一圈就要從2400—9600個不同角度對心臟的投影成像，感應速度要快，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研顯示，在傳統(tǒng)醫(yī)學成像（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，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光的感應力度如何，決定了探測器的好壞。”行業(yè)專家王坤說，這取決于探測器使用的感應材質。
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)學影像設備制造商的CT機。對于探測器選用的材質，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，其中的關鍵部分是可將入射的不可見X光子轉換為可見光的閃爍晶體或熒光物質，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設備的核心結構有哪些？
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，其結構相當復雜。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換為相應的電信號。一個典型的CT探測器包括介質（如氣體、閃爍體等）、光電轉換陣列和電子學部分，此外還有準直器、電源等輔助設備。
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體，它有一個P－N結點，曝光時該結點允許電流通過，其前端有一光學鏡片，用來聚焦從閃爍晶體到P－N結點的入射射線。當入射射線到達結點后，產(chǎn)生電子空穴對，電子移動到結點的N極，空穴則相應移動到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，光兩極管的響應速度也相當快，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。當你吐槽的時候，醫(yī)院或許也是無奈的：CT等高端醫(yī)學影像醫(yī)療設備，基本被國際跨國公司壟斷，設備價格動輒百萬、千萬。
設備被外國公司壟斷，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)學影像醫(yī)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(yī)療設備研發(fā)水平，走醫(yī)療設備國產(chǎn)化之路。那么目前，我國沒有自己的CT設備嗎？
尚未掌握核心工藝，打破壟斷很困難
近年來，一些進口高端CT機通過技術創(chuàng)新有所突破，主要是在探測器上下足功夫。“進口的高端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。”一位醫(yī)學影像設備研發(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，速度之快就像“武功高手”能讓一個弧面圍成一個“鐵桶”，而每旋轉一圈就要從2400—9600個不同角度對心臟的投影成像，感應速度要快，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研顯示，在傳統(tǒng)醫(yī)學成像（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，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光的感應力度如何，決定了探測器的好壞。”行業(yè)專家王坤說，這取決于探測器使用的感應材質。
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)學影像設備制造商的CT機。對于探測器選用的材質，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，其中的關鍵部分是可將入射的不可見X光子轉換為可見光的閃爍晶體或熒光物質，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設備的核心結構有哪些？
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，其結構相當復雜。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換為相應的電信號。一個典型的CT探測器包括介質（如氣體、閃爍體等）、光電轉換陣列和電子學部分，此外還有準直器、電源等輔助設備。
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體，它有一個P－N結點，曝光時該結點允許電流通過，其前端有一光學鏡片，用來聚焦從閃爍晶體到P－N結點的入射射線。當入射射線到達結點后，產(chǎn)生電子空穴對，電子移動到結點的N極，空穴則相應移動到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，光兩極管的響應速度也相當快，一般約在0．5～250納秒之間。