近期，國產(chǎn)光子計(jì)數(shù)CT（PCCT）在醫(yī)療臨床準(zhǔn)入上接連突破，迸發(fā)的價(jià)值穿透了整個(gè)醫(yī)療賽道，引發(fā)醫(yī)療界和科技圈的廣泛討論，國產(chǎn)影像設(shè)備正逐步展現(xiàn)出真正的全球競爭力。

而中國醫(yī)療影像高端制造的成果遠(yuǎn)不止于此。8月15日，全球半導(dǎo)體材料龍頭先導(dǎo)科技集團(tuán)（以下簡稱：先導(dǎo)科技集團(tuán)）跨界醫(yī)療，發(fā)布中國首臺(tái)“從原材料、晶體、芯片與器件、模塊到系統(tǒng)”完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的量子流光子計(jì)數(shù)CT（PCCT）系統(tǒng)“VITA Genesis”。

不同于傳統(tǒng)影像設(shè)備生產(chǎn)商，先導(dǎo)科技集團(tuán)30年來深耕半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，突破性地將半導(dǎo)體領(lǐng)域的"根技術(shù)"應(yīng)用到醫(yī)療影像中，成為醫(yī)療影像領(lǐng)域的新勢力。

這一底層技術(shù)突圍、跨界技術(shù)突襲的方式打破了醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域延續(xù)半個(gè)世紀(jì)的技術(shù)路徑，先導(dǎo)科技集團(tuán)的創(chuàng)新打法，或?qū)氐赘膶戓t(yī)療CT領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)則和產(chǎn)業(yè)格局。

跨界顛覆：半導(dǎo)體巨頭重新定義醫(yī)療影像

過去30年，先導(dǎo)科技集團(tuán)一直深耕稀散金屬全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，圍繞泛半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)嵺`垂直?體化發(fā)展戰(zhàn)略，從材料提純回收、泛半導(dǎo)體合成長晶、芯片器件制造，到模塊模組開發(fā)、系統(tǒng)整機(jī)集成，通過全球資源整合打造稀散金屬全產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)發(fā)展模式，產(chǎn)品應(yīng)用半導(dǎo)體、微電?、5G、光通訊、光伏、LED照明、紅外光學(xué)、顯?、輻射探測、制藥、動(dòng)物營養(yǎng)等眾多領(lǐng)域，已是全球領(lǐng)先的泛半導(dǎo)體材料及光電子科技集團(tuán)。

2012年，目睹寬禁帶半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿?，先?dǎo)科技集團(tuán)開始啟動(dòng)CZT晶體的研發(fā)。

經(jīng)過十余年的不懈努力，先導(dǎo)科技集團(tuán)逐步化解了CZT晶體生長技術(shù)、芯片量產(chǎn)工藝、批量模組制造等諸多行業(yè)難題，終才成為國內(nèi)唯一能夠量產(chǎn)醫(yī)療級(jí)CZT晶體的企業(yè)。

在材料端取得絕對技術(shù)壁壘后，先導(dǎo)科技集團(tuán)于2023年成立先導(dǎo)醫(yī)療科技（以下簡稱：先導(dǎo)醫(yī)療）。

半導(dǎo)體之所以如此重要，是因?yàn)楣庾佑?jì)數(shù)CT的變革來自于探測器材料的變革。

相較傳統(tǒng)CT，光子計(jì)數(shù)探測器（PCD）采用碲化鎘（CdTe）、碲鋅鎘（CZT）等寬禁帶半導(dǎo)體材料，能夠直接將沉積的X射線能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，跳過X射線到可見光的間接光電轉(zhuǎn)換過程。

傳統(tǒng)EID探測器（A圖）及新型PCD探測器（B圖）的原理示意圖

借助這一路徑，PCD允許在不損害幾何檢測效率的情況下顯著減小探測器像素尺寸，光電吸收占比可超過95%，進(jìn)而極大提升成像分辨率。

雖然PCCT技術(shù)優(yōu)勢顯著，但碲化鎘（CdTe）、碲鋅鎘（CZT）等半導(dǎo)體材料的生長及量產(chǎn)卻極為困難。在自然界中，碲化鎘需要300萬年才能生成；而碲鋅鎘則不存在于自然界，需要滿足極端條件才能合成。因而，雖然西門子、佳能、GE等國際醫(yī)療影像巨頭自20世紀(jì)初便啟動(dòng)光子計(jì)數(shù)CT的研發(fā)，但該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展卻一直受限于材料端。

也正式因?yàn)檫@一獨(dú)特背景，成就了先導(dǎo)科技集團(tuán)的絕對優(yōu)勢?？缃缰畷r(shí)，先導(dǎo)醫(yī)療便已具備了量產(chǎn)光子計(jì)數(shù)CT的可能。

根技術(shù)突破：從7N級(jí)材料提純至探測器模組量產(chǎn)

從最初的項(xiàng)目立項(xiàng)到如今的整機(jī)發(fā)布，先導(dǎo)科技集團(tuán)的光子計(jì)數(shù)CT自研之旅看似一帆風(fēng)順，實(shí)則跨越了重重考驗(yàn)。

最初的挑戰(zhàn)在于探測器路徑的選擇。光子計(jì)數(shù)CT主流探測器材料包括碲化鎘（CdTe）、碲鋅鎘（CZT）、深硅（Si）三種。西門子醫(yī)療圍繞CdTe展開，GE醫(yī)療堅(jiān)守深硅路徑，先導(dǎo)科技集團(tuán)則是重押CZT方向。

從半導(dǎo)體性能上來說，CZT相比于CdTe， Zn原子的摻入會(huì)顯著提升CZT的禁帶寬度和電阻率，使得CZT擁有更優(yōu)的空穴傳輸性能和更高的電荷收集效率，且CZT不易極化，可大幅減少能譜展寬和偽影。而對比深硅，CZT擁有更高的原子序數(shù)和禁帶寬度，其光電吸收效率、光電探測效率、室溫穩(wěn)定性能顯著優(yōu)于深硅。因此，CZT可以視作PCCT的最優(yōu)路徑。

下一步需要攻克的是CZT的長晶及量產(chǎn)這一國際性難題，而先導(dǎo)在這一領(lǐng)域具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。

CZT單晶生長需要超高純度的碲、鋅、鎘單質(zhì)元素材料。先導(dǎo)科技集團(tuán)掌握的稀散金屬提純?nèi)湕l技術(shù)能突破7N級(jí)（純度＞99.99999%）碲提純瓶頸，并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。目前，先導(dǎo)科技集團(tuán)碲資源出貨量占全球50%，為后續(xù)的晶體生長和芯片制造奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在晶體制造環(huán)節(jié)中，CZT長晶工藝及穩(wěn)定量難題將大量企業(yè)拒之門外。面對這一挑戰(zhàn)，先導(dǎo)科技集團(tuán)依托30年的晶體生長經(jīng)驗(yàn)，通過自主開發(fā)的NVB晶體生長技術(shù)解決多晶或?qū)\晶問題，提升了單晶生長良率。據(jù)悉，先導(dǎo)科技集團(tuán)已在廣州清遠(yuǎn)等地建立大規(guī)模晶體生長基地，可實(shí)現(xiàn)3寸CZT晶體的規(guī)?；L。

此外，光子技術(shù)探測器的制備需要將CZT單晶通過磨拋、光刻等工藝加工成芯片，再經(jīng)過芯片封裝后成探測器模塊。而今，先導(dǎo)科技集團(tuán)擁有多條FAB產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了CZT探測器模塊的規(guī)?；圃?，且良率達(dá)到國際領(lǐng)先水平，已為將來CT上市放量做好充分準(zhǔn)備。

總的來說，先導(dǎo)科技集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了從超純材料提純、晶體生長、芯片制造、探測器組裝到整機(jī)集成的全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。這種始于最底層元素材料領(lǐng)域的顛覆性創(chuàng)新，幫助先導(dǎo)科技集團(tuán)打造了"材料-器件-裝備"一體化創(chuàng)新的全新產(chǎn)業(yè)模式。

這種模式不僅能夠確保整條光子計(jì)數(shù)CT供應(yīng)鏈安全，還有效提升了全鏈條相關(guān)技術(shù)的迭代速度。憑借這一模式，先導(dǎo)醫(yī)療有能力徹底重構(gòu)了光子計(jì)數(shù)CT的產(chǎn)業(yè)，領(lǐng)航整個(gè)生態(tài)發(fā)展。

普羅大眾也能用得起PCCT？

據(jù)Ipsos咨詢預(yù)測：光子計(jì)數(shù)CT將在未來十年間快速發(fā)展，并在臨床中逐漸替代傳統(tǒng)CT。預(yù)計(jì)至2030年，光子計(jì)數(shù)CT的國內(nèi)年銷售總額將達(dá)158億，占國內(nèi)CT總市場的80%。

目前國內(nèi)已經(jīng)購置光子計(jì)數(shù)CT的醫(yī)院數(shù)量僅20家，購置價(jià)格在4500萬-5500萬元這一區(qū)間，聚集于頂尖三甲醫(yī)院，多用于科研，極少應(yīng)用于臨床。因此，這里存在大量未被滿足的臨床需求。

面對這一市場契機(jī)，先導(dǎo)醫(yī)療能夠憑借探測器自研自產(chǎn)優(yōu)勢及量產(chǎn)產(chǎn)線優(yōu)勢，在嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)控制成本，壓低市場價(jià)格，徹底將PCCT推向臨床，使普羅大眾也能用得起PCCT。

畢竟，只有能夠下沉的技術(shù)，才能擔(dān)起新一代之名。

據(jù)悉，先導(dǎo)醫(yī)療正準(zhǔn)備啟動(dòng)融資計(jì)劃。站在新一代 CT 成像技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的風(fēng)口，先導(dǎo)醫(yī)療將以硬核實(shí)力把握行業(yè)機(jī)遇，開啟加速奔跑模式！