2025年6月底,佳能醫療最新研發的TSX-501R光子計數CT系統正式獲得美國FDA 510(k)批準,成為繼西門子醫療NAEOTOM Alpha之后,全球第二款獲批上市的光子計數CT設備。
四年漫長等待被打破——自從西門子在2021年9月率先獲得FDA批準后,全球高端醫學影像市場被其獨占已近四年。如今,佳能憑借0.21毫米像素尺寸的碲鋅鎘探測器,終于撕開了這道壟斷的口子。
光子計數CT的革新之路
光子計數CT(PCCT)被譽為“CT影像的第三次革命”,其突破性在于完全顛覆了傳統CT的能量積分探測器(EID)工作原理。傳統CT需先將X射線轉換為可見光,再通過光電二極管產生電信號,這一間接過程導致大量信息損失。
而光子計數CT采用碲鋅鎘(CZT)或碲化鎘(CdTe)等半導體材料,直接將每個入射的X射線光子轉換為電荷信號,并精確記錄其能量。這種直接轉換方式帶來三重突破:
超高空間分辨率:佳能TSX-501R的探測器像素尺寸達到0.21毫米,比其前代產品Aquilion Precision的0.25毫米更為精細,空間分辨率高達40 lp/cm。這使醫生能清晰辨識小于3毫米的冠脈斑塊和顳骨精細結構。
多能譜成像能力:可同時區分不同能量段的X射線,精準識別傳統CT難以分辨的組織差異。例如在心血管領域,能明確區分血管壁鈣化與軟斑塊,為冠心病風險評估提供革命性工具。
超低輻射劑量:一次肺部CT平掃輻射劑量僅約0.03mSv,相當于食用200根香蕉的自然輻射量;一次鼻竇掃描僅0.001mSv,等同于曬兩小時太陽的輻射暴露。
佳能實現這一突破的關鍵在于2021年斥資300億日元(約2.7億美元)收購加拿大Redlen Technologies公司,獲得全球領先的CZT探測器制造技術。經過三年整合,佳能將Redlen的探測器技術與自有深度學習重建算法AiCE相結合,終于打造出具備臨床實用性的光子計數CT系統。
從一家獨大到雙雄爭霸
隨著佳能入場,全球光子計數CT市場格局發生根本性變化。西門子自2021年9月憑借NAEOTOM Alpha獲得FDA批準后,一直獨占這一高端市場。其市場優勢在多個維度形成壁壘:
認證壁壘:西門子NAEOTOM Alpha是全球唯一同時通過FDA、CE和NMPA三重認證的光子計數CT,被FDA評價為“十年來CT領域最重大技術突破”。
價格標桿:在中國市場,西門子設備單臺售價近5000萬元人民幣,是傳統高端CT的3-5倍。2025年僅4月前半月,中國醫療機構就完成5筆光子計數CT采購,總額近3億元。
頭部醫院布局:北京協和醫院先后完成光子CT的采購,成為全國首個擁有兩臺光子計數CT的醫療機構;上海瑞金醫院雙機采購金額高達9990萬元。
佳能TSX-501R的獲批將打破這一壟斷格局。雖然佳能系統尚未在中國獲批,但其全球布局早已啟動:2022年底在日本國立癌癥中心完成首臺裝機;2024年1月在荷蘭拉德堡德大學醫學中心安裝第二臺。
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市場研究數據顯示,2022年全球光子計數CT市場規模約7700萬美元,預計到2029年將飆升至11億美元,年復合增長率高達46.1%。面對如此巨大的增長空間,佳能的入場只是開始,更多競爭者正蓄勢待發。
中國企業的追趕之路
在這場高端醫療裝備競賽中,中國企業正加速布局。2023年啟動的“十四五”國家重點研發計劃中,光子計數能譜CT研發被列為重要專項,由聯影醫療牽頭,聯合復旦大學附屬中山醫院等十余家機構共同攻關。
國產企業的技術路線各具特色:
聯影醫療:2024年6月宣布與海南大學聯合研發出國產首款光子計數能譜顯微CT成像系統(PCD MicroCT),在物質識別、定量分析方面表現優異,已應用于骨關節炎、腫瘤疾病模型等科研領域。
東軟醫療:2025年3月進入國家藥監局創新醫療器械特別審查程序,CEO武少杰在CMEF展會上透露“將在今年實現上市”。5月底宣布其自主研發的國產光子計數CT成功獲得首幅人體圖像。
奧泰醫療:2023年10月在第88屆CMEF上展出中國首款光子計數能譜CT設備,采用碲鋅鎘(CZT)探測器,從晶體生長到探測器制造全產業鏈自主可控。
奕瑞科技:作為數字化X線探測器領軍企業,2022年開始布局光子計數CT領域,已完成硫氧化釓閃爍體陶瓷等核心部件開發。
盡管進展迅速,國產光子計數CT仍面臨核心材料瓶頸。碲化鎘(CdTe)、碲鋅鎘(CZT)等關鍵半導體材料全球供應商稀缺,且主要被跨國公司收購控制。突破原材料封鎖,成為國產設備實現商業化的關鍵一步。
佳能的破局標志著光子計數CT(PCCT)技術正式邁入“雙雄時代”,展望未來,光子計數CT代表的精準化、低劑量化影像診斷趨勢不可逆轉。
隨著技術成熟度提升、成本下降以及更多玩家的入局,PCCT有望從頂級醫院逐步下沉,惠及更廣泛的患者群體。這不僅將重塑高端醫學影像的市場格局,更將深刻改變疾病的早期精準診斷與個性化治療方案制定,最終推動臨床診療水平的整體躍升。這場由光子計數技術引領的“第三次CT革命”,其深遠影響,才剛剛開始顯現。