揭开CT机的真面目，顶级设备上千万一台，核心技术仍未掌握！

CT是"计算机X线断层摄影机"或"计算机X线断层摄影术"的简称，是近代飞速发展的电子计算机控制技术和X线检查摄影技术相结合的产物。CT机是由英国物理学家hounsfield在1971年研制成功，先用于颅脑疾病诊断，1976年又扩大到全身检查，是X线在放射学中的一大革命。

▲CT机拆开外壳的运行状态

01 CT机行业现状

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目前，国内市场上超过80%的CT，PET/CT等大型医疗产品设备都被通用电气、飞利浦、西门子、东芝等少数几家国外公司垄断。

▲各公司CT机的市场占有率

仅就CT机领域而言，CT探测器作为最核心的部件，我国一直无法掌握核心技术，特别是在128排及以上的CT探测器领域更是一片空白。

闪烁陶瓷无产业化，ASIC芯片缺乏开发能力，无国产球管生产能力，重要部件滑环等被国外公司垄断，这些使得国产CT的可持续发展受到严重制约。

02 CT机基本结构

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CT机的基本结构包括扫描部分、计算机系统，图像显示与记录系统和中央控制台。

扫描部分主要由产生X线束的发生器和球管，以及接收和检测X线的探测器组成。计算机系统要包括数据采集系统、中央处理系统、磁带机、操作台等。

CT机的工作原理：是用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，当X线射向人体组织时，部分射线被组织吸收，部分射线穿过人体被检测器接收，产生信号。

因为人体各种组织的疏密程度不同，X线的穿透能力不同，所以检测器接收到的射线就有了差异。将所接收的这种有差异的射线信号，转变为数字信息后由计算机进行处理，输出到显示的荧光屏上显示出图像，这种图像被称为横断面图像。

▲CT机拆开外壳的运行状态

03 未攻克的核心技术

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一位医学影像设备研发人员介绍，每个探测器单元价值几万元，最高端的320排CT探测器要上千万元。

“排”是指CT扫描机探测器的阵列数，排数越多，探测器宽度越宽，一次扫描完成的宽度也就越大。如果CT探测器配备了320排探测单元，每排0.5毫米，一次扫描就可覆盖正常成年人的心脏。

探测单元在接收X射线的同时，还必须完成矩阵地高速旋转，每旋转一圈就要从2400—9600个不同角度对心脏的投影成像，感应速度要快，才能使整个心脏的一管一脉在这个“铁桶”里被捕捉。

工艺方面：探测器的拼接工艺要求极高，排数越多生产工艺复杂程度成倍数增加。两个探测单元排列在一起，中间的间隙如何做到最小，多个单元如何排列才能让探测器单位面积上接收到X光的效率最高，这些都是工艺上要考虑的问题。

材料方面：CT成像系统中探测器的首选方案为闪烁探测器，其中的关键部分是可将入射的不可见X光子转换为可见光的闪烁晶体或荧光物质，完成后续成像。中国闪烁晶体从业的科研人员较少，闪烁晶体方面的人才培养单位只有上海硅酸盐所等个别单位，自主开发的新型闪烁晶体较少，晶体生长和性能研究方面的结合较少。

好消息是，国家已经启动了相关研发计划，立项提出了明确的目标，推动高端CT机的生产和制造，以解决高端CT依赖进口的“卡脖子”问题。（“十三五国家科技支撑计划项目”和“国家重点研发计划项目”，国家总共给予了5000万扶持款支持研发国产256 排16 厘米宽体探测器CT机）

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