□本报记者 吴倩
在近日举办的2025中国国产CT创新技术发展大会上,上海联影医疗科技股份有限公司研发的国产首款光子计数能谱CT和全球首创双宽体双源CT一并亮相,这意味着国产CT在超高端CT领域的技术突围取得重大进展。两款产品如何突破技术边界,如何影响临床诊断?记者在这场大会上窥见了CT的本土创新之路。
从观察形态到“洞察本质”
自1971年诞生至今,CT技术经历了持续而深刻的演变。从最初只能获取人脑断层图像,到如今支持获取全身多器官的结构与成分信息,CT从多个维度不断创新:像素尺寸持续缩小,从单源架构扩展到双源架构,从局部视野迈向全器官覆盖,从单纯结构成像延展至功能与能谱成像。如今,高端CT主要分为2条技术路线:一是基于能量积分探测器的单源宽体CT与双源窄体CT,二是基于光子计数探测器的光子计数CT。
“一台CT功能是否强大,主要取决于4个关键要素。”联影医疗计算机断层扫描事业部总裁杜岩峰介绍,一是时间分辨率,类似相机的快门速度,速度越快越能捕捉到清晰的动态画面;二是空间分辨率,分辨率越高越能看到小的病变;三是容积覆盖范围,扫描范围越大看得越全;四是能谱及功能学成像,能谱精度越高,对于器官的组织成分看得越精细。联影医疗新推出的两款CT在4个关键要素上都有较大突破,将推动CT从“结构成像”走向“功能与定量成像”。
据了解,光子计数是当下全球CT技术领域的“天花板”。相较于传统的能量积分探测器,光子计数探测器具备高空间分辨率、精准能谱和低剂量成像三大优势。传统CT采用能量积分方式,在积分时间内将所有光子的能量混合累计成单一信号,能量细节被天然“抹平”,因此在同一解剖结构中若存在成分差异,往往难以从图像上准确呈现。而光子计数CT以逐光子探测取代能量总和,每一次相互作用都被独立记录,使能量“指纹”得以完整保留;结合更小像素所带来的高分辨率,将微小结构与早期病灶呈现得更加锐利,成分区分也建立在真实能量信息之上。正是这样的原理性跃迁,使光子计数能谱CT将临床影像从观察形态推进到“洞察本质”,为CT成像能力设立了新的上限。
从2023年起,联影医疗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等多家医疗机构及产业上下游企业、高校,开展“十四五”国家重点研发计划“光子计数能谱CT研发”项目,推动实现光子计数探测器和关键部件国产化,填补我国在该领域的技术空白。2025年8月,由联影医疗自主研发的中国首款光子计数能谱CT获批上市。
联影医疗计算机断层扫描事业部产品总监蒋睿心介绍,该设备在全球范围内首次实现在最高转速条件下全宽覆盖的超清与能谱同步成像,同时兼顾超高分辨率与能谱信息。以冠脉成像为例,这款CT通过0.2毫米超清图像精确呈现支架结构及管腔细节,同时借助能谱成像区分钙化、纤维组织与脂质斑块成分,支持更全面的斑块定性与定量分析。在丰富诊断信息的同时,该设备不仅可将扫描剂量降低60%~70%,而且对患者屏气要求更低。
目前,复旦中山医院、上海瑞金医院已利用该设备进行临床医学研究,完成了数百例扫描。“心脏因为持续跳动,对成像技术要求更高,心脏成像质量往往是检验CT性能优劣的重要指标。”上海瑞金医院放射科主任严福华介绍,“用新设备进行心脏扫描不仅覆盖范围更广,而且实现了高分辨率心脏成像,可以更好地、多维度地反映心脏的结构和功能变化。”
在复旦中山医院放射科主任曾蒙苏看来,由于拥有低剂量、高清的核心优势,未来光子计数能谱CT有望成为主流CT。
从心脏图片到“心脏电影”
除了器官的形态结构外,器官的运动状态也蕴含着生理及病理的信息。但是此前应用的CT成像是静态成像,只能看到结构变化,无法看到运动状态。此次发布的双宽体双源CT首次将宽体探测器与双源两种超高端CT系统形态结合,突破性实现8毫秒业界最高全心时间分辨率、双宽16厘米全脏器容积覆盖和470毫米超大能谱成像视野,实现时间、覆盖与精准度的全维性能提升。
该设备于今年7月进入国家药监局创新医疗器械特别审查程序,目前已在复旦中山医院、中国医学科学院阜外医院、上海市第一人民医院开展临床测试。
心脏时刻跳动,且其供血血管(冠状动脉)细小,最考验CT成像的能力。在使用一段时间双宽体双源CT后,中国医学科学院阜外医院医学影像中心主任吕滨感到很兴奋。“双宽体双源CT能在一次心跳中捕捉到心脏任何部位运动情况的所有图像,让‘心脏电影’成为可能,从而可以评价心脏运动功能。”吕滨介绍,新设备克服了患者心率高或心律失常导致的图像伪影与质量下降难题,极大地拓宽了临床适应证范围,使过去被视为“难以扫描”的复杂病例都能获得高质量的检查。
吕滨介绍,尽管此前临床上明确提出对心房、心室进行整体功能学评估,但受制于检查设备的能力,难以实际开展。双宽体双源CT进行一次性扫描,就实现心脏在一个完整的心动周期中全部覆盖,可精准分析早期心脏功能失调。过去,临床上没有应用国内CT设备定量判断心肌缺血程度的检查方法;这款CT能定位缺血部位并分析心肌病理上的微观改变,实现从宏观到微观的精准诊断。
据介绍,目前这两款CT尚处于初期的探索阶段。下一步,联影医疗将与医疗机构密切合作,结合不同病种的特点,将两款CT获取的丰富信息化繁为简,转化成真正具有临床应用价值的CT方案。
业内专家认为,这两款新产品代表了国产CT的快速崛起。2021年,工业和信息化部等10部门联合印发的《“十四五”医疗装备产业发展规划》提出,到2035年,医疗装备的研发、制造、应用提升至世界先进水平。2023年8月,国务院常务会议审议通过《医药工业高质量发展行动计划(2023—2025年)》,加速医疗装备的国产替代和技术引领进程。
20世纪90年代,国内CT基本依赖进口,单排CT单台价格超500万元,国产品牌CT几乎无市场份额。如今,我国医疗器械企业实现球管、探测器等核心部件100%自主研发,且国产品牌CT台数占比持续攀升,已占据市场主导。市场调研数据显示,2023—2025年,国产品牌CT台数占比从60%升至68%左右。
国家高性能医疗器械创新中心副总经理万丽雯表示,国产CT正逐步实现从系统设计、核心部件到整机集成的全链条创新,从昔日的“跟跑”迈入多领域的“并跑”与“领跑”阶段。