2025-09-01
2025-09-01
近日,北京富通康影科技有限公司(以下簡稱“富通康影”)宣布——光子計數CT的核心——光子計數CT探測器前端模塊成功達成量產!這意味着我國在光子計數CT最核心的技藝範圍打破了國外廠商的壟斷,邁出自主可控的最關鍵一步。
排除並購、委托開發等因素,嚴格意義上講,富通康影至此成為全球唯一通過自主研制達成光子計數CT探測器前端模塊策劃到整機系統集成,並持有該範圍最長自主知識產權鏈條的産業。
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打破國外壟斷,自研多項核心技藝
光子計數CT(Photon-counting CT,PCCT)是近10年來醫學診斷影像範圍最重大的創新,也是未來數十年工業公認的最主要擴展方向。通過半導體探測器,光子計數CT直接將X射線光子轉化成電信號,並逐個測量、解析光子能量,達成“光子計數”成像,大幅降低CT掃描所需X射線劑量,同時供應分辨率更高、對比度更強、能譜信息更豐富的圖像。
2021年,西門子率先達成了光子計數CT的商業化。時隔數年後,佳能醫療於2025年6月獲得了FDA上市批準。8月26日,東軟醫療和聯影醫療相繼宣布其光子計數CT獲得國家藥品監督管理局(NMPA)上市批準。但國產光子計數CT探測器的核心部件——探測器模塊,仍然嚴重依賴進口。如果該核心部件“卡脖子”痛點得不到解決,國內光子計數CT的擴展和商業化仍如同於“無源之水”“無根之木”,未來在生產、裝機甚至維修方面都要看國外供應商的“臉色”。
作為國家十四五光子計數能譜CT項目課題牽頭單位,富通康影挺身而出,在完成整機研制和校正重建算法的同時,潛心鉆研探測器核心底層技藝,扛起了光子計數CT核心部件國產化的大旗。
該公司首批量產光子計數CT探測器前端模塊已於近日順利下線,並通過全部性能與性能驗證,良率達到90%以上,成本較國外競品降低50%以上。
富通康影表示,公司始終堅持“源頭創新”理念,潛心開發多年,形成了從探測器專用芯片(ASIC)策劃、芯片封裝基板策劃、探測器前端晶體電極策劃、探測器前端模塊集成、探測器模塊集成、探測器子系統集成到整機系統集成及校正重建算法等整個鏈條的完全自主知識產權壁壘,同時獲得多項光子計數CT探測器和整機系統範圍的核心發明專利。
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突破封鎖,自研核心技藝
目前,全球僅有西門子醫療及被佳能收購的Redlen公司能夠達成光子計數探測器模塊的量產,相關技藝一直被嚴格保密,無法通過常規的“引進、消化、吸收、再創新”的路徑跟進。
其次,光子計數CT探測器模塊策劃流程前移。由於光子計數CT探測器通道密度高、發熱量大、結構復雜,很難像傳統CT探測器一樣直接使用BGA形式封裝的專用轉換芯片(ASIC)。即便使用商業化專用轉換芯片(ASIC),也需額外完成芯片封裝策劃後,才能順利應用在探測器前端模塊上,對所有傳統CT廠家而言,都是一個巨大的挑戰。
面對重重困難,富通康影選擇深入探索、正向開發,通過組織內部科研攻關完成各項關鍵策劃,率先完成國內首個持有自主知識產權的光子計數CT探測器芯片基板策劃。通過跨界合作,聯合航空航天、微電子等範圍産業,歷經數次叠代,攻克光子計數探測器多芯片封裝工藝,最終成功達成光子計數CT探測器模塊的量產。據悉,富通康影是國內唯一一家,通過自主研制完成滿足光子計數CT探測器要求的芯片基板策劃和探測器前端模塊封裝工藝驗證的團隊。
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創新優化探測器結構,達成性能超越
在探測器像素尺寸方面,最早推出光子計數CT的廠家基於商品策劃階段所采用的探測器專用芯片ASIC的計數能力等因素彙總考慮,確定了0.33mm的像素尺寸。該像素尺寸後續被ASIC芯片供應商以基板參考策劃的形式引入。
富通康影沒有直接“參考”這一策劃,而是通過彙總考慮ASIC計數能力、探測器像素尺寸、X射線管焦點尺寸、防散射濾線柵等影響因素,在自研探測器基板策劃中采用了略大於0.33mm的更優像素面積,結合創新的非矩形防散射濾線柵(ASG)策劃,在維持80%左右劑量效率的同時,將探測器極限分辨率提升至64lp/cm,顯著優於工業普遍的40~50lp/cm的極限分辨率水平(CT整機系統的分辨率還受其它因素影響)。
優化的像素尺寸不僅提升了劑量效率,也有效降低了晶體倒裝的工藝難度,由於單個通道能夠覆盖更大的面積,因此還能顯著降低探測器模塊及整個探測器子系統成本,並為探測器子系統的散熱策劃供應了便利。
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以創新達成產業鏈共贏
除光子計數CT探測器、整機系統外,富通康影還自主研制了多項用於光子計數CT探測器生產和測試的設備和工具,如彈針測試工裝、多射線源光子計數探測器響應標定系統等,提高了精度、改善了性能、解決了光子計數CT探測器模塊生產過程中的“卡點”,提升了生產效率,填補了工業空白。
目前,搭載首款超過140mm物理覆盖的全國產自研光子計數寬體探測器的整機系統已經順利完成內部驗證。
富通康影表示,未來將繼續秉持開放合作的原則,與產業鏈上下遊協作,全面推動中國光子計數CT產業的擴展。同時,富通康影也願意向合作夥伴供應探測器前端模塊、探測器子系統、校正和成像算法等全鏈條技藝幫助,期待共同將中國光子計數CT產業推向“中國製造、效勞全球”的新篇章。
北京富通康影科技有限公司成立於2021年,為國家“十四五”重點研制計劃“光子計數能譜CT”整機研制及校正重建算法課題牽頭單位。富通康影以承擔國家“十四五”重點研制項目為契機,致力於通過技藝創新達成中國超高端醫學影像設備的“彎道超車”和技藝跨越,堅持“源頭創新”和“價值創造”的理念,專註通過核心部件和底層技藝自研推動工業技藝進步和健康擴展。
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