11月18日西门子医疗举行了新闻发布会，介绍了全球首台光子计数计算机断层扫描系统NAEOTOM Alpha。

在发布会上西门子医疗多次提到这一产品将重新定义计算机断层扫描。

9月30日，这款光子计数CT 获得了FDA批准，FDA表示这是CT领域近十年来首次取得的重大技术进展 。

与传统CT系统中将X射线转换为图像的两步过程不同，光子计数技术采用了一步转换过程,由X 射线光子直接转换为电流，然后生成医疗图像。

依靠这项新技术，能够分别评估每个光子和任何一个光子的能量水平，最大程度的还原物质的本真，被认为是CT未来的发展方向。

这一技术历经西门子医疗15 年的研发终于进入了市场。

01、革命性的探测器

探测器是CT当中一个重要的原件，探测器就相当于CT的眼睛，它得到信息之后，再通过各种数学、物理运算，重建出医学图像。

2005年以后探测器领域就没有大的变化。探测器的材质闪烁晶体从1995年以后就一直被沿用，也就意味着成像的分辨率不可能进一步提高，放射剂量也不可能再低了。

为了突破这一瓶颈西门子在光子计数探测器中使用了碲化镉晶体，通过碲化镉晶体制成的半导体探测器有一个特质，X光打在上面，不需要转化能够直接变成电信号。

这种晶体的生长对环境要求很高，实验室要达到绝对无尘室的等级，才能保证晶体的绝对纯度及性能。

从 2011 年开始，西门子医疗与日本 Acrorad公司建立了密切的合作伙伴关系，成为了 Acrorad 的大股东。Acrorad是世界上为数不多的掌握了最高质量晶体生长技术的公司之一。

西门子医疗在Forchheim地区，建立了一个由 Christian Schröter 博士领导的专门实验室——“晶体中心”来开发新型晶体，在那里生长的碲化镉具有 99.9999 的纯度百分比。

西门子医疗是目前业界唯一一家能生产这类半导体探测器的企业，设计了制备碲化镉晶体完整的工艺流程。

自然界中，碲化镉需要三百万年才能生成，在西门子医疗的探测器实验室中只需要三个月内就可以生长出纯净的晶体。

02、性能的卓越提升

革命性的探测器也带来了CT性能的卓越提升。

更高的剂量效率

随着探测器信号转换这一步被移除，光子计数CT也达到了更高的剂量效率，X光的转化效率由以前的大约60%到70%，到现在可以达到90%多。

它也能够消除探测器和图像链中的电子噪音，使辐射剂量减少高达50%。

精确的能量分析

新的半导体可以区分X光的能量。因为X光具有混合的能量，以前的探测器，特别难区分这个能量，而碲化镉可以把能量级别区分出来，同时精确计算出光子的数量。对CT能量学的研究有明显的提高。

将每个入射的光子作为一个独立的事件分析，能够将非常宽能谱的X射线分能区进行计数，并判断其所属的能量区间，因而具有能谱分辨能力，实现了多能谱成像，该技术被认为是未来X射线成像领域的发展方向。

超高的分辨精度

传统的探测器像素都是靠人为切割出来的，一般能做到0.8mm*0.8mm，它的物理特性决定这一分辨精度不能再小了。影像展现的病灶细节，也就只能在1个毫米左右。

而半导体探测器，不是靠物理的分割了，可以人为定义像素，像素相比之前至少缩小10倍，比如以前可以分辨1平方毫米，现在就可以分辨出0.1毫米。并且探测器像素之间不需要额外的隔板以避免闪烁探测器固有的光学串扰。

最令人兴奋的心脏应用

西门子医疗认为，光子计数CT将在广泛的临床应用中受益，尤其在心脏病影像的突破是最令人兴奋的。

公司高管指出，有15% 到 30% 的冠心病患者由于冠状动脉钙化而无法直接完成CT检查。

NAEOTOM Alpha的PURE Lumen能够基于图像的光谱信息创建虚拟的无钙图像，使动脉高度钙化否认患者也能进行冠状动脉CTA检查。

同时NAEOTOM Alpha 是一种双源 CT 扫描仪，旋转速度为 250 毫秒，时间分辨率为 66 毫秒，足以支持扫描任何心率的患者。

另外西门子还强调了该系统在肿瘤学和肺科方面的效用。

除了形态学的进展之外，NAEOTOM Alpha 还提供了一种简单的方法来获取定量信息。将所有必要的信息采集合并到一次扫描中，实现诊断路径的智能导航。

03、CT发展的新阶段

在1990年推出螺旋CT、2004年推出宽探测器CT、2005年推出双源CT、2013年推出双层CT探测器后，CT技术已经发展到了趋近饱和的状态，而光子计数CT的出现标志着计算机断层扫描技术实现了又一个巨大飞跃。

有了光子计数CT患者拍片的舒适度、速度都会有所改善，高质量的影像可以提高检出效率，减少患者的辐射暴露，和造影剂的剂量。

在超过 15 年的光子计数 CT 研究中，西门子医疗已申请了 500 多项与该技术相关的专利，并与临床密切合作以测试和验证CT的临床能力。多年来，已经对六个原型机进行了评估和改进。

2021 年，该公司推出了世界上第一台光子计数 CT ，目前已经部署了 20 多个系统，扫描了 8,000 多名患者。凭借 250 毫秒的转速和双源探测器，NAEOTOM Alpha 不仅是市场上第一个光子计数 CT 系统，而且还是一款非常强大、快速和精确的 CT 扫描仪。

西门子的客户这样评价：未来，每台CT都将是光子计数CT。

这一技术能否真正普及？让我们拭目以待！