【环球网报道 记者 齐琛冏】当全人类共同追求更精准、更安全、更普惠的医学影像未来时，中国智慧与中国技术正在尖端科技赛道上贡献核心力量。4月9日至12日，素有全球医疗健康产业“风向标”之称的第93届中国国际医疗器械博览会（CMEF）在上海举办。
在这场全球医疗科技的盛会上，先导医疗科技有限责任公司（“先导医疗科技”）携新一代半导体“根技术”全系产品重磅亮相。无论是光子计数CT对元素级成分的定量探索，还是7.0T磁共振对脑科学边界的拓展、CZTSPECT/CT对核医学诊疗的重塑，这家依托强大半导体工业底座的中国企业，正用自主创新的“根技术”击穿影像的物理壁垒，为医疗健康事业书写中国企业的方案。
CZT探测器：赋予影像“分子之眼”
在先导医疗科技展台上，一台白色的CT设备是“明星”，吸引了中外嘉宾驻足了解。这是先导科技集团正式发布的中国首台完全自主知识产权的量子流光子计数CT（PCCT）系统——VITA Genesis。
设备一侧的标识牌上，“纯血民族光子计数CT”的标识十分醒目。何为“纯血”？先导科技集团副总裁、先导医疗科技董事长苏小平向环球网记者介绍，该系统采用“中国核”——自研碲锌镉（CZT）晶体，“中国芯”——自研ASIC芯片，拥有“中国速”——超高速0.23秒扫描，实现“中国智”——智能体全流程诊断。
医疗设备的使命，并不是教医生如何看病，而是为临床提供更精准的工具，为医生点亮一盏看得更远的“灯”。如果说传统的医疗影像设备是一台精密的相机，那么半导体材料碲锌镉（CZT）就让影像拥有了“分子之眼”。
“传统CT探测器采用硫氧化钆陶瓷闪烁体材料，X射线需先转换为可见光，再由可见光转换为电信号，两次转换过程会损失大量细节，且转换耗时较长，导致人体吸收的辐射剂量较高。而先导采用碲锌镉材料研制出的探测器，让X射线光子直接转换成电信号，省去两次转换环节，探测速度快、转换效率高，人体接受的辐射剂量大幅降低。”苏小平介绍。
据苏小平介绍，利用碲锌镉材料探测器的光子计数CT，其核心为全自主研发的碲锌镉量子流光子探测器，光子转化效率高达99.7%，配合16种基物质分离能力与高维能谱解析矩阵，在CT领域实现了从“解剖成像”向“功能显影”的范式跃迁。该技术可精准识别传统CT难以分辨的微米级微钙化灶，为癌症早筛提供前所未有的灵敏度，真正让“早发现、早干预”成为临床现实。
在光子计数CT中，这意味着医生能看清亚毫米级的血管壁细节，并像分析指纹一样，区分碘、钙、铁等元素，为斑块定性与钙化评分提供多能谱定量信息。“VITA Genesis的诞生，意味着中国在下一代影像技术竞赛中，已挺进核心赛道。”苏小平表示。
碲锌镉是三元化合物半导体，然而，晶体生长过程中存在诸多技术难点，其单晶生长成为典型的国际性难题。先导科技集团通过自主开发的NVB晶体生长技术，实现了熔体振动稳流、多温区动态补偿、富镉补偿等控制，减少了晶体生长扰动，目前已完全突破全单晶生长难题，实现碲锌镉单晶的批量生产。
在开发成功碲锌镉芯片的同时，先导科技集团同步自研成功Quantum Matrix-V1000ASIC芯片，采用先进的TSV工艺，将碲锌镉芯片和ASIC芯片（专用集成电路）直接键合，极大程度上提升了探测器的能量分辨率。同时，这种方式也解决了像素点微型化的难题，其像素可达到200微米。
如果说碲锌镉让影像拥有“分子之眼”，那么在磁共振成像（MRI）中，碳化硅（SiC）就是驾驭极端磁场的“电子心脏”。
场强（T）越高，微小病灶的检出能力与解剖细节的显示精度就越强。高场强磁共振（尤其是3T以上），长期以来被业界视为医疗设备“皇冠上的明珠”，技术壁垒极高，过去一直是“GPS”（GE、飞利浦、西门子）三家巨头垄断的领地。
高场强磁共振（3T/7T）的挑战，在于如何在极短时间内完成强电流的精准切换。传统的硅基器件常受限于热损耗，难以支撑极致的梯度性能。苏小平介绍，碳化硅属于第三代半导体，主要应用于磁共振领域的梯度功率放大器。“我们已实现3T至7T高场、超高场核磁共振核心部件——梯度功率放大器的自主研发。”
他进一步解释道，依托宽禁带半导体技术，在先导自研的梯度放大器中，碳化硅器件实现了极低的开关损耗与纳秒级响应能力，显著提升梯度系统的切换率与热管理效率。这一硬核支撑，使先导的“少无液氦磁共振”在输出极致磁场的同时保持系统冷静，为梯度系统提供高能效、低发热的“电子心脏”，让扫描速度大幅提升，病灶在毫秒间显形。
半导体底座：筑牢全产业链韧性
无论是CT的“眼”、MR的“心”，还是数据传输的“神经”，其底层逻辑都指向同一个源头——半导体技术。
在苏小平看来，半导体技术是医疗影像的“底座”。“半导体材料生长是我们的底层技术，这正是进入医疗领域的技术根基。”
他介绍，先导医疗科技是先导科技集团的六大核心业务之一。先导科技集团以稀散金属起家，深耕稀散金属及高端材料行业30余年，拥有国家稀散金属工程技术研究中心、国家认定企业技术中心等身份。稀散金属合成晶体是探测伽马射线、红外射线的核心材料。“公司在核医学晶体领域深耕多年，核医学SPECT等医疗影像设备中，探测器成本占比超50%，谁掌握了核心材料与技术，无疑就掌握了高端医疗影像设备产业链的核心竞争力。”苏小平表示。
“纯血”医疗影像设备背后，是一条完全自主可控的技术链条。“先导拥有从原材料提纯，到晶体生长，再到芯片制备的全链条技术。”苏小平总结道，晶体、晶圆加工、电路芯片三大核心环节，构成光子计数CT的核心技术壁垒，也是先导科技集团的核心护城河。
从时间维度看，先导科技集团化合物半导体晶体生长技术处于全球领先水平，十几年前就已启动碲锌镉晶体研发，从碲、锌、镉三种元素提纯开始，纯度达到“7个9”级别，并攻克三种元素单晶生长这个全球顶级技术难题。
完成晶体生长后，需通过切磨抛、光刻、刻蚀等半导体芯片工艺加工为晶圆。先导科技集团拥有全球最全的化合物半导体与硅基半导体产线，覆盖4寸至12寸全规格，可自主完成晶圆加工。第三大核心技术为红外探测器芯片，先导科技集团旗下光智科技已实现该类芯片量产，依托红外热成像仪技术积累，完成光电转换读出电路芯片的自主设计与流片。先导科技集团深厚的“半导体基因”，将技术价值转化为贴合临床需求的解决方案。
产业链自主可控：推动高端医疗普惠化
苏小平分析，从市场维度看，中国是全球最大的医疗影像市场，占全球市场份额约30%。依托“健康中国2030”等相关战略，高端医疗影像设备基层化、县域医疗共同体覆盖是核心趋势。
然而，长期以来，我国高端医疗装备市场被外资品牌垄断，尤其是超声等影像设备领域，进口产品一度占据三甲医院的主流份额。突破“卡脖子”技术，实现高端医疗装备的自主可控，不仅是产业发展与人民健康的需要，更是国家医疗安全的战略需求。
“如果实现国产高端设备产业链自主可控，那么就能降低设备采购成本，推动高端医疗设备普惠化，助力解决百姓看病难、看病贵问题。”苏小平表示，医疗设备行业发展方向为国产化、高端化、普及化。先导科技集团凭借全产业链自主可控，实现性能、质量、成本全面可控，推动医疗行业健康发展。
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