光子计数CT（PCCT）是近十年来CT成像领域的重大技术突破，改进了传统CT的成像方式。一次扫描获得全面、准确、定量的影像数据使放射医学服务临床诊断的价值得到大幅拓展，为患者在更早期、更简便、更低花费地得到精准诊疗提供了可能。  西门子医疗于2021年推出的世界首台光子CT - NAEOTOM Aplha ，并逐步获得美国/欧盟/中国在内全球市场准入，在国内外积累了良好的声誉。

 

2025年6月底，佳能医疗（Canon Medical Systems）的TSX-501R光子计数CT（Photon-Counting CT, PCCT）正式获得美国FDA 510(k)批准，成为继西门子医疗的NAEOTOM  Alpha之后，全球第二个获批上市的光子计数CT系统。

 

 

佳能实现这一突破的关键在于2021年斥资300亿日元（约2.7亿美元）收购加拿大Redlen  Technologies公司，获得全球领先的CZT探测器制造技术。经过三年整合，佳能将Redlen的探测器技术与自有深度学习重建算法AiCE相结合，终于打造出具备临床实用性的光子计数CT系统。

 

Part 1 CT影像的第三次革命

 

光子计数CT（PCCT）被誉为“CT影像的第三次革命”，其突破性在于完全颠覆了传统CT的能量积分探测器（EID）工作原理。传统CT需先将X射线转换为可见光，再通过光电二极管产生电信号，这一间接过程导致大量信息损失。而光子计数CT采用碲锌镉（CZT）或碲化镉（CdTe）等半导体材料，直接将每个入射的X射线光子转换为电荷信号，并精确记录其能量。这种探测原理带来三大核心优势：

 

高空间分辨率：光子计数探测器像素可做到极小尺寸，如佳能此次公布的TSX-501R探测器像素为0.21mm，比自家前代产品Aquilion       Precision的0.25mm更精细，达到显示微小病灶的能力。

 

多能谱成像能力：能同时探测不同能量段的X射线，有助于区分组织密度接近的物质。例如，区分血管内钙化和软斑块，对于冠脉疾病评估意义重大。

 

低剂量成像：由于直接转换减少了噪声累积，PCCT在保持图像质量的前提下，辐射剂量更低。尤其适用于癌症患者、儿童等需多次扫描人群。

 

Part 2 TSX-501R的技术革新

 

 

佳能医疗TSX-501R的整体设计采取了审慎策略：在保留既有成熟平台的前提下，将探测器替换为PCCT核心技术，其在多方面展现了技术革新。

 

探测器方面，TSX-501R采用碲锌镉（CZT）材料，实现0.21mm像素尺寸，显著超越传统EID探测器在空间分辨率上的限制。这使其在展示小于3mm的冠脉斑块、颞骨精细结构等方面具备优势。

 

在空间分辨率方面，TSX-501R继承Aquilion Precision的超高清2048×2048矩阵重建，结合光子计数探测器，可达到40 lp/cm的高空间分辨率。

 

同时，TSX-501R搭载QuantumIR量子迭代重建算法，旨在处理PCCT产生的巨量数据。虽然官方未公布具体速度，但业内普遍认为，初代PCCT设备在重建效率上仍存在优化空间。

 

TSX-501R还保留Aquilion       Precision的高精度扫描床、超小焦点球管等硬件设计，并整合了此前已获FDA批准的AiCE深度学习重建技术。

 

Part 3光子计数CT市场再掀波澜

 

西门子自2021年9月凭借NAEOTOM  Alpha获得FDA批准后，一直独占这一高端市场，它是全球唯一同时通过FDA、CE和NMPA三重认证的光子计数CT。在中国市场，西门子设备单台售价近5000万元人民币，是传统高端CT的3-5倍。2025年仅4月前半月，中国医疗机构就完成5笔光子计数CT采购，总额近3亿元。

 

显然，佳能TSX-501R的获批将打破西门子的全球垄断。虽然佳能系统尚未在中国获批，但其全球布局早已启动：2022年底在日本国立癌症中心完成首台装机；2024年1月在荷兰拉德堡德大学医学中心安装第二台。

与此同时，GE、飞利浦均已明确投入PCCT研发，但尚未获得FDA批准。国产企业方面，东软医疗于2025年3月进入NMPA创新审查程序，联影医疗也在积极投入PCCT技术攻关，显示出国产替代的潜在机会，不过当前仍面临核心材料瓶颈。碲化镉（CdTe）、碲锌镉（CZT）等关键半导体材料全球供应商稀缺，且主要被跨国公司收购控制。突破原材料封锁，成为国产设备实现商业化的关键一步。

 

展望未来，PCCT系统的高昂成本、探测器制造难度以及巨量数据处理压力，依旧是当前推广应用的主要制约因素。相信随着技术逐步成熟、生产规模扩大，未来5-10年PCCT成本预计会下降，将有望从顶级医院逐步下沉，惠及更广泛的患者群体。这将深刻改变疾病的早期精准诊断与个性化治疗方案制定，最终推动临床诊疗水平的整体跃升。

 

来源：荣格医械资讯

关键词： 光子计数CT