【原】跨界顛覆：新勢力先導科技攜半導體“根技術”重塑CT百年格局

而中國醫療影像高端制造的成果遠不止于此。8月15日，全球半導體材料龍頭先導科技集團（以下簡稱：先導科技集團）跨界醫療，發布中國首臺“從原材料、晶體、芯片與器件、模塊到系統”完全自主知識產權的量子流光子計數CT（PCCT）系統“VITA Genesis”。

不同于傳統影像設備生產商，先導科技集團30年來深耕半導體材料領域，突破性地將半導體領域的"根技術"應用到醫療影像中，成為醫療影像領域的新勢力。

這一底層技術突圍、跨界技術突襲的方式打破了醫療設備領域延續半個世紀的技術路徑，先導科技集團的創新打法，或將徹底改寫醫療CT領域的技術規則和產業格局。

過去30年，先導科技集團一直深耕稀散金屬全產業鏈技術，圍繞泛半導體領域實踐垂直?體化發展戰略，從材料提純回收、泛半導體合成長晶、芯片器件制造，到模塊模組開發、系統整機集成，通過全球資源整合打造稀散金屬全產業鏈閉環發展模式，產品應用半導體、微電?、5G、光通訊、光伏、LED照明、紅外光學、顯?、輻射探測、制藥、動物營養等眾多領域，已是全球領先的泛半導體材料及光電子科技集團。

2012年，目睹寬禁帶半導體發展潛力后，先導科技集團開始啟動CZT晶體的研發。

經過十余年的不懈努力，先導科技集團逐步化解了CZT晶體生長技術、芯片量產工藝、批量模組制造等諸多行業難題，終才成為國內唯一能夠量產醫療級CZT晶體的企業。

在材料端取得絕對技術壁壘后，先導科技集團于2023年成立先導醫療科技（以下簡稱：先導醫療）。

半導體之所以如此重要，是因為光子計數CT的變革來自于探測器材料的變革。

相較傳統CT，光子計數探測器（PCD）采用碲化鎘（CdTe）、碲鋅鎘（CZT）等寬禁帶半導體材料，能夠直接將沉積的X射線能量轉換為電信號，跳過X射線到可見光的間接光電轉換過程。

傳統EID探測器（A圖）及新型PCD探測器（B圖）的原理示意圖

借助這一路徑，PCD允許在不損害幾何檢測效率的情況下顯著減小探測器像素尺寸，光電吸收占比可超過95%，進而極大提升成像分辨率。

雖然PCCT技術優勢顯著，但碲化鎘（CdTe）、碲鋅鎘（CZT）等半導體材料的生長及量產卻極為困難。在自然界中，碲化鎘需要300萬年才能生成；而碲鋅鎘則不存在于自然界，需要滿足極端條件才能合成。因而，雖然西門子、佳能、GE等國際醫療影像巨頭自20世紀初便啟動光子計數CT的研發，但該項技術的發展卻一直受限于材料端。

也正式因為這一獨特背景，成就了先導科技集團的絕對優勢?？缃缰畷r，先導醫療便已具備了量產光子計數CT的可能。

從最初的項目立項到如今的整機發布，先導科技集團的光子計數CT自研之旅看似一帆風順，實則跨越了重重考驗。

最初的挑戰在于探測器路徑的選擇。光子計數CT主流探測器材料包括碲化鎘（CdTe）、碲鋅鎘（CZT）、深硅（Si）三種。西門子醫療圍繞CdTe展開，GE醫療堅守深硅路徑，先導科技集團則是重押CZT方向。

從半導體性能上來說，CZT相比于CdTe， Zn原子的摻入會顯著提升CZT的禁帶寬度和電阻率，使得CZT擁有更優的空穴傳輸性能和更高的電荷收集效率，且CZT不易極化，可大幅減少能譜展寬和偽影。而對比深硅，CZT擁有更高的原子序數和禁帶寬度，其光電吸收效率、光電探測效率、室溫穩定性能顯著優于深硅。因此，CZT可以視作PCCT的最優路徑。

下一步需要攻克的是CZT的長晶及量產這一國際性難題，而先導在這一領域具有得天獨厚的優勢。

CZT單晶生長需要超高純度的碲、鋅、鎘單質元素材料。先導科技集團掌握的稀散金屬提純全鏈條技術能突破7N級（純度＞99.99999%）碲提純瓶頸，并實現量產。目前，先導科技集團碲資源出貨量占全球50%，為后續的晶體生長和芯片制造奠定了堅實基礎。

在晶體制造環節中，CZT長晶工藝及穩定量難題將大量企業拒之門外。面對這一挑戰，先導科技集團依托30年的晶體生長經驗，通過自主開發的NVB晶體生長技術解決多晶或孿晶問題，提升了單晶生長良率。據悉，先導科技集團已在廣州清遠等地建立大規模晶體生長基地，可實現3寸CZT晶體的規模化生長。

此外，光子技術探測器的制備需要將CZT單晶通過磨拋、光刻等工藝加工成芯片，再經過芯片封裝后成探測器模塊。而今，先導科技集團擁有多條FAB產線，實現了CZT探測器模塊的規?；圃欤伊悸蔬_到國際領先水平，已為將來CT上市放量做好充分準備。

總的來說，先導科技集團實現了從超純材料提純、晶體生長、芯片制造、探測器組裝到整機集成的全產業鏈自主可控。這種始于最底層元素材料領域的顛覆性創新，幫助先導科技集團打造了"材料-器件-裝備"一體化創新的全新產業模式。

這種模式不僅能夠確保整條光子計數CT供應鏈安全，還有效提升了全鏈條相關技術的迭代速度。憑借這一模式，先導醫療有能力徹底重構了光子計數CT的產業，領航整個生態發展。

據Ipsos咨詢預測：光子計數CT將在未來十年間快速發展，并在臨床中逐漸替代傳統CT。預計至2030年，光子計數CT的國內年銷售總額將達158億，占國內CT總市場的80%。

目前國內已經購置光子計數CT的醫院數量僅20家，購置價格在4500萬-5500萬元這一區間，聚集于頂尖三甲醫院，多用于科研，極少應用于臨床。因此，這里存在大量未被滿足的臨床需求。

面對這一市場契機，先導醫療能夠憑借探測器自研自產優勢及量產產線優勢，在嚴控產品質量的同時控制成本，壓低市場價格，徹底將PCCT推向臨床，使普羅大眾也能用得起PCCT。

除此之外，先導醫療亦能將CZT的應用場景擴大，如將CZT探測器應用于SPECT、CBCT、安檢及核探測領域，全面開拓新的市場空間。

據悉，先導醫療正準備啟動融資計劃。站在新一代 CT 成像技術產業化的風口，先導醫療將以硬核實力把握行業機遇，開啟加速奔跑模式！