2025年8月15日 中國北京——在攀登全球高端醫(yī)療裝備科技高峰的征程上，中國力量再獲重大突破！先導(dǎo)科技集團(tuán)正式發(fā)布中國首臺(tái)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的量子流光子計(jì)數(shù)CT（PCCT）系統(tǒng)——VITA Genesis，標(biāo)志著全球醫(yī)學(xué)影像技術(shù)正式開啟“量子流”感知時(shí)代，為精準(zhǔn)診療注入澎湃的中國動(dòng)能。

跨越半世紀(jì)技術(shù)鴻溝

中國方案破壁而出

自1972年CT技術(shù)正式誕生以來，傳統(tǒng)能量積分探測器（EID）已歷經(jīng)53載，其物理極限日益暴露出較大的局限性：空間分辨率不足，難以捕捉細(xì)微病灶。

“傳統(tǒng)CT已觸及‘形態(tài)成像’的邊界，而精準(zhǔn)醫(yī)療亟需‘功能解析’級(jí)工具。”先導(dǎo)科技集團(tuán)董事長朱世會(huì)先生擲地有聲，“光子計(jì)數(shù)CT，正是我們給出的破壁之鑰。VITA Genesis的誕生，意味著中國在下一代影像技術(shù)競賽中，已挺進(jìn)核心賽道?！?/span>

核心技術(shù)全鏈自研

鑄就“中國范式”硬實(shí)力

光子計(jì)數(shù)CT是近十年來CT成像領(lǐng)域的一項(xiàng)顛覆性技術(shù)突破，相比于傳統(tǒng)CT，光子計(jì)數(shù)CT能顯著提升圖像空間分辨率、降低輻射劑量，并能夠直接獲取能量圖像，為臨床診斷提供更加全面和豐富的信息。

光子計(jì)數(shù)探測器（PCD）作為光子計(jì)數(shù)CT的核心技術(shù)，顯著區(qū)別于傳統(tǒng)的能量積分探測器（EID）。傳統(tǒng) CT 需要先將 X 射線光子轉(zhuǎn)換為可見光，再轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。而 PCCT 的 PCD 采用半導(dǎo)體材料，X 射線光子直接激發(fā)產(chǎn)生與光子能量成正比的電子-空穴對，通過電場分離后產(chǎn)生電脈沖。專用集成電路（ASIC）將這些脈沖按能量區(qū)間劃分，實(shí)現(xiàn)光子的精準(zhǔn)計(jì)數(shù)和能量分辨。這一突破為多能譜成像提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，顯著提升醫(yī)學(xué)影像的診斷價(jià)值。

當(dāng)前，PCCT探測器主要有碲鋅鎘（CdZnTe，簡稱CZT）、碲化鎘（CdTe）、深硅（Deep Silicon）三種技術(shù)路線，而CZT半導(dǎo)體材料正在以其卓越的探測能力，成為新一代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的關(guān)鍵突破口。先導(dǎo)科技集團(tuán)研制的VITA Genesis的核心價(jià)值，不僅僅在于采用了三元化合物半導(dǎo)體CZT為技術(shù)路線的探測器方案，更在于率先實(shí)現(xiàn)了PCCT全棧核心技術(shù)的自主掌控，包括超純元素材料提純與合成、單晶生長與加工、芯片與器件設(shè)計(jì)開發(fā)、CT系統(tǒng)集成與成像算法開發(fā)等，打造了光子計(jì)數(shù)CT領(lǐng)域的“中國范式”。 

材料筑基

7N級(jí)超高純原料破冰突圍

掌握關(guān)鍵命脈——碲作為我國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)，地殼豐度比黃金還要低很多倍。先導(dǎo)科技集團(tuán)通過銅 / 鉛 / 鋅冶煉副產(chǎn)物提純碲來構(gòu)建資源壁壘，其碲資源出貨量占全球 50%。

純度登峰造極——原料的極限純度決定了探測器性能的天花板。先導(dǎo)科技集團(tuán)是唯一掌握了 7N 級(jí)以上超高純原料制備能力的集團(tuán)，采用區(qū)熔 - 蒸餾聯(lián)用技術(shù)突破 7N 級(jí)碲提純瓶頸（純度＞99.99999%），同步實(shí)現(xiàn) 7N 鎘、鋅量產(chǎn)，保障 CZT 原料自主可控，為探測器性能奠定“純凈基石”。

晶體攻堅(jiān)

CZT單晶量產(chǎn)

國際難題攻堅(jiān)——CZT是三元化合物半導(dǎo)體，在晶體生長過程中極易因溫度擾動(dòng)產(chǎn)生多晶或?qū)\晶，限制了大尺寸單晶的批量生長。在熱力學(xué)平衡控制、動(dòng)力學(xué)過程優(yōu)化及工藝穩(wěn)定性提升上存在諸多技術(shù)難點(diǎn)。因此，其單晶生長成為典型的國際性難題。先導(dǎo)科技集團(tuán)通過自主開發(fā)的 NVB 晶體生長技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了熔體振動(dòng)穩(wěn)流、多溫區(qū)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、富鎘補(bǔ)償?shù)瓤刂疲瑴p少了晶體生長擾動(dòng)。目前已完全突破全單晶生長難題，實(shí)現(xiàn) CZT 單晶的批量生產(chǎn)。

芯片躍升

量子矩陣架構(gòu)定義未來

精密制造標(biāo)桿——先導(dǎo)科技集團(tuán)在自主建設(shè)的完整化合物半導(dǎo)體芯片全流程產(chǎn)線上，成功開發(fā)出 PCCT 探測器CZT芯片。

自研芯片設(shè)計(jì)——在開發(fā)成功CZT芯片同時(shí)，先導(dǎo)科技集團(tuán)同步自研成功Quantum Matrix-V1000 ASIC芯片，采用先進(jìn)的TSV工藝，將CZT芯片和ASIC芯片直接鍵合，極大程度上提升了探測器的能量分辨率。同時(shí)，這種方式也解決了像素點(diǎn)微型化的難題，其像素可達(dá)到 200um 以下。

探測器突破

三大核心技術(shù)顛覆傳統(tǒng)成像極限

探測器仿真設(shè)計(jì)技術(shù)——通過Monte Carlo模擬粒子，結(jié)合探測器具體的幾何結(jié)構(gòu)與材料屬性，應(yīng)用有限元方法，精準(zhǔn)計(jì)算出每個(gè)像素對每個(gè)入射光子產(chǎn)生的電信號(hào)響應(yīng)，構(gòu)建出探測器的像素化能譜，直觀反映能量分辨、計(jì)數(shù)效率等核心性能指標(biāo)。

超精密溫控技術(shù)——擁有超高的控溫精度、超快的溫控響應(yīng)速度，有效保障探測器性能、能譜分辨率和圖像質(zhì)量，確保PCCT的穩(wěn)定運(yùn)行。

超高密度電子學(xué)集成技術(shù)——是解決PCCT百萬級(jí)通道并行處理挑戰(zhàn)的核心技術(shù)，其設(shè)計(jì)水平直接決定了系統(tǒng)的空間分辨率、計(jì)數(shù)率能力和能譜性能。

先導(dǎo)科技集團(tuán)量子流PCCT探測器三大核心技術(shù)攻克了高密度電子學(xué)集成五大極限挑戰(zhàn)——在電磁干擾環(huán)境中達(dá)成高密度、高速率、低噪聲、低功耗、抗電磁干擾的協(xié)同突破。

系統(tǒng)賦能

多瓶頸逐一攻克

VITA Genesis PCCT系統(tǒng)攻克了光子計(jì)數(shù)CT的關(guān)鍵瓶頸：通過像素微縮化、脈沖分析、能譜校正等多層策略，解決電荷共享/K層逃逸，保障光子計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性；利用計(jì)數(shù)率依賴的非線性恢復(fù)模型、脈沖時(shí)間擬合及掃描參數(shù)自適應(yīng)調(diào)控，維持計(jì)數(shù)完整性與能量精度。超高速數(shù)據(jù)處理依賴強(qiáng)大的硬件架構(gòu)，結(jié)合多級(jí)并行化、分層處理與智能壓縮滿足高分辨率多能譜成像通量需求。數(shù)據(jù)校正核心技術(shù)則采用動(dòng)態(tài)非線性恢復(fù)模型重建真實(shí)計(jì)數(shù)，同時(shí)通過高效參數(shù)編碼與流水化傳輸將所有校正量實(shí)時(shí)注入重建流程，從而為后續(xù) FBP、迭代、譜重建及深度學(xué)習(xí)重建提供準(zhǔn)確的投影輸入。另外，為了實(shí)時(shí)預(yù)覽與低劑量情況下保證圖像質(zhì)量，VITA Genesis PCCT系統(tǒng)提供兩種基礎(chǔ)重建方式：濾波反投影實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)覽，統(tǒng)計(jì)迭代重建通過多能噪聲模型與邊緣保持技術(shù)顯著提升低劑量圖像信噪比與細(xì)節(jié)。同時(shí)，進(jìn)一步融合譜重建與深度學(xué)習(xí)重建，實(shí)現(xiàn)高精度物質(zhì)分解、虛擬單能成像及偽影抑制等高級(jí)任務(wù)。

“VITA Genesis的誕生，使中國在光子計(jì)數(shù)CT領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從材料、芯片、部件到整機(jī)系統(tǒng)的全鏈條自主可控！”正如先導(dǎo)科技集團(tuán)董事長朱世會(huì)先生鄭重宣告：“從7N級(jí)超高純原料的自主提純，到CZT晶體的量產(chǎn)突破；從量子矩陣架構(gòu)芯片的自主研發(fā)，到深度學(xué)習(xí)重建算法的深度優(yōu)化——我們成功打通了PCCT技術(shù)的每一個(gè)核心關(guān)卡?！?/span>

當(dāng)全人類共同追求更精準(zhǔn)、更安全、更普惠的醫(yī)學(xué)影像未來時(shí)，中國智慧與中國技術(shù)，在尖端科技賽道上，正以突破壁壘的決心，勇立潮頭的信心，貢獻(xiàn)核心力量。在這一征程中，先導(dǎo)科技集團(tuán)量子流PCCT技術(shù)的突破，正是對習(xí)近平總書記提出的“堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康”這一科技創(chuàng)新重要要求的生動(dòng)實(shí)踐。 先導(dǎo)科技集團(tuán)愿以開放共榮的姿態(tài)，與同行一起打造PCCT新生態(tài)，讓每一次技術(shù)突破都成為照亮人類健康的光芒。

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北京國家會(huì)議中心

一層展廳 Q03展位

2025.8.15~17