光子計數CT（PCCT）是近十年來CT成像領域的重大技術突破，改進了傳統CT的成像方式。一次掃描獲得全面、準確、定量的影像數據使放射醫學服務臨床診斷的價值得到大幅拓展，為患者在更早期、更簡便、更低花費地得到精準診療提供了可能。  西門子醫療于2021年推出的世界首臺光子CT - NAEOTOM Aplha ，并逐步獲得美國/歐盟/中國在內全球市場準入，在國內外積累了良好的聲譽。

2025年6月底，佳能醫療（Canon Medical Systems）的TSX-501R光子計數CT（Photon-Counting CT, PCCT）正式獲得美國FDA 510(k)批準，成為繼西門子醫療的NAEOTOM  Alpha之后，全球第二個獲批上市的光子計數CT系統。

佳能實現這一突破的關鍵在于2021年斥資300億日元（約2.7億美元）收購加拿大Redlen  Technologies公司，獲得全球領先的CZT探測器制造技術。經過三年整合，佳能將Redlen的探測器技術與自有深度學習重建算法AiCE相結合，終于打造出具備臨床實用性的光子計數CT系統。

Part 1 CT影像的第三次革命

光子計數CT（PCCT）被譽為“CT影像的第三次革命”，其突破性在于完全顛覆了傳統CT的能量積分探測器（EID）工作原理。傳統CT需先將X射線轉換為可見光，再通過光電二極管產生電信號，這一間接過程導致大量信息損失。而光子計數CT采用碲鋅鎘（CZT）或碲化鎘（CdTe）等半導體材料，直接將每個入射的X射線光子轉換為電荷信號，并精確記錄其能量。這種探測原理帶來三大核心優勢：

高空間分辨率：光子計數探測器像素可做到極小尺寸，如佳能此次公布的TSX-501R探測器像素為0.21mm，比自家前代產品Aquilion       Precision的0.25mm更精細，達到顯示微小病灶的能力。

多能譜成像能力：能同時探測不同能量段的X射線，有助于區分組織密度接近的物質。例如，區分血管內鈣化和軟斑塊，對于冠脈疾病評估意義重大。

低劑量成像：由于直接轉換減少了噪聲累積，PCCT在保持圖像質量的前提下，輻射劑量更低。尤其適用于癌癥患者、兒童等需多次掃描人群。

Part 2 TSX-501R的技術革新

佳能醫療TSX-501R的整體設計采取了審慎策略：在保留既有成熟平臺的前提下，將探測器替換為PCCT核心技術，其在多方面展現了技術革新。

探測器方面，TSX-501R采用碲鋅鎘（CZT）材料，實現0.21mm像素尺寸，顯著超越傳統EID探測器在空間分辨率上的限制。這使其在展示小于3mm的冠脈斑塊、顳骨精細結構等方面具備優勢。

在空間分辨率方面，TSX-501R繼承Aquilion Precision的超高清2048×2048矩陣重建，結合光子計數探測器，可達到40 lp/cm的高空間分辨率。

同時，TSX-501R搭載QuantumIR量子迭代重建算法，旨在處理PCCT產生的巨量數據。雖然官方未公布具體速度，但業內普遍認為，初代PCCT設備在重建效率上仍存在優化空間。

TSX-501R還保留Aquilion       Precision的高精度掃描床、超小焦點球管等硬件設計，并整合了此前已獲FDA批準的AiCE深度學習重建技術。

Part 3光子計數CT市場再掀波瀾

西門子自2021年9月憑借NAEOTOM  Alpha獲得FDA批準后，一直獨占這一高端市場，它是全球唯一同時通過FDA、CE和NMPA三重認證的光子計數CT。在中國市場，西門子設備單臺售價近5000萬元人民幣，是傳統高端CT的3-5倍。2025年僅4月前半月，中國醫療機構就完成5筆光子計數CT采購，總額近3億元。

顯然，佳能TSX-501R的獲批將打破西門子的全球壟斷。雖然佳能系統尚未在中國獲批，但其全球布局早已啟動：2022年底在日本國立癌癥中心完成首臺裝機；2024年1月在荷蘭拉德堡德大學醫學中心安裝第二臺。

與此同時，GE、飛利浦均已明確投入PCCT研發，但尚未獲得FDA批準。國產企業方面，東軟醫療于2025年3月進入NMPA創新審查程序，聯影醫療也在積極投入PCCT技術攻關，顯示出國產替代的潛在機會，不過當前仍面臨核心材料瓶頸。碲化鎘（CdTe）、碲鋅鎘（CZT）等關鍵半導體材料全球供應商稀缺，且主要被跨國公司收購控制。突破原材料封鎖，成為國產設備實現商業化的關鍵一步。

展望未來，PCCT系統的高昂成本、探測器制造難度以及巨量數據處理壓力，依舊是當前推廣應用的主要制約因素。相信隨著技術逐步成熟、生產規模擴大，未來5-10年PCCT成本預計會下降，將有望從頂級醫院逐步下沉，惠及更廣泛的患者群體。這將深刻改變疾病的早期精準診斷與個性化治療方案制定，最終推動臨床診療水平的整體躍升。