中科创星领投碲锌镉辐射探测半导体生产商「迪泰克」｜创星portfolio
当前，随着螺旋CT、多排螺旋CT的迭代更新，CT逐渐成为现代医学必不可少的检查手段，在许多疾病的诊断中都起着不可替代的作用。近年来，光子计数CT新兴技术横空出世，引领人类X光探测技术进入了全新的时代。
但从产品端来看，目前掌握光子计数CT的企业主要集中在欧美地区，尽管国内部分企业表示已经开始进行光子计数CT技术的研发，但与国外之相比仍有较大差距。
PART 01
全球极少数掌握
探测器级碲锌镉技术的企业
资料显示，「迪泰克」成立于2012年，是西北工业大学科技成果转化企业，致力于新一代半导体X/γ射线探测器和工业/医疗影像技术，为用户提供国产化射线探测与成像用核心部件产品和解决方案。
碲锌镉（CdZnTe，CZT）作为一种性能优异的室温核辐射半导体探测器材料，具有很高的计数率、灵敏度、能量分辨率及空间分辨率，被认为是医疗领域X射线光子探测的最佳探测器材料，目前已被国际医疗器械巨头锁定为重点研发对象。
据悉，「迪泰克」是国际上极少数可以产业化生产、销售探测器级CZT半导体材料、器件和成像模块的企业之一，该公司拥有各类专利近百项，覆盖了产品所有技术关键点。
凭借近30年的研发基础及独特的技术优势，「迪泰克」自主研发了晶体生长技术、器件制备技术和包括专用读出芯片在内的电子学技术，掌握了CZT晶体材料生长、器件制备及系统设计的全部核心技术和生产经验，其研究成果曾于2013年获得国家技术发明二等奖。2020年10月，迪泰克还发布了国内首个探测器级碲锌镉晶体国家标准。
▲布里奇曼晶体生长炉，来源：迪泰克官网
目前，「迪泰克」推出了包括基于CZT材料的辐射剂量探测、能谱探测、带电粒子探测、光子计数X射线及γ射线成像等不同用途的多种类型探测器、模块、探头和仪器仪表，产品在航空航天、核工业军工、安检及工业检测、医疗影像等多个领域实现了广泛应用。
值得强调的是，「迪泰克」研制的CZT探测器曾搭载于“实践十号”卫星和“神舟十二”、“神舟十三”、“神舟十四”、“神舟十五”系列飞船多次升空。
目前「迪泰克」在探测与成像领域已经实现产品规模供应，且主要供应的是包括读出电路在内的探测模块和系统。此外，在更具战略性的光子计数成像方面，该公司也实现了探测器的部分批量供应。
PART 02
CT技术进入光子计数时代
探测器技术迭代
光子计数探测技术已被行业认为是下一代X射线成像技术的方向。作为直接X光转换技术，该技术早已被应用在宇宙射线探测、加速器同步辐射检测等高能物理领域。
而在医学影像领域，经过近50年的发展，CT技术发展方向正在从传统的扫描速度和排数（探测器宽度）向能量CT转变。
▲图片来源于网络
2022年5月，由刘士远主委和金征宇会长牵头，中华医学会放射学分会、中国医师协会放射学医师分会双重背书的《能量CT临床应用中国专家共识》发布，为能量CT技术在中国的临床落地提供了重要的指导说明。
其中，作为基于探测器的能量成像CT技术，光子计数CT被行业视为是未来CT发展的趋势。
与传统探测器技术不同，光子计数技术采用高速专用集成电路将X光光子逐个计数，属于直接成像技术，无需闪烁体进行X光到可见光的转换，而是在介质层中将X光单光子直接转化为电脉冲，没有传统间接探测器中的串扰问题，图像空间分辨率和密度分辨率均得到大幅提升。该技术具有零暗噪声、图像灰阶深度高、有超大动态范围、成像所需辐射剂量低、且可以呈现多能谱图像等诸多优势。
业内认为，光子计数型X射线探测器的技术优势完美地匹配了未来医学影像设备的高性能需求，将在数字牙科、乳腺、CT、核医学、分子影像学、超低辐射剂量介入影像等设备中大有用武之地。
PART 03
助力国产企业实现
光子计数材料CZT探测器自主可控
2021年11月，西门子医疗发布全球首台光子计数CT NAEOTOM Alpha，凭借其创新性的探测器设计理念和革命性的探测器材料应用，开启了放射诊断学的新时代，被誉为是CT近10年来最大技术进展，颠覆性提升了CT的性能。
据悉，西门子医疗的光子计数探测器中采用碲化镉（CdTe）晶体，与CZT同属直接光电转换材料。从性能来看，CZT和CdTe的功能几乎一致，其区别在于CZT拥有更高的禁带宽度和电阻率，更有利于光子计数的性能表现。CZT最佳工作射线能量范围几乎覆盖了所有医疗影像、安检、无损检测设备工作时的射线能量。
▲光子技术探测器原理示意图
与传统探测器相比，CZT对射线的探测灵敏度和能谱分辨率提升了一个数量级，可实现对微弱剂量射线的精确测量。CZT多能谱光子计数成像可以把X射线和γ射线的成像技术从“黑白成像”带向“彩色成像”时代，是发展光子计数能谱CT等高端医学影像设备的基础。
从生产端来看，目前全球仅有eV products、Orbotech、Redlen三家企业掌握了探测器级CZT晶体材料和器件的大规模量产技术。其中，美国eV products的产品主要应用于军工产品，被英国核仪器企业Kromek收购后已很少对外销售CZT材料；以色列的Orbotech也在被GE医疗收购后停止了CZT晶体材料和器件的对外销售；到了2021年，位于加拿大的CZT探测器生产商Redlen也被日本佳能全资收购。
至此，我国已经无法从国外市场获得光子计数用CZT晶体材料与器件的稳定供货。
但从产品研发需求来看，目前除西门子医疗外，GE医疗、飞利浦等企业已经开始了基于CZT探测器的SPECT、医用CT、骨密度仪等医学影像设备的研发计划。回归到国内，联影医疗、东软医疗、明峰医疗、安科医疗等医疗设备生产企业也曾表示已经启动了基于光子计数技术的医学影像设备研发计划。
因此，发展国产化CZT探测材料与器件是实现该领域技术自主可控的迫切要求。
▲图片来源：迪泰克官网
已经在核军工领域实现CZT探测器大规模量产的「迪泰克」，近年来开始布局可用于医疗及工业成像的光子计数X射线探测器的大规模国产化。据悉，其在SPECT及光子计数CT用CZT探测器模块方面已具备充裕的基础技术积累，并与国内外医疗影像设备生产巨头企业合作开发基于CZT的新一代医疗成像设备。
业内认为，「迪泰克」团队在核心技术上的成功突破，将助力我国医疗影像设备更新换代，推动国产医疗成像设备技术达到国际先进水平。
统计数据显示，我国医疗影像市场广阔，未来仍有较大潜力。2019年我国CT市场规模约为117.6亿元，2020年上升到172.7亿元，预计2030年将达到290.5亿元，年复合增长率达5.3%。CT探测器作为CT的核心部件之一，其2018年市场价值约为14.8亿美元，预计2017至2024年复合增长率4.5%，2024年市值将达19亿美元。
当前，光子计数CT的时代已揭开帷幕，未来其将与量子计算和元宇宙时代接轨，为人类医疗大数据贡献精准的多维信息。而「迪泰克」在核心技术上的成功突破，将助力我国医疗影像设备更新迭代，推动国产医疗成像设备技术达到国际先进水平。此次「迪泰克」成功完成B轮融资，在资本的助力下将为实现光子计数X射线探测器的大规模国产化又向前迈出了战略一步。
中科创星
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