光子计数CT,值5000万吗?
第210篇原创 2023相约第1017天专注于医学影像技术、产品及上下游的深度解读
导语
“专栏”系列第4篇,讨论新玩意儿:光子计数CT值不值5000万元,以及更重要的:光子计数CT,值不值有单独的收费项目?
2021年9月,全球首台光子计数CT:NAEOTOM Alpha获得FDA,并称其为代表了十多年来CT成像领域的首次重大技术突破。
2022年2月, NAEOTOM Alpha正式获准进入创新医疗器械特别审查程序,旨在加快取得NMPA。
2023年3月,CT正式从乙类管理目录中被移除,并将乙类门槛提高到3000—5000万元。
然而,一直以来光子计数CT将在中国卖5000万元的消息就甚嚣尘上,达到了乙类门槛的最高位。目前,国内超高端CT市场的价格区间以1800-2500万多见,也就是说光子计数CT值等于至少两台超高端CT。
我们从最重要的临床价值、次重要的科研属性、关乎民生的医保政策、最务实的研发成本、关乎未来的技术路线等角度,用五颗星定义“加价指数”,全面分析光子计数CT到底值不值5000万元?
1临床价值
从在梅奥诊所测试到上市,光子计数CT一直受到放射圈的关注。客观的说,它确实是具备革命性的,让CT从能量积分探测器时代跨入了光子计数时代,在未来,也许会有相当多的CT是光子计数CT,但现在更多的是停留在工程技术层面。
目前来看,光子计数CT带来的临床获益,概括起来涵盖:超低剂量、超高分辨、多能量成像,我们一一拆解:
超低剂量
坦率地说,剂量确实是临床关心的问题,也更是患者关心的问题。不过,降低剂量,对临床推动光子计数CT,诱惑力能有多大?
自1971年CT投入临床以来,滤波反投影(FBP) 重建算法一直是长期霸榜CT,并被视为“金标准”。不过FBP是剂量依赖型算法,为降低剂量和伪影,混合迭代于2019年诞生。从开始商用到全面普及,混合迭代大概用了13年时间,至今尚且不能说100%覆盖;接下来是更低剂量、更低噪声、更高图像质量的全模型迭代算法,今天又出现更为先进、更代表未来的深度学习重建(DLR)。
得益于更好的软硬件,如今高端CT已经将辐射剂量降的极低,如做单次冠脉仅1个msV以下、几张胸片的剂量实现肺部CT,等等。
考虑到我国CT检查长期处于超负荷状态,不可回避地说,医生、技术员、甚至患者对于剂量考量并没有那么“在意”。光子计数CT能降辐射剂量是毋庸置疑的,不过其剂量又能再降低多少?即便降低到DR甚至口腔CT的级别,大家也不会随便“做CT”。至于患者端,如果真的那么害怕剂量,可以考虑磁共振。
低剂量值得加价指数:一颗星
超高分辨率
得益于探测器结构优势, 光子计数CT的等效探测器层厚高达0.2mm;加上其不需要闪烁体将X线转换成可见光,没有光横向扩散影响,可以实现更高空间分辨率成像;此外,光子计数CT通过通过设置阈值实现光子脉冲数计数,可以消除暗电流导致的假计数,大大降低了电子噪声。
因此,光子计数CT可以获得极高的空间分辨率、较强的低密度分辨率、超低的图像噪声,其阅片质感也和常规能量积分CT不同。
光子计数CT的高分辨率内耳成像
不过,目前超高端CT的空间分辨率已经非常高,光子计数CT能提供的可视化分辨率能达到30LP/cm、40LP/cm、还是50LP/cm?
更何况,能量积分CT领域早已诞生了超高分辨CT,比如佳能Aquilion Precision,其2048×2048重建矩阵、50lp/cm@0%MTF的超高分辨CT;比如,北京友谊医院参与研发的耳鼻喉专用CT,分辨率甚至可达50μm。
因此,光子计数CT带来的空间分辨率提升,图像质量改善的边际效应已经递减。更重要的是,医生还要很长时间适应其图像“风格”。
超高分辨率值得加价指数:两颗星
多能量成像
从成像理念角度,光子计数CT一定是更好的技术。但从实际临床应用角度,目前初代光子计数CT的多能量价值并不明显。
根据FDA,其成像是基于光子计数迭代重建,天然具备低噪声,但目前仅能在120kV和140kV条件下进行多能量箱的光子捕获,即Always Dual Energy,而不是Always Multi Energy。
初代光子计数CT的能量应用(来自FDA)
2007年,GE在北美放射学年会上推出能谱CT:HD750,正式拉开了CT能量成像的序幕。区分一杯水到底是糖水还是盐水的故事,迅速点燃了放射界对于能谱的热情。
16年后的今天,各CT整机厂商基本均实现了能谱成像的全覆盖,没有能谱成像基本没有资格成为超高端CT,即“快、宽、能、低”。
即便CT能量成像如此成熟,还仍面临一些问题,更何况光子计数CT:
1、目前,能量成像基本上已成为采购高端CT的标配,不过除科研需求外,医院基本没有明显收益提升。因为,能量成像一直面临医保收费问题,目前只有个别省份有“CT单脏器能谱成像”,并没有广泛普及。成熟的能量积分CT还好,更贵的光子计数CT,普通医院恐怕难以承受。
2、早期CT能量成像存在明显的渗透率不足,假如超高端CT每天检查100例,其能量成像扫描占比基本不超过5%。直到双层探测器CT解决了流程痛点,即always dual energy。 目前来看,光子计数CT的“always dual energy”能量成像属于能量积分CT的“继承者”,并不算替代者。
3、从成像理念方面,光子计数CT的能级应该更多,不过 目前落地的光子计数CT目前仍可能是2个能量箱,与能量积分CT几乎“无异”,我们更期待4能量像、8能量箱的光子计数CT。
4、在能量成像方面,光子计数CT目前仅能提供单能级图、虚拟平扫、碘图、水基图、钙基图等在能量积分CT上早已成熟应用多年的技术, 其新应用,才是我们期待的,而这个过程还很早。
能量成像加价指数:一颗星
因此,目前的光子计数CT在我们关心的“辐射剂量、图像质量、能量成像”等三个方面,都不是彻底的从0到1的突破,光子计数CT有更长的路要走,起码要等到多家都推出光子计数CT的时候。
综合临床价值加价指数:一颗半
2科研属性
毫无疑问,光子计数CT一定是CT的未来,其也为科研打开了又一片蓝海:由于其革命性的成像方式,我们可以说谁先配置光子计数CT,谁就有可能先发表相关“验证性”论文。
不过,这属于典型的“设备驱动型”科研,任何有一定科研素养的放射科工作者都可以完成这种“0和1对比”的科研。没错,任何有一定科研素养的都可以完成。
更重要的科研,是“临床驱动型”科研,即解决临床痛点的科研,这需要紧密联系临床实际,使用创新性的方法解决问题,最终患者受益。
影像科研离不开高精尖设备,但仅仅有高精尖设备远远不够。
科研属性加价指数:两颗星
3医保政策
从时间上,光子计数CT即将面世。国家是否会在大型乙类设备目录中增设“光子计数CT”呢?我们认为可能性极低,一来时间成本巨大,二来光子计数CT也是CT。
我们知道,新增收费目录属于国家医保局来管理。以往CT能量成像就普遍存在医保收费困境;如今新增“光子计数CT扫描”收费,可能性依然很低。
因为,由于人口老龄化、医保经费紧张等原因,如今是否新增医保收费目录的评价标准主要是 临床服务收益,即按绩效支出 。
目前,CT在各地医保收费不尽相同,但趋势是“合并同类项”,即只分医院档次和检查方法。比如,头部平扫100多元,无论何种档次设备。按排数收费的定价方式,是历史形成的,也注定会被淘汰。至于极个别地区存在“双源CT检查”、“320排CT检查”,是物价部门考虑到当时高端CT价格昂贵,允许单设收费。但是,现在高端CT越来越普及,这种收费也注定会被淘汰。
因此,无论是新增单独收费还是在原有基础上修订加收“光子计数CT扫描”,都可能性极低。毕竟,仅以目前来看,光子CT检查,对患者整个医疗服务过程中,并没有带来质的区别。
为何医保收费如此重要?因为这决定了医院采购光子计数CT后期的运营成本。否则,5000万买两台顶级超高端CT,不香吗?
医保政策加价指数:无
4研发成本
众所周知,CT探测器包括探测器本身及数据采集系统,不仅是最重要的核心部件,更是最贵的核心部件。以目前唯一获批的光子计数CT为例,其与前代产品force相比, NAEOTOM Alpha的主要提升就是探测器,其他球管、高压发生器、滑环、机架等等部件几乎一样。
得益于供应链的成熟,CT探测器及整机研发及制造成本已大大降低,如今我们甚至已看到超高端CT的价格已非常透明,甚至部分厂家开始卖“白菜价”。
我们必须承认,光子计数CT探测器的研发难度极大,其整个探测器及数据采集系统需要完全重新重新设计,但 即便碲化镉(CdTe)再稀有、碲化镉光子计数探测器再难制造,整机制造成本再高,摊薄研发成本的周期再长,单台加1000万元也已是令人发指的极限。
研发成本加价指数:四颗星
因此,考虑临床价值、科研属性、医保政策、研发成本等方面,并按照加价实数星级评分方法,临床价值加1.5星,科研属性加2星,医保政策加0星,研发成本加3星,综合平均加价指数约1.65颗星。
考虑到目前超高端CT的成交区间:1800-2500万,给予2500万基数,倘若一颗星值1000万的话,光子计数CT的天花板在4000万,绝对不值5000万。
5技术路线
作为CT的新类别,光子计数CT显然会对目前市场格局造成一定影响,但暂时肯定不会造成“冲击”程度。
随着光子计数CT陆续上市,其将形成一定规模,届时将会出现能量积分CT和光子计数CT两个阵营,二者暂时互不干预。
关于其他光子计数CT,从目前技术角度,光子计数CT主要有碲化镉(CdTe)、碲锌镉(CZT)、深硅(Si)三条路线。
我们知道的是,碲化镉和碲锌镉的技术路线比较像;但我们不知道的是,碲化镉方案在计数率方面更有优势,而碲锌镉方案在能量箱方面更有优势。我们知道的是,硅技术路线的原子序数较低;但 我们不知道的是,深硅方案的能量箱理念更为先进。
因此,目前来看三种技术路线均有其技术和商业特点,未来到底谁会成功并占领市场,还未有定论。
或许你会说,我就想做第一个“吃螃蟹”的人。但我们想说的是,当年在新一代PET研发时,在核心的光电转化器件选择中,各厂家产生了分歧,有了后来的APD、SiPM、Digital SiPM三种方案。但是,如今SiPM技术早已一统江湖。所以,千万不要小瞧技术路线之争。
除国际上,我国多个CT厂商也已早已开启光子计数CT攻关,全力推动光子计数探测器和关键部件国产化。比如,在探测器材料方面,我国已不被“卡脖子”,围绕而成的集成电路、算法等一旦突破,国产光子计数CT将很快面世。
届时,随着国产光子计数CT的出现,市场会不会变成:能量积分CT逐渐降低市场份额,并全面而缓慢迈向光子计数CT时代?这个过程需要10年、还是20年?
那时,能量积分CT或许会出现新闪烁体,从而让其重新焕发青春,这一切我们均不得而知,让时间和市场去检验。
最后,我们亮明态度:我们毫不怀疑光子计数CT是未来,但无法确定何时真正变成未来,不过可以确定的是不是现在,此时采购光子计数CT,需要冷静再冷静,起码等我们有选择的时候再认真选择,等等党永远胜利。
END
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