来源： 医疗器械创新网2022年01月24日 17:19
科技进步加速医疗发展，CT(Computed Tomography)即计算机X线断层摄影机，扫描时间短，图像清晰，应用于多种疾病的检查，是临床检查常用的医学影像检查技术。疫情期间，鉴于CT检查及时准确、快捷方便、清晰成像的特点，胸部CT检查成为筛查、诊疗利器。
CT机由X线体层扫描装置和计算机系统构成，前者主要由产生X线束的发生器和球管，以及接收和检测X线的探测器组成;后者主要包括数据采集系统、中央处理系统、磁带机、操作台等。CT用X线束对检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接受透过的X线，转变为可见光后，经光电转换器变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字信号，输入到计算机中进行数据处理图像重建，构成CT图像。
CT球管作为CT设备的核心部件之一，属于高值耗材，具有较高的技术壁垒，其性能好坏直接影响到CT检查的检查效果、使用寿命。CT球管技术难度高，涉及多个科学领域，工艺复杂，制作成本高昂。在复杂的CT设备中，CT球管随着曝光次数的增加，更易损伤、发生故障。伴随着科技的发展、临床需求的多样化，CT设备的研发不断更迭，螺旋CT、宽锥CT、双源CT、双能量CT等等，这也对CT球管提出了更高水平的要求。一方面球管性能需满足CT成像的高速、高功率、高清晰度和低剂量的要求，另一方面要求球管的寿命要更长、成本要更低。
CT球管实际上是一个高度真空的阴极射线二极管，可以产生X射线。阴极是发射电子的灯丝，阳极是接受电子轰击的靶材。由12V电流供于阴极灯丝加热，并产生自由电子云集，这时向阴阳两极加40-150KV高压电时，电势差陡然增大，在高压强电场驱动下，处于活跃状态的自由电子束，由阴极高速撞击阳极钼基钨靶，并发生能量转换，约1%的电能形成了X线，由窗口发射;99%则转换为热能，由散热系统散发。
这就意味着CT球管需要具有较高的热容量，一般，热容量越高，能承载的热量越多，可连续曝光使用的时间越长，相应的球管的使用寿命越长。热容量的提高对于球管材料、阳极旋转结构等的要求也就越高。阳极靶材的散热率也要高，高散热率可以有效延长扫描时间，但是随着阳极转速越来越高，越来越接近物理极限，继续提高转速难度很大;另一方面，转速提高，意味着电子束在某一点停留的时间越短，靶盘承受的热量也就是功率越大，但是轴承部分面临更大挑战，产生的热量更高，磨损加剧，而且还会增加噪音。
CT检查具有辐射性，不同部位辐射量不一样。照射剂量、时间、距离影响辐射量。被检查者与CT设备的距离无法调整，但是可以减少CT检查时射线照射的剂量和时间。CT扫描速度越快，接触辐射的时间越短;使用射线剂量越低，辐射越少。
早前，国内CT市场被飞利浦、西门子、GE等国外品牌垄断。珠海瑞能医疗首次实现CT球管国产化，实现“中国造”的历史性突破。国家政策加码，国产企业纷纷发力，中电科十二所、上海联影、昆山医源等新锐企业各有所长，渐渐打开了国产CT球管的新局面。
国内外企业多元化竞争，加速了CT球管的多点研发，成果显著。电子束控球管，加入了电子束过滤技术，能够有效地过滤掉对CT成像不起作用的低能量电子束，降低射线的辐射剂量;液体轴承球管，以液态金属为主的液态轴承取代以钢珠为核心的轴承，零磨损、零震动，且能提供高散热率;将阳极抽冷技术添加到CT球管中，使得阳极冷却率和产热率几乎相等，球管可以及时冷却;金属陶瓷CT球管，增加了球管的外壳强度，提升了球管真空度……新兴技术如雨后春笋般涌现，为CT球管的研发带来了新鲜血液，注入新动力。
我国分级诊疗制度落地实施，基层医疗市场对CT的需求增大，CT球管需求随之加大;且CT球管需要根据使用情况定期更换，价格高昂，属于高值耗材，市场广阔。目前国内市场依赖进口，国产化程度亟待提高，CT球管大有可为。
参考资料：
CT球管基础知识
陈汉英,王伟,刘经科,等.CT设备球管选择浅析[J].中国新医药,2004, 3(8):2.
刘俊松,吕文昌.CT(X线)球管的原理、使用和养护[J].中国医疗器械信息,2005, 11(5):3.
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