从西门子医疗5亿美元投资，探寻影像大厂们的“隐秘伙伴”|西门子公司|物流|半导体指数|光子|探测器

　　5月24日，西门子医疗宣布将在德国的福希海姆(Forchheim,隶属德国巴伐利亚州)投资一座新工厂，用于生产半导体所需的晶体，总投资达8000万欧元(约8600万美元)，预计雇员100名。

　　这已经是近三年时间里西门子医疗在福希海姆地区的第二次重大投入，总投资金额已接近5亿美元，均着眼于关键部件的上游产业链布局。

　　此前，在2020年，西门子医疗就已经在福希海姆园区投建了高能光子(High Energy Photonics,HEP)中心，占地约57,000平方米，预计在五年时间内投入3.5亿欧元(约合4亿美元)，计划于2023年运营，作为X射线球管及高压发生器的生产、研发和物流基地，产品主要用于Luminos X射线系统、Somatom系列CT及Artis系列DSA。

　　而眼下投建的新工厂，面积将超过9,000平方米，计划于2026年投入运营，生产的晶体用于光子计数CT探测器材料。据西门子医疗官方透露，建造新厂是由于其在日本的晶体生产工厂即将达到产能极限。

　　这里的日本工厂，是指Acrorad。

　　西门子医疗的光子计数CT于2021年9月获批FDA，但早在十年前，即2011年，西门子就已经收购了专门生产碲化镉(CdTe)单晶体的Acrorad公司。

▲ Acrorad产品应用领域

　　Acrorad公司成立于1984年2月，原名Crest Electronics公司，主要组装医疗设备所使用的电子基片，1988年转向开发移动加热器法(Travelling Heater Method,THM)生长CdTe单晶体。

　　1993年，其开发的CdTe探测器应用于骨密度仪(DXA)。

　　2000年，公司更名为Acrorad，总部迁往日本冲绳，开始生产CdTe探测器元件。

　　2003年，CdTe探测器元件应用于口腔全景摄影。

　　2011年，Acrorad被西门子收购。

　　Acrorad在发展过程中，分别于1998年、2002年和2013年完成了直径2英寸单晶生长技术开发、直径3英寸单晶大规模生产和55μm间距像素电极成型工艺建立；并分别在2018年和2021年两次扩建冲绳工厂。

　　西门子医疗的首台光子计数CT NAEOTOM Alpha，使用的就是Acrorad公司生产的CdTe探测器元件。

　　西门子医疗高层表示，光子计数CT自上市以来，需求量大幅增加，福希海姆是光子计数CT的生产地，新厂能显著提升晶体生产能力，防止出现供应短缺，且缩短交货时间。

　　为避免供应链延迟甚至中断、半导体等关键零部件市场波动等风险，医械大厂开发新产品时，在产品生命周期的早期阶段就已经着手消除这些隐患。

　　以眼下正热的光子计数CT为例，各家大厂在上游产业链的布局同出一辙。

　　佳能医疗

　　佳能医疗的光子计数CT技术路线与西门子医疗不同，使用的是碲锌镉(CZT)探测器，但它同样采取了收购上游制造商的方式进行产业链配套。

　　2021年9月初，佳能宣布与加拿大的Redlen Technologies公司(以下简称“Redlen”)达成收购协议，而在此之前佳能已经拥有Redlen 15%的股份。随后，当年9月28日，佳能以3.35亿美元的价格完成了对Redlen其余85%股份的收购，Redlen成为佳能全资子公司。

　　Redlen成立于1999年，由来自加拿大采矿公司Teck Cominco(现已更名为泰克能源有限公司-Teck Resources Limited)的冶金学家Bob Redden和Brian Lent创办，核心技术基于其为加拿大航天局所做的CZT晶体生长方面的工作。美国中央情报局风险投资机构In-Q-Tel是Redlen的早期战略投资者和客户，因为Redlen的技术被用于边境口岸的脏弹(放射性炸弹)探测器。

　　Redlen位于加拿大英属哥伦比亚省(BC省)，主要开发基于专用碲锌镉(CZT)成像探测器的多能量X射线成像模块，产品用于医学成像、安检和无损探测三大领域。凭借专有的移动加热器法(THM)技术，Redlen成功开创了制造CZT半导体晶圆的生产工艺。自成立以来，Redlen共获得9轮共计2940万美元的融资。

　　Redlen现任总裁兼首席执行官Glenn Bindley在2002年就已加入Redlen，他同时也是半导体公司PMC-Sierra的联合创始人。Glenn Bindley早先在加拿大媒体the Globe and Mail的一次采访中透露，全球最大的7家CT制造商中，有6家都在与Redlen合作①。他同时透露，Redlen已经帮助制造了10台光子计数样机。

　　事实上，早在2016年3月，日立公司也曾宣布与Redlen公司达成合作协议，共同开发光子计数CT所需的X射线检测器模块。根据当时的协议，日立有权独家使用双方共同开发的模块，用于光子计数CT。2019年，富士胶片集团宣布将收购日立公司的影像诊断业务，这笔交易已于2021年3月底正式完成。

　　在Redlen被佳能收购后，Glenn Bindley计划扩大业务，并预计到2030年Redlen年收入将从2700万美元飙升至10亿美元；员工人数也将从200多名员工增至2026年的450人。

　　此外，佳能还将向全球的医疗设备制造商提供CZT半导体探测器模块，加强佳能医疗组件业务。

　　GE医疗

　　尽管与西门子医疗和佳能的技术路线都不同，GE医疗光子计数CT选择了深硅探测器，但与前两者采取的方式一样：收购上游厂商，将核心技术纳入囊中。

　　早在上个世纪90年代初期，GE的科研人员就已经开始研究光子。在此过程中，医疗设备逐个“计数”X射线光子，并通过确定每个光子的能量来产生一幅图像，这一想法得到了认可，但研究人员需要找到一种材料，能够准确有效地探测光子。

　　GE早期也选择过CZT(碲锌镉)路线，并于2006年发布了首台使用镉基探测器的光子计数CT原型机。但GE认为镉基探测器的晶体结构不够完美，同时还存在污染问题，作为X射线探测器材料受限。

　　在对各种物质进行实验后，GE选定了硅，因为它的够纯，储量够丰富，现有的制造基础可以满足生产需求。不过，硅自身也存在问题：当放在某个“正面(face on)”位置时，由于过薄而无法固定及收集到足够的X射线光子。

　　2015年，一个偶然的机会，GE研究人员与瑞典Prismatic sensor AB公司时任首席执行官Mats Danielsson相识，他们发现，将硅探测器侧转——处于边缘状态(on the edge)——可以处理大量的入射光子。GE将之称为深硅探测器(Deep Silicon detectors)，它能够快速吸收光子，每秒钟计数高达数亿个CT光子，获得比传统CT更清晰的图像。

　　2017年，GE入股拥有深硅探测器技术的Prismatic sensor AB。

　　2020年11月，GE宣布全面收购Prismatic sensor AB。这也是Larry Culp自2018年担任GE董事长&首席执行官后的首笔收购。

　　Prismatic sensor AB成立于2012年，孵化于瑞典的KTH皇家理工学院和林雪平理工学院，在斯德哥尔摩和林雪平均设有办公地点。Ramsbury Invest对其进行了初始注资；2015年7月获得了专注于中小企业的欧洲投资机构EASME(EU Executive Agency for SMEs)的5万欧元投入。

　　Prismatic sensor AB主要研究和开发用于CT的光子计数探测器，在集成电路设计、高精度机械解决方案、物理、软件、算法以及图像重建的数学方面具有先进技术水平。

　　2021年底，瑞典卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institutet)和MedTechLabs对GE首台基于硅探测器的光子计数CT展开测试。

　　万睿视

　　万睿视在光子计数技术领域也早早就开始了布局。

　　2019年，万睿视收购来自瑞典的碲化镉(CdTe)探测器制造商——Direct Conversion公司。

　　Direct Conversion成立于1997年，原名XCounter AB，由几位工程领域、ASIC开发和电子方面的专家合创，当时他们正在研究光子计数在X射线成像中的潜力。XCounterAB也因此成为光子计数X射线探测器的先行者之一，它设计的探测器用直接转换技术取代了传统的闪烁体，直接将光子转换为电信号。

　　XCounterAB不断发展，几年后收购了芬兰的Ajat公司(成立于2001年)。Ajat主要设计开发并制造用于牙科、工业和普放领域的单晶混合(single crystal hybridized )直接转换数字辐射传感器，同时提供专为小视野成像设计的高分辨率自触发X射线传感器，命名为ARISTO。