X射线成像是牙科与口腔医学临床实践必不可少的重要检查手段，已成为所有口腔医疗应用中前沿技术创新与竞争的核心领域。

然而，现有的成像技术存在三维分辨率低、图像伪影大、剂量高等问题，制约了诊疗效率的进一步提高。具体而言，X射线牙片机具有系统结构简单、装机成本低、操作简便等优点，但其所获得的二维图像存在影像重叠、结构失真，容易造成误诊与漏诊；口腔锥形束CT（CBCT）可以获得口内三维结构信息，但其三维图像的分辨率通常无法达到牙片机的高清水准，不能满足对于细小病灶精准诊断的需求，且扫描时间长、辐射剂量高；口腔全景机可以为整个口腔创建单独的全景图像，但也存在影像重叠失真、扫描时间长等不足。

是否存在一种能同时实现三维、高清、快速、低剂量的新型成像技术，解决口腔诊疗的痛点难题，是国内外临床医疗领域关注的热点问题。

新鸿电子有限公司（简称新鸿电子）基于最新的碳纳米管场致发射电子、激发X射线的新理论，独创在一个X射线管内阵列布置多个独立控制焦点的技术，成功研制静止状态下多角度X射线快速三维成像的新系统，实现了针对口腔低剂量三维成像应用的全新的解决方案，填补了市场空白。目前，采用新鸿电子第一代口腔多焦点X射线源的牙科影像系统已经成功取得美国FDA认证，并通过多种渠道在全美上市销售，产品一经推出就获得了非常积极的市场反响。

近日，和义广业创新平台有幸采访到新鸿电子总经理助理兼产品研发中心总监潘劲松。

潘劲松：“X射线球管对材料和工艺要求极高，是目前中国高端医疗影像设备发展所面临的技术难题”。技术是载体，如果技术手段不能满足项目的最终目标，即便发现了口腔市场中诊疗效率低的痛点，也是束手无策。

潘劲松：“如果能从基础材料和核心零部件上获得突破，或者从技术路线上寻求创新，便能衍生出更具优势的方案来解决当前口腔成像的痛点，这或许是追平甚至赶超海外高端影像设备的突破口”。

传统X射线管采用的是热阴极技术，即通过阴极（多为钨丝材质）高温加热获得自由电子，然后通过电场加速电子轰击阳极靶产生X射线。然而，热阴极存在体积大、重量大、耗能高、电子发射调制时间长等问题。从上世纪60年代起，科学家们就考虑在真空环境下以场发射的方式发射电子。碳纳米管作为场发射阴极材料，具有常温下工作、物理化学性能稳定、响应时间快等一系列优点。基于碳纳米管冷阴极的X射线源被认为是具有革命性的新型X射线源。国内外研究团队一直在探索如何将该技术产业化，新鸿电子是其中的先驱团队。

从材料创新到核心器件的创新，新鸿电子历经多年潜心研究，终于推出全球首创的基于碳纳米管冷阴极的多焦点X射线源技术方案，并拥有全部核心技术和自主知识产权。新鸿电子助力国产高端影像设备核心零部件“弯道超车”，使中国在这一领域走在了世界前列。经过科技成果评价后得出结论：项目攻克了高电压大功率电子器件超高真空工艺与封装技术等一系列难关[1]，在国际上率先实现了商业化。

图 基于碳纳米管冷阴极多焦点口腔低剂量3D成像系统示例

随后，新鸿电子基于该技术创新研发出了同时具备三维、高清、快速、低剂量特点的新型口腔三维成像方案，以解决当前口腔诊疗中的痛点。

潘劲松：“新鸿电子的目标产品（口腔低剂量3D成像系统）是在碳纳米管冷阴极技术基础上进行多焦点阵列布置，即在一个管体内密集排布数个阴极-阳极组件，且每个焦点的工作均可独立控制。”

新鸿电子的多焦点口腔成像系统优势在于其能在静止状态下快速获取多视角图像，并由此重构三维结构信息。不同于常规的单焦点X射线管产品，此成像方案速度快、图像清晰，同时实现了更低的辐射剂量，获得了成像应用的突破。

潘劲松：“若在传统热阴极管内进行多焦点集成存在热干扰和集成度低的问题。该项目的技术难点在于新鸿电子利用碳纳米材料制作冷阴极X射线管代替了传统的热阴极，在不用加热的情况下利用场致发射效应产生电子，让多焦点高密度集成成为可能。”

图 口腔多焦点X射线源

此外，新鸿电子在系统设计方面上也做了升级——多焦点X射线源的静态三维成像新模式。和现有三维成像技术相比，该成像新模式缩减了数据收集时间，提升图像质量和受检者体验；在辐射剂量方面，该成像新模式聚焦局部病灶的小范围检查，避免无效照射，病患受照剂量水平得到有效降低。和现有口腔CBCT、全景机相比，新鸿电子的口腔成像设备单次拍摄时长降低近90%，单次拍摄辐射剂量降低近90%，图像分辨率提高近10倍；和现有牙片机相比，图像三维细节信息量增加超过40%。

新鸿电子建立了完善的知识产权保护体系。从碳纳米管的阴极材料到分布式X射线源再到成像系统方案，新鸿电子已拥有20余项核心发明专利，构建高技术行业壁垒铸造产品护城河。从碳纳米管制备、高性能长寿命碳纳米管阴极工艺、创新的多焦点X射线管设计，再到超高真空一体封装工艺和多通道智能控制技术，新鸿电子在X射线源方面取得了全面的技术突破。新鸿电子打通路径，率先进行规模化生产，用高效率、高品质、低成本的产品应对市场竞争。

通过新鸿电子的口腔三维成像系统，医生能清楚的观察到牙冠内部的构造、牙根的数量及分布、牙周的软组织等，为牙科疾病的诊断和治疗提供了良好的指导，实现对牙齿局部病灶的精准诊断。目前，新鸿电子与美方合作伙伴共同推出了新一代低剂量口腔快速三维成像系统，产品已通过FDA认证并开始在美国市场销售。由于产品在牙齿病灶精准诊断方面具有显著的优势，产品一经推出就获得了非常积极的市场反响。

新鸿电子首先选择美国市场切入，主要考虑现阶段美国牙科市场是全球最大的牙科成像产品应用市场。由于美国拥有众多牙科诊所和牙医办公室，这些场所广泛采用口内影像诊断设备，用于确诊和治疗规划。然而，随着技术的不断进步和牙科行业的不断创新，许多设备的性能逐渐滞后，使得牙医们迫切需要设备的升级，以提高诊断准确性和治疗效率。此外，美国市场在全球市场上具有技术引导作用，高技术价值的产品在美国FDA获得认证之后，更容易向中国、欧洲、日本以及韩国等市场进行推广。

近些年来，中国牙科市场呈现出蓬勃的增长势头，具备巨大的发展潜力。随着中国经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，越来越多的人开始关注口腔健康，牙科需求不断上升。而且，中国拥有世界上最大的人口基数，这为牙科设备和服务的需求提供了强大的市场支撑，国内市场的潜在增长空间更加广阔。

最后，潘劲松在采访中表示，团队会继续在国际市场上推广，并针对国内市场的应用场景和需求进行产品升级开发和落地。