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精密复杂的机

时间:2022-02-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:1896年,人类的第一面“照妖镜”——X射线机,被正式应用到临床医学上,用来检查人体骨骼、肺部的疾病。人体器官是很复杂的,要想看到人的内在器官的真实图像,仅利用X射线机还不全面。经过多年的研究,两人都发现人体各部分组织对X射线的吸收程度各不相同,而病变组织和正常组织对X射线的吸收差别最大。实验结果在1972年4月召开的英国放射学家研究年会上首次发表,由此宣告了CT机的诞生。

1896年,人类的第一面“照妖镜”——X射线机,被正式应用到临床医学上,用来检查人体骨骼、肺部的疾病。但是,X射线太过简单,透过它所看到的影像只是骷髅似的骨骼或者肺病的阴影。

人体器官是很复杂的,要想看到人的内在器官的真实图像,仅利用X射线机还不全面。因为有时候,前面的器官的影子可以挡住后面的器官影子,这样就会造成影像的重叠,对某些器官的病症就更不容易作出准确的判断。医生要准确无误地发现和观察病灶,就需要更加精密的仪器。

美国物理学家科马克,为了改进X射线机,进行了大量的实验研究。一天,他在公园散步,看见大树后边有一个人影在晃动,一会儿被树挡住,一会儿又露出半个身影,科马克思索着。突然,他想到,改变观看物体的角度,就可以看到一个物体后边的影像,或看不到物体后的影像,这和X射线由于两个影子重叠而不能看清物体后边的影像不是一样吗?

科马克立即跑回家,把许多X射线管排列起来,对人体模型进行断层摄影。X射线一个层面一个层面地切向了人体,科马克得到了人体模型的各个层面的影像,不过,这种方法太麻烦,还不能实际应用在医疗中。但是,这种理论确实为人们为改进X射线机创造了条件。

几乎是同时,正当计算机问世时,英国的计算机专家豪斯菲尔德也在进行X射线机的改进研究工作,这两位素不相识的科学家,远隔重洋,在各自不同的岗位上,为着一个共同的高尚目标而不懈地奋斗着。

经过多年的研究,两人都发现人体各部分组织对X射线的吸收程度各不相同,而病变组织和正常组织对X射线的吸收差别最大。他们设想,如果用电子计算机一起来计算它分层吸收的程度,病症会很容易被检测出来。

1971年,豪斯菲尔德研制断层扫描图像设备,安装在伦敦外一所医院,开始了头部临床试验研究。10月4日,检查了第一个病人。患者在完全清醒状态,朝天仰卧,X射线管在患者上方,绕检查部位旋转,在患者下方装置的计数器也同时旋转。由于人体器官、组织对射线吸收程度不同,病理组织和正常组织对X射线的吸收程度也不同。这些差别反映在计数器上,经电子计算机处理,便构成了身体部位的横断图象呈现在荧光屏上。实验结果在1972年4月召开的英国放射学家研究年会上首次发表,由此宣告了CT机的诞生。不久,从美国也传来科马克研制的CT机获得成功。在以后的时间里,CT机不断得到改进和完善,并于1976年以后,在世界各地的医院临床上得到了广泛应用。

CT机可围绕人体作360°的连续旋转扫描,把X射线拍摄的断层扫描图像输入计算机中,计算机进行计算和分析,最后在屏幕上显示出一张张的、清晰可见的反映人体内部各个断层的图像。这种图像的分辨率比一般的X射线图像高出100多倍。通过CT机的检查,人体小到5—10毫米的病灶,都能清晰地显示出来。人体的脑、心、肝等器官,哪怕是一丁点儿的病变迹象,也逃不过CT机犀利的“眼睛”。尤为令人惊奇的是,X射线拍摄的照片,可以断定肿瘤的性状,大大方便了医生对癌肿诊断的正确度。

1979年,诺贝尔生理学和医学奖授予了科马克和豪斯菲尔德。

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