第10章 CT掃描儀
- 世界歷史百科:知識(shí)與能力的凱歌·科技大發(fā)明(上)
- 李劍橋 竭寶峰編著
- 934字
- 2021-05-26 11:09:15
CT掃描儀的直接發(fā)明者是豪斯菲爾德,但是它的發(fā)明過(guò)程卻凝聚著多位科學(xué)家艱辛的探索和不懈的努力。
在醫(yī)學(xué)上,人們弄清了為什么用X射線透過(guò)人體,熒屏上會(huì)顯出骨頭的黑影。因此,通過(guò)X光片,醫(yī)生可以了解到病人骨頭的情況以及體內(nèi)的一些硬質(zhì)異物。X射線誕生3個(gè)月后,就被維也納醫(yī)院首次用于為人體拍片。在這之后,世界各地的醫(yī)院都開(kāi)始了X射線的應(yīng)用。
1955年,美國(guó)物理學(xué)家科馬克受聘到南非開(kāi)普敦市一家醫(yī)院的放射科工作。在醫(yī)院中,科馬克很快便對(duì)癌癥的放射治療和診斷產(chǎn)生了興趣。當(dāng)他發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)的醫(yī)生們計(jì)算放射劑量時(shí)是把非均質(zhì)的人體當(dāng)作均質(zhì)看待時(shí),“如何確定適當(dāng)?shù)姆派鋭┝俊本统闪丝岂R克決心攻克的難題。最后,科馬克認(rèn)為要改進(jìn)放射治療的程序設(shè)計(jì),必須把人體構(gòu)造和組成特征用一系列切面圖表現(xiàn)出來(lái)。他運(yùn)用了多種材料、多種形狀的物體直至人體模型做實(shí)驗(yàn),同時(shí)進(jìn)行理論計(jì)算。經(jīng)過(guò)近10年的努力,科馬克終于解決了計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)的理論問(wèn)題。1963年,科馬克首次建議使用X射線掃描進(jìn)行圖像重建,并提出了精確的數(shù)字推算方法。他為CT掃描儀的誕生奠定了基礎(chǔ)。
與科馬克不同,英國(guó)科學(xué)家豪斯菲爾德一直從事工程技術(shù)的研究工作。他于1951年應(yīng)聘到電器樂(lè)器工業(yè)有限公司從事研究工作,嘗試將雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、氣象觀察等方面。不久,他又轉(zhuǎn)向電子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)工作。
當(dāng)時(shí),他任職的電器樂(lè)器工業(yè)有限公司除計(jì)算機(jī)外,還生產(chǎn)探測(cè)器、掃描儀等電子儀器。豪斯菲爾德的目標(biāo)是要綜合運(yùn)用這些技術(shù),生產(chǎn)出具有更大實(shí)用價(jià)值的新儀器。科馬克的研究成果給了他很大的啟迪和信心。在科馬克等人研究的基礎(chǔ)上,豪斯菲爾德選擇了CT機(jī)作為研究的課題。好在他對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的原理和運(yùn)用駕輕就熟,CT圖像重建的數(shù)學(xué)處理方法可以恰當(dāng)?shù)嘏c他熟悉的計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái),所以研制中的一個(gè)個(gè)難題很快便迎刃而解了。
1969年,豪斯菲爾德終于設(shè)計(jì)成功了一種可用于臨床的斷層攝影裝置,并于1971年9月正式安裝在倫敦的一家醫(yī)院。10月4日,他與神經(jīng)放射學(xué)家阿姆勃?jiǎng)谒购献鳎状纬晒Φ貫橐幻?guó)婦女診斷出腦部的腫瘤,獲得了第一例腦腫瘤的照片。同年,他們?cè)谟?guó)放射學(xué)會(huì)上發(fā)表了論文。1973年,英國(guó)放射學(xué)雜志對(duì)此作了正式報(bào)道,這篇論文受到了醫(yī)學(xué)界的高度重視,被譽(yù)為“放射診斷史上又一個(gè)里程碑”。從此,放射診斷學(xué)進(jìn)入了CT時(shí)代。
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