X射线有什么作用?
伦琴发现了 X射线,为人类带来了福音,特别是在征服肺病上立下了汗马功劳。不过,现在大夫在诊断疾病时,常常让病人去做一个CT检查。CT是什么?其实CT还是X射线检查。老式的X射线检查在诊断疾病时有些缺点,原因是人体是 立体的。 照在一张平面的底片上,影像互相重叠,前面的影子 挡住后面的影子,没有立体感,分不清楚毛病到底出在哪里。这 件事情引起了美国物理学家科马克的思考。科马克出生在南 非,1955年他在一家医院照管放射科的工作。 他不是医生,但 是按照南非的法律,医院在进行放射性治疗的时候必须有物理 学家的监督。科马克很快就对癌症的诊断和治疗发生了兴趣, 他也发现了 X射线在诊断上的缺点...全部
伦琴发现了 X射线,为人类带来了福音,特别是在征服肺病上立下了汗马功劳。不过,现在大夫在诊断疾病时,常常让病人去做一个CT检查。CT是什么?其实CT还是X射线检查。老式的X射线检查在诊断疾病时有些缺点,原因是人体是 立体的。
照在一张平面的底片上,影像互相重叠,前面的影子 挡住后面的影子,没有立体感,分不清楚毛病到底出在哪里。这 件事情引起了美国物理学家科马克的思考。科马克出生在南 非,1955年他在一家医院照管放射科的工作。
他不是医生,但 是按照南非的法律,医院在进行放射性治疗的时候必须有物理 学家的监督。科马克很快就对癌症的诊断和治疗发生了兴趣, 他也发现了 X射线在诊断上的缺点。由此萌发了一个要改进 放射治疗的念头。
许多软组织对于X射线是透明的,但是不同的器官、组织 的密度不同。X射线透过这些密度不同的组织后,强度就会变 化,反映在荧光屏或胶片上会出现浓淡不同的阴影。例如,水 的密度就和肌肉的密度不同,体内发生了某些病变后,如炎症 和肿瘤,它们的密度和正常的部分不同。
但是这些阴影会重叠在一起。怎样才能区别出重叠的影子来呢?假如一个人躲在大树后面,你如何找到他呢?这件事连3 岁的孩子也会,只要转到树的侧面就会看到。实际上CT的原 理就是这样简单。1917年,奥地利的数学家雷杜就曾提出一种 方法:对一个立体物只要从前后、上下、左右、深浅几个角度表 现,就可以充分地表现它的立体特征。
过去的X射线透视两个器官重叠时,影子重合在一起就分 不开,如果把X射线源转一个方向看,两个影子就会分开。所 以,利用X射线源从不同的角度来照射,就可以解决影子重叠 的问题,可以看到不同器官的影子。
这就是X射线断层扫描仪 (简称CT)的基本原理。这个道理任何人都能明白,但是在技术上很难实现。1956年,科马克首先研究各种物质对于X射线吸收量的 数学公式,以便从影子反过来推断物质的性质。他开始用铝和 木头制成圆柱体做实验,然后逐渐过渡到人体模型。
他经过十 几年的研究初步形成了一套理论体系。但这些基本上是属于业余爱好,他没有想到因此而获得诺贝尔奖金。科马克并没有把这件事进行到底,因为在计算机技术不甚 发达的当时,把这个思想付诸实施有一定的困难。
最后制成CT扫描仪的人是英国的豪斯菲尔德。豪斯菲尔 德是一名计算机专家,1918年出生在英国的农村,从小就喜欢 动手,13岁的时候就用一些零件制成一台电唱机,15岁时制成 了一台收音机。1969年底他开始着手研究第一台CT样机,他 把接收器得到的信号输入到计算机中存储起来,然后进行分析 和计算,最后显示出一张张清晰可见的反映人体内部各个断层 的图像,比一般的X光照片的分辨能力要高100倍,就是直径 只有几个毫米的肿瘤也可以看见。
1970年10月完成。由于当时的计算机很不完善,处理第一个断层整整用了两天的时间才 处理完,这太慢了,不实用,后来改用了更好的计算机系统,这 个问题才得到解决。1972年豪斯菲尔德制成了第一台CT机, 引起广泛的注意,CT扫描技术很快得到世界的公认。
当我们去作CT检查的时候,会看到一台乳白色的大型机 器,中间有一个舒适的检查床,当病人躺在床上后,检查床会自 动地把病人送进一个圆洞里。当检查头部的时候,X射线管在 患者的头部旋转,在头的下方放置接收器,一束束的X射线,横 切地射向人体,射进人体后一部分射线被人体吸收,另一部分 透过人体被人体下面的X射线接收器接收。
由于人体的正常 i且织和器官与病变部分对X射线的吸收和透射的程度不同,接 收器接到的信息就不同。当被检者的身体旋转时,X射线就从 各个角度、各个方向来进行投影,投影的角度越多,关于人体的 信息就得到的越多。
最后就会摄好一张或数张X射线底片,上 面清晰地呈现出人体的组织。1979年,豪斯菲尔德和科马克共同获得诺贝尔生理学及医 学奖。他们两个人都不是学医学的,而且学历上没有读到博士。 他们都没有想到自己会获得诺贝尔奖。
因为他们不是为获奖 而工作,他们的功绩人类永远不会忘记。有人说,没有CT扫描 仪,现代的神经内科和神经外科根本就无法工作。这里提醒大家,CT仍然用的是X射线,用多了对人体还是 有损害的。收起