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第89章 世纪的“照妖镜”——CT机

目前,医生手中的“照妖镜”——CT机经过科学家们的不断改进,本领不断加强。CT机成了医生的得力助手,特别是在人类抗癌斗争中建立了不朽的功勋。

一直以来,临床医学在诊断方面的主要是靠听诊器。直到20世纪70年代初,随着电子计算机的发展以及它在各学科中的广泛应用,其触角也悄悄伸向了古老的医学诊断领域,并结出了第一个硕果——计算机辅助X线断层摄影仪,简称CT机。从此,开创了医疗诊断的新纪元。

CT机由以下几个主要部分组成:X射线源、检测器、计算机、图像显示器等。工作原理是:用X射线束对人体某一截面扫描,再接收扫描光线在这个截面某方向上的投影讯号,并将此投影讯号输入计算机中存贮起来。然后,将X光源及接收器转动到另一个方向,作同样的扫描、接收和存贮。这样就得到同一截面在第二个方向上的投影资料。如此每隔一定角度记录一次(一般在180度之内每隔1度记录一次),可收集到X射线通过这一横断面辐射衰减的大量资料,然后依照图像重组理论计算这一横断面,将人体内脏器官这一部位复原为一张横截面图,显示在荧光屏上。

CT机的问世,应该感谢美国物理学家科马克和英国工程师洪斯菲德。科马克原是南非开普敦大学物理系讲师,他对癌症的放射治疗和诊断发生了兴趣:能否把电子计算机与X射线摄影仪联合起来,消除X射线影像重叠的缺点而达到早期发现癌症的目的呢?科马克对此进行了经过了八年的潜心研究,首次发表了关于X射线断层扫描技术理论的论文并且制成了第一台CT机的原型,但是由于当时电子计算机技术的局限,他那台CT机原型所使用的还只是一台简单的台式计算器。

几乎在同一时期,供职于英国电子乐器公司的豪斯菲尔德也曾独立思考过这样的问题:一台电子计算机能否根据从不同角度拍摄的一组很精确的X射线测量结果,来重构一张照片?作为计算机与图像处理专家,他关心的问题是电子计算机能否根据对物体的一系列投影数据重建一张照片,而这一技术目标的实现正好满足了医学放射诊断技术的迫切需要,导致了电子计算机图像处理与医学诊断的结合。终于在1969年他研制出世界上第一台CT机。1972年10月4日,利用这台CT机首次为一位41岁的女性病人做检查,清晰地显示出左额叶的囊性肿瘤,获取了医学史上第一张CT照片。

今天,用CT机检查病人所需的时间也大大缩短,由原先的几分钟变为几秒钟,而且分辨率也大大提高,这标志着医学诊断领域一场革命的开始。它的发明者柯马克和洪斯菲德,也因此被瑞典科学院授予1979年度的诺贝尔生理学或医学奖。

基因工程的研究目前在我国也已经普及,获得了累累硕果。它创造出了自然界从来没有过的生命,它正在改变我们的生活。