德国物理学家伦琴发现了X射线,成为第一个诺贝尔物理学奖获得者。X射线发现后,在医学领域作出了巨大贡献,人的骨骼、脏器等在X光的照射下,形成一个清晰的像,供医生诊断,提高了诊断的准确性,所以说伦琴的贡献是非常大的。
电影《杀生》里苏有朋饰演牛医生有一台便携式X光机,借助于这台X光机,牛医生行医方便多了,也正是借助这台X光机,造了一张假的胶片,全镇人一起设计让牛结实认为自己有了病。机器不会说谎,但操作机器的人会说谎,科学技术进步了更需要我们有一双慧眼。
还是回到X光上来,X光可以穿透人体,由于不同脏器对X光的吸收率不同,透过人体的X光可以在胶片上成像,这样医生就可以判断人体内的各个器官以及骨骼是否正常。但这不是万能的,因为有些脏器位置叠在一起而且密度基本相同,这样普通的X光像片就不能分清脏器的情况,因而就无法判断脏器的正常与否。那么如何才能解决这个问题呢?
CT可以解决一部分问题。第一次看到CT片时有点震惊,人体就象被刀切过的洋葱,一张张截面图出现在眼前。怎么做到的呢?
记得在中学英语课本中有一个盲人摸象的故事,说是有几个盲人不知大象为何物,某天来了一头大象,盲人也很好奇,就用他们感知世界的方法去感知大象是怎么样的。什么方法?用手摸呗!摸到大象腿的说大象如同大树;摸到大像鼻子的说大象如同水管;摸到大象肚子的说大象就是一堵墙;摸到大象耳朵的则认为大象如同蒲扇;等等。特别讨厌这个故事,尽管故事本身不是讽刺残疾人,但拿盲人说事确实不太好,就跟赵本山小品似的,有点令人恶心。假如真的有一头大象在盲人面前,盲人会仔细地将大象周身摸个遍的,怎么可能摸到一点就下个结论?盲人会慢慢地摸,然后根据触觉一点点地在大脑想象大象应该是个啥样子。在他们脑海中会形成一个图像,但这个图像不是眼睛看到的,没有色彩,但有形状,这个图像是根据触觉所得到的信息一点点地拼凑而成的。
回到CT话题,CT成像不是我们普通认知的光学成像,其道理跟盲人摸象差不多,图像来自于计算而不是光学成像。CT全称为电子计算机断层扫描,世界上第一台CT机于1972年问世,一般认为CT机是由英国人亨斯菲尔德发明的。当然,现代的大型设备很难说是某个具体人发明的,因为大型设备涉及到的人太多,基础理论、设计原理、外型结构等等。据说现在一部手机就有二十多万个专利,这不是一个人能完成得了的。
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在医院里年看到的CT机就如同上图,一个大大的圆环,中间一张可以移动的床。床比较简单,在电机的驱动下可以移动,关健是上面那个外方内圆的大圆环。大圆环内有X管和探测器,X管发出X光,X光穿透人体后被另一侧的探测器接受,看看还剩下多少,然后根据相当公式进行计算,获得所需信息。早在1963年,美国物理学家马克发现人体不同组织对X光的透过率有所不同,他在研究中得出了一些计算公式,而这些计算公式为CT的应用奠定了理论基础。探测器的数量越多,所获得的信息就越多,描扫所用时间就越短。第一代CT机只有一、两个探测器,第二代探测器数量达到了三十个,第三代探测器数量有几百个,第四代探测数量二千个左右。第五代CT的技术更加先进,不过道理仍是一样的。
探测器将获得的信息经过一系列的转换,形成数据给计算机,计算机经过复杂的计算之后绘制成图像,就是我们能够看到的如切开洋葱那样的剖面图。有时医生为了看清某些部位,还要求做增强CT,所谓增强,就是在被检查者体内注入有机碘剂,血液里碘浓度增高后,因为正常器官与病变器官内碘浓度不同而产生了密度差,这样就可以使得有病部位显影得更为清楚。
因为CT所用的X光剂量比普通X光机所用剂量大,也会给检查者一定的伤害,所有没有需求还是不要做了,孕妇是肯定不能做CT检查的。
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