扫描仪 第一台CT扫描仪的诞生,标志着医学技术的革新具有里程碑意义


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【扫描仪|第一台CT扫描仪的诞生,标志着医学技术的革新具有里程碑意义】如上图所示:1972年 , 英国电子工程师戈弗雷·亨斯菲尔德站在他发明的CT扫描仪旁 。
密室里藏着珍贵物品的可能性真的能激发人们的想象力 。 在20世纪60年代中期 , 英国电子工程师戈弗雷·亨斯菲尔德(Godfrey Hounsfield)考虑是否可以通过捕捉穿过看不见的空隙的宇宙射线 , 来探测埃及金字塔的隐藏区域 。

多年来 , 他一直坚持这个想法 , 这可以解释为“不打开盒子就能看到里面的情况” 。 最终 , 亨斯菲尔德发现了如何利用高能射线揭示肉眼看不见的东西 。 他发明了一种方法 , 可以看到硬脑壳内部 , 并得到软脑壳内部的图像 。
人类大脑的第一张计算机断层扫描图像(CT扫描)是在50年前的1971年10月1日拍摄的 。 亨斯菲尔德没能到达埃及 , 但他的发明却把他带到了瑞典的首都斯德哥尔摩和英国的白金汉宫 。
一个电子工程师的创新

如上图所示:世界上第一台CT扫描仪 。
亨斯菲尔德的早年生活表明他不会有什么成就 。 他不是一个特别好的学生 。 当他还是个小男孩的时候 , 他的老师总说他“笨” 。

他在第二次世界大战开始时加入了英国皇家空军 , 但他并不是一位优秀的士兵 。 然而 , 他是电气设备方面的巫师 , 尤其是新发明的雷达 , 他可以应急装备这种雷达 , 帮助飞行员在阴暗多云的夜晚更好地找到回家的路 。
战后 , 亨斯菲尔德听从了指挥官的建议 , 获得了工程学学位 。 他在EMI公司(电子与音乐工业公司)工作 , 后来这家公司名称改为“百代唱片公司” , 因销售披头士(Beatles)的专辑而更出名 , 但最初是作为电子和音乐产业起步 , 专注于电子和电气工程 。
亨斯菲尔德的天赋促使他带领团队建造了英国最先进的大型计算机 。 但到了60年代 , EMI公司想要退出竞争激烈的计算机市场 , 不知道该拿这位才华横溢、古怪的工程师怎么办 。
在被迫休假期间 , 亨斯菲尔德考虑自己的未来以及他可能为公司做些什么时 , 他遇到了一位医生 , 这位医生抱怨大脑的X光片质量很差 。 普通的X光片显示了骨骼的奇妙细节 , 但大脑是一个无定形的组织团 , 在X光片上它看起来就像雾一样 。 这让亨斯菲尔德想起了他以前的想法:不用打开盒子就能看到内部隐藏的结构 。
一种新的方法揭示了以前未见过的情况

如上图所示:这张图显示了X射线是如何在半圆范围内 , 以1到180度的角度 , 切割大脑的各个层面 。
亨斯菲尔德提出了一种新的方法来解决成像颅骨内部的问题 。

首先 , 他会概念性地将大脑分成连续的薄片 , 就像一片面包 。 然后 , 他计划通过每一层发射一系列的X射线 , 对每一个半圆的角度重复这一过程 。 每个光束的强度会在大脑的另一边被捕捉到 , 更强的光束表明它们穿过了密度更低的物质 。
最后 , 可能是亨斯菲尔德最具独创性的发明 , 他创造了一种算法 , 可以基于所有这些层来重建大脑图像 。 通过逆向工作 , 并使用当时最快的新计算机之一 , 他可以计算出每个大脑层的价值 。
但有一个问题:EMI公司并未涉足医疗市场 , 也无意愿涉足 。 公司允许亨斯菲尔德开发他的产品 , 但资金不足 。 他不得不在研究设施的废箱里翻来翻去 , 拼凑出一台小到可以放在餐桌上的原始扫描机器 。

如上图所示:计算每条X射线穿过物体后的强度 , 然后用一种令人印象深刻的算法反向计算 , 就有可能构建出一张图像 。
即使成功地扫描了无生命的物体 , 后来又成功扫描了真正牛的大脑 , EMI公司的高管们仍然不为所动 。 如果亨斯菲尔德想要继续人体扫描仪的研发 , 他就需要寻求外部资金 。

亨斯菲尔德是一位才华横溢、直觉敏锐的发明家 , 但却不是一位有效的沟通者 。 幸运的是 , 他有一位富有同情心的老板比尔·英厄姆(Bill Ingham) , 他看到了亨斯菲尔德提议的价值 , 并与EMI公司努力维持这个项目 。

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