5-4、医疗诊断仪器(2).ppt

故事之五
医疗诊断仪器

1、X射线透视机的发明，为人类带来了福音，但是，人们渐渐发现它也有许多缺点，例如，X射线透视在诊断肿瘤的时候，就常常力不从心了。这是因为，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。为什么会这样呢？原来，不同器官、组织的密度不同，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组织不同。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不同的阴影，从而帮助医生诊断，但问题是这些阴影相互重叠一起。短片欣赏2、怎样才能区别出重叠的影子呢？这件事引起了许多医生的关注。1917年，奥地利的数学家雷杜提出过一种方法，道理很简单，对一个立体物只要从前后、上下、左右、深浅几个角度表现，就可以充分地表现出它的立体特征。例如，有一棵树，树后面站着一个人，从前面看，看不见这个人，但是转一个方向看，就可以看到他。3、美国物理学家科马克根据这个道理，决定改进X射线透视机。他想，过去的X射线透射两个重叠的器官时，影子重合在一起就分不开，如果转一个方向看，两个影子不就会分开了吗？所以利用X射线源，从不同角度来照射，就可以解决影子重叠的问题，可以看到不同器官的影子。这就是科马克发明载射线断层扫描仪（简称CT）的基本原理，这个道理任何人都能明白，但是在实际操作中并不是那么容易就实现的。
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X射线照射时留下的影像，反过来推断物质的性质。他开始用铅和木头制成圆柱体做实验，然后逐渐过渡到人体模型，经过十几年的研究，他初步形成了一套理论体系。4、遗憾的是科马克并没有实现他的设想，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。根据科马克的理论体系，最后制成CT扫描仪的人，是英国发明家豪斯菲尔德。豪斯菲尔德是一名计算机专家，他从小就喜欢动手搞制作，13岁时就用一些零件制成一台电唱机，15岁时制成一台收音机。1951年，他在法拉第——豪斯电气工程学院毕业后不久，就主持研究英国第一台晶体管电子计算机，他曾经研制出一台能识别印刷字体的计算机。5、1969年底，豪斯菲尔德开始着手研制第一台CT样机，他把接受器得到的信号输入到计算机中，存贮起来，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象，比一般的X光照片的分辨能力要高100倍，就是直径只有几毫米的肿瘤也可以看见。样机于1970年10月完成。由于当时计算机很不完善，这台样机处理第一个断层整整用了两天的时间，这也太慢了，应用到医院恐怕还不行。后来，人们改用更好的计算机系统，这个问题才得到解决。这说明，一种技术设想的实现需要有相关的一系列技术来保证，有时缺一个也难以完成。1972年，科马克制成了第一台实用的CT机，引起了广泛的注意，从此，CT扫描技术很快得到世界的公认。6、现在几乎每个大医院都有CT机，在一间大房间里，你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，检查床会自动把病人送进一个圆洞里。如果需要检查头部，X射线管就在患者的头部旋转，在头的下方放置接收器。一束束X射线，横切地射向人体，射进人体后，一部分X射线被人体吸收，另一部分透过人体被人体下面的接收器接收，由于人体的正常组织和器官与病变的组织和器官对X射线的吸收和透射的程度不同，接收器接到的信息就有变化。
当受检者的身体旋转时，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。通过计算机计算，最后就会摄出一张或数张X射线底片，从各个角度或不同层面清晰地呈现出人体的组织，就是隐藏在某个组织后面的一个极小的肿瘤也可以看到。7、1979年，豪斯菲尔德和科马克共同获得诺贝尔生理学和医学奖。其实他们两个人都不是学医学的，而且在学历上也没有读到博士。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、而研究、而发明的，但是他们的功绩，人们是不会忘记的。有人说，没有CT扫描仪，现代的神经内科和神经外科根本无法工作。CT发明至今，仅仅几十年时间，但是已更新换代了好几次。四、核磁共振仪显神威----心电图机四、核磁共振仪显神威----心电图机3、医学家发明了各种超声诊断仪器。它主要是应用反射原理，医生就是手握一个探头在病人所需要检查的部位来回探测。由于人体正常组织的密度、声阻抗及吸收系数不尽相同，尤其当抗体组织发生炎症、积液、肿瘤、钙化和气体时从器官组织内部反射而来的回声也各不相同。这时，探头能将反射回来的超声信号转换成电信号，再经一系列复杂而精细的处理，转换成该组织器官的断面图像即声图像，在屏幕上显示出来。目前应用最多的是利用脉冲——回声原理构成的扇扫成像仪，又称“B超”。4、而新一