影像断层诊断（计算机断层扫描）

影像断层诊断（计算机断层扫描）他在第二次世界大战开始时加入了英国皇家空军，但他并不是一名士兵。然而，他是一个拥有电机的巫师——尤其是新发明的雷达，他会装备它来帮助飞行员在阴天的夜晚更好地找到回家的路。戈弗雷·豪恩斯菲尔德的早年生活并不表明他会取得多大成就。他不是一个特别好的学生。小时候，他的老师甚至形容他为"笨"。多年来，他一直坚持这个想法，可以将其解释为"在不打开盒子的情况下查看盒子内部"。最终，豪恩斯菲尔德确实想出了如何使用高能射线来揭示肉眼看不见的东西。他发明了一种方法来观察坚硬的头骨内部，并得到内部软大脑的照片。第一张人脑计算机断层扫描图像是50年前的1971年10月1日。豪恩斯菲尔德从未去过埃及，但他的发明确实把他带到了斯德哥尔摩和白金汉宫。工程师的创新

计算机断层扫描（CT）史话

能够不损伤人体，就能精确定位疾病的位置的医疗检测设备莫过于CT。

1972年，EMI工程师Godfrey Hounsfield站在他的CT扫描仪旁边。

在1960年代中期，英国工程师戈弗雷·豪恩斯菲尔德（Godfrey Hounsfield）思考，人们是否可以通过捕捉穿过看不见的虚空的宇宙射线来探测埃及金字塔中的隐藏区域。

多年来，他一直坚持这个想法，可以将其解释为"在不打开盒子的情况下查看盒子内部"。最终，豪恩斯菲尔德确实想出了如何使用高能射线来揭示肉眼看不见的东西。他发明了一种方法来观察坚硬的头骨内部，并得到内部软大脑的照片。

第一张人脑计算机断层扫描图像是50年前的1971年10月1日。豪恩斯菲尔德从未去过埃及，但他的发明确实把他带到了斯德哥尔摩和白金汉宫。

工程师的创新

戈弗雷·豪恩斯菲尔德的早年生活并不表明他会取得多大成就。他不是一个特别好的学生。小时候，他的老师甚至形容他为"笨"。

他在第二次世界大战开始时加入了英国皇家空军，但他并不是一名士兵。然而，他是一个拥有电机的巫师——尤其是新发明的雷达，他会装备它来帮助飞行员在阴天的夜晚更好地找到回家的路。

战争结束后，豪恩斯菲尔德听从了指挥官的建议，获得了工程学位。他在EMI从事他的交易 - 该公司以销售披头士乐队的专辑而闻名，但最初是电气和音乐工业，专注于电子和电气工程。

Hounsfield的天赋促使他领导团队建造英国最先进的大型计算机。但到了60年代，EMI想要退出竞争激烈的计算机市场，并且不确定该如何处理这位才华横溢，古怪的工程师。

在一次被迫度假，思考自己的未来以及他可能为公司做些什么时，豪恩斯菲尔德遇到了一位医生，他抱怨大脑X射线的质量很差。X光片显示骨骼的惊人细节，但大脑是一团无定形的组织——在X光片上，这一切看起来都像雾。这让豪恩斯菲尔德开始思考他不开箱子就找到隐藏结构的旧想法。

一种新的方法揭示了以前看不见的东西

Hounsfield提出了一种新方法来解决对头骨内部的东西进行成像的问题。

首先，他会从概念上将大脑分成连续的切片——就像一条面包一样。然后，他计划通过每层发射一系列X射线，对半圆的每个度数重复此操作。每个光束的强度将在大脑的另一侧捕获 - 更强的光束表明它们已经穿过密度较低的物质。

该图显示了X射线如何穿过大脑层，以半圆从1到180的每个度数定向。

最后，在他最巧妙的发明中，豪恩斯菲尔德创造了一种算法，可以基于所有这些层重建大脑的图像。通过逆向工作并使用那个时代最快的新计算机之一，他可以计算出每个大脑层的每个小盒子的价值。他成功了！

计算每张X射线穿过物体后的强度，并使用令人印象深刻的算法逆向工作，可以构建图像。

但有一个问题：EMI没有参与医疗市场，也没有进入的欲望。该公司允许Hounsfield开发他的产品，但资金不足。他被迫在研究设施的废料箱里翻找，拼凑出一台小到足以放在餐桌上的原始扫描机。

即使成功扫描了无生命的物体，以及后来的犹太牛脑，EMI的力量仍然不尽如人意。豪恩斯菲尔德需要找到外部资金，如果他想继续使用人类扫描仪。

豪恩斯菲尔德是一位才华横溢、直觉敏锐的发明家，但不是一个有效的沟通者。幸运的是，他有一个富有同情心的老板比尔·英厄姆（Bill Ingham），他看到了豪恩斯菲尔德提案的价值，并与EMI斗争以保持该项目的运转。

他知道他们没有可以快速获得的补助金，但推断英国卫生和社会保障部可以为医院购买设备。奇迹般地，英厄姆在建造之前就卖给了他们四台扫描仪。因此，豪恩斯菲尔德组织了一个团队，他们竞相建造一个安全有效的人体扫描仪。

与此同时，Hounsfield需要病人来试用他的机器。他找到了一个有点不情愿的神经科医生，他同意帮忙。该团队在伦敦的阿特金森莫利医院安装了一个全尺寸扫描仪，1971年10月1日，他们扫描了他们的第一个病人：一名中年妇女，她有脑瘤的迹象。

这不是一个快速的过程- 扫描时间为30分钟，带着磁带开车穿过城镇，在EMI大型计算机上处理数据2.5小时，并使用宝丽来相机捕获图像，然后跑回医院。

在她的左额叶里，有一个大约李子大小的囊肿。因此，所有其他对大脑进行成像的方法都过时了。

第一次临床CT扫描显示，在患者的左前叶可见一个李子大小的脑肿瘤。它在扫描中显示为深色斑点。

每年数百万次 CT 扫描

EMI在医疗市场没有经验，突然垄断了一台高需求的机器。它投入生产，最初在销售扫描仪方面非常成功。但在五年内，通用电气公司（General Electric Co.）和西门子（Siemens）等规模更大、经验更丰富、研究能力更强的公司正在生产更好的扫描仪，并吞噬了销量。EMI最终退出了医疗市场，并成为一个案例研究，说明为什么与其中一个大佬合作比试图单打独斗更好。

豪恩斯菲尔德的创新改变了医学。他于1979年分享了诺贝尔生理学或医学奖，并于1981年被女王封为爵士。他继续用发明来推行，直到2004年他的最后几天，当他去世时，享年84岁。

1973年，美国人罗伯特·莱德利（Robert Ledley）开发了一种全身扫描仪，可以对其他器官，血管，当然还有骨骼进行成像。现代扫描仪速度更快，分辨率更高，最重要的是，辐射暴露更少。甚至还有移动扫描仪。

到2020年，美国技术人员每年进行超过8000万次扫描。一些医生认为这个数字是多余的，也许三分之一是不必要的。虽然这可能是真的，但CT扫描有益于世界各地许多患者的健康，有助于识别肿瘤并确定是否需要手术。它们在急诊室特别有用，可以在事故发生后快速搜索内伤。

现代CT扫描提供的大脑"切片"的分辨率比Hounsfield在1971年的原始扫描要高得多。

下次你如果有机会到医院做CT扫描，千万不要忘记这些伟大的发明者哦。