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CT的诞生——亨斯菲尔德

来源:颗粒在线 2867 2019-08-28

1919年8月28日,英国电子工程师高弗雷·亨斯费尔德(Godfrey Hounsfield)出生。自幼年时,他就对农场使用的各种机械和电气设备着迷,如打谷机、发电机等。从11开始到18岁中学毕业的这段时间见证了亨斯菲尔德在实验上的一些大胆的行为,他曾拼装出一台电子记录装置、坐在自制的家用滑翔机中从草垛上往下跳、用装满水的沥青大桶和乙炔做实验,看自己被喷射出的水射向空中的高度。

1938年8月在纽瓦克上学。1939~1946年服役于皇家空军的无线电雷达学校,1951年进入EMI公司。1958年,由他领导的研制小组建造了英国第一台完全由晶体管构成的计算机,完成这项工作后,他转到EMI中心研究实验室工作,主要研究项目是自动模式识别技术。

与X射线影像打交道是1967年的事情,就在这一年,他脑子里勾画出了计算机断层图像的概念,他根据科马克的理论和计算公式,将电子计算机技术与X射线扫描技术结合起来,1968年为了实现这种技术,设计了一整套系统并申请专利,4年后专利被批准,这就是CT的诞生故事。

X射线断层扫描技术比传统X射线照相更为精确。传统的X射线术,不同组织之间X射线吸收率的差异小平5%就无法分辨,而X射线断层扫描仪由于可从多个角度进行扫描,可以消除骨骼和软组织的重叠现象,因此差异小于1%也能检测出来。

1972年,采用这种CT技术获得病人的检查图像震惊了医学界。1973年,亨斯菲尔德接受采访时称,他之所以能够对常规X射线获取图像的技术有突破,是因为他当时认识到通过多个不同角度对物体用X射线扫描后,可以将信息100%的获取。

X射线断层扫描仪(X-ray Computed Tomography,CT)改变了临床诊断的面貌,使医师能分层观察病人的横断面图像。因此,亨斯菲尔德和科马克一同获得1979年度诺贝尔生理学或医学奖。

在诺贝尔颁奖仪式上,在对所有未来的诺贝尔奖争取者的寄语中,他下面这段朴素的讲话既是对自己的总结又是对后来者的忠告:如果你考试没有通过,不用太担心,只要你感到你的确理解了所学的课程;将自己常用的推理方法充分使用后,通过对身边发生的事物基本要素的掌握,你就会对你所能达到的理解能力和所掌握的知识感到吃惊。

X射线断层扫描仪主要用于癌症、骨质疏松症和关节炎的诊断,神经科的医师们也用其找出导致精神异常的脑部器质性病变的原因。考古界还采用X射线断层扫描仪对古代木乃伊进行研究。

亨斯菲尔德于1975年成为英国皇家学会会员,1981年被授予爵士称号,2004年8月12日在英国一家医院逝世,享年84岁。目前,CT技术中所使用的表示图像亮度的CT值单位就是以他的名字来表述的。


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CT值(CT Value):是测定人体某一局部组织或器官密度大小的一种计量单位,通常称亨氏单位(Hounsfield unit,Hu),空气CT值为-1000,水为0,致密骨为+1000。

实际上CT 值是CT 图像中各组织与X 线衰减系数相当的对应值。无论是矩阵图像或矩阵数字都是CT 值的代表,而CT 值又是从人体组织、器官的μ值换算而来的。 CT 值不是绝对不变的数值,它不仅与人体内在因素如呼吸、血流等有关,而且与X 线管电压、CT 装置、室内温度等外界因素有关,应经常校正,否则将导致误诊。


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