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医生们的好帮手

时间:2019-06-20    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

医生们的好帮手

 

按理说,人体是很完美的,除了“五官俱备”、“四肢皆全”之外,机

体还有一整套保护与防卫的系统与机制,以防止发生疾病。但有时仍难免遭

受诸如病毒、细菌、寄生虫等生物因子的骚扰或是有害物质、射线等理化因

子的伤害;或者因本身代谢、遗传、衰老的缘故和偶然的外伤等而导致器官

功能的衰弱与失常,于是人们产生了各种疾病。虽然有些疾病医生们一望便

知,如面部长个疖子、大腿摔跤而骨折、饮食不慎而腹泻等。但有些疾病却

不可能“一眼看穿”,它们或是隐藏于机体内部;或者没有什么表现,这样

也会使医生们陷于困难的境地。遇到这种情况,医生们往往须利用现代化工

具,将疾病找出来。这些工具就是当今与未来医生的好帮手。

  

火眼金睛找病魔

 

小朋友们都知道,齐天大圣孙悟空有一双“火眼金睛”,不但可以遥望

几千里之外的事物,还可窥察人体,知道一个人体内是否有病。当然,“火

眼金睛”只是我国古人们的奇思异想。然而,当代医生们真的有如“火眼金

睛”一样的好帮手,籍此可找出隐藏在我们人体内部的疾病。这些“火眼金

睛”是什么呢?它们就是X射线、计算机体层扫描术(简称 CT)等。

上个世纪末,德国物理学家伦琴,一天当他在暗室中研究高压电流通过

低压气体的放电现象时,偶然发现实验室内一块表面涂有铂氰化钡结晶的纸

板发出了荧光。这一现象引起了他极大的兴趣,他想一定有某种射线作用于

纸板。为了证实这一想法,他用数层黑纸包裹一张照相底片,然后让这种射

线通过,结果发现底片竟然也曝光了。这无疑证实这种未知的射线具有普通

光线所没有的穿透能力。由于当时不明了这种新发现射线的各种性质,所以

伦琴给它取名为X射线。后来,人们为了纪念他的功绩,又称X射线为伦琴

射线。

现在知道,X射线是一种电磁波,它以光速沿直线前进,具有以下四个

基本特性:

穿透性:即能穿透可见光不能穿透的物质,其中包括我们的人体。

荧光作用:X射线肉眼看不见,但被某些荧光物质吸收后,可发出荧光,

这便是X射线用于荧光透视的原理。

摄影作用:X射线有一点与日光相同,即可以使胶片感光,这是应用X

射线作照相检查的基础。

电离作用:X射线通过任何物质并被吸收后,都会产生电离作用。例如

当我们人体暴露于X射线时,人体细胞可发生一系列化学变化,产生生物效

应。医生们正是利用这种电离效应来治疗某些疾病的,如肿瘤等。

我们知道,人体各部分组织的密度是不同的,厚度更不一致。因此,它


们对X射线的吸收系数也不一样。密度大、体积大的器官组织吸收的X线多,

在荧光屏上的影象为黑暗部分,相反地,在照片上因曝光少而呈白色;反之,

密度小的器官影象在荧光屏上为明亮部分,胶片上因感光多而显黑暗。这样

我们便得到了明暗不同的平面图象。同样不难想象,当某种组织器官发生病

变或损伤,对X射线的吸收也不同于原来的组织,这样就会形成异常的X线

平面图象。医生们即可根据这些平面图象,发现体内病灶,从而作出正确的

诊断,如肺结核、胃溃疡、骨折、脑肿瘤等等。

虽然X射线透视机在帮助医生诊断疾病上显示出无比威力,作出了巨大

的贡献。然而,X线仍具有两个重要的缺陷:一是人体的器官都是三维结构

的立体实物,而X线照片只是以平面图象来反映,它相当于透视部位的全部

器官、组织的重叠图象,因此仍不能得到更多、更明确的有用信息;二是X

射线透视机尚不能显示密度变化在 5%以下的人体软组织病变,也找不出早

期细小的病灶。那么如何克服X射线透视的这两个重要缺点呢?科学家们想

到了一种古老的数学图象重建原理,就是说可以将人体的扫描图象重塑成立

体结构,做法是从不同方位的角度对一个物体进行投影,然后用数学的方法

重建它的图象。当然,这在技术上是较为困难的。首先从理论上说必须从无

限多的角度投影,另外,要在荧光屏上显现出一个实体图象需要取 30~150

万个数据,并且还要进行繁琐的计算才能实现。于是人们自然想到了电子计

算机的帮助。1967 年这一宏伟目标终于实现了,一位名叫豪斯・弗德的电子

工程师设计出了一台最早的计算机体层摄影装置,并试用于临床,1972 年他

正式发布这种新诊断技术,并命名为计算机体层扫描术,简称 CT。由于它诊

断效果好,方法简单、迅速、无痛苦、损伤小、不具危险性,因而迅速得到

了广泛的应用,大大地促进了医学影象学的发展。

那么,CT 是怎样工作的呢?大体上说它分三大步骤;即X光扫描、数据

处理、终端显示。在扫描过程中,由于扫描装置是可以活动的,因此可从各

个不同角度对患者的病变部位进行扫描,然后将扫描所得的数据由光信号变

成电信号,并输送给电子计算机处理系统,经过分析处理后以电信号的形式

输送给显示装置,经过阴极射线管,再将电信号转变成光信号,这样就可以

在荧光屏上显示出患者病变部位的清晰图象。

CT 可以查出一厘米以上的器官或组织的病变,因此用途很广,它常被用

于以往很难做到的心血管动态扫描,以及头颅及内脏器官病变的检查等。然

而 CT 技术仍有不尽人意之处,譬如只能诊断一厘米以上的病灶,事实上对于

某些疾病一厘米已属不小了,一厘米大小的癌症可能早有转移,因此今后还

须对 CT 进行改良,使它真正能做到“明察秋毫”,更小的病魔也可以将它揪

出来。

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