疫情期间，我们经常可以看到机场、火车站的工作人员使用热成像仪筛查发烧人群。事实上，热像仪还可以用于其他一些疾病的诊断。 　　

　　

　　除了热像仪，X线、CT、MRI也是常见的医学影像技术。这些技术的发明背后都有一些有趣的故事。让我们来看看。 　　

　　

　　1 　　

　　

　　热成像仪红外成像技术出现于20世纪30年代。人们利用高真空中的碱金属或半导体阴极，将红外辐射转化为电子辐射，然后通过荧光屏将电子图像转化为人眼可以看到的光学图像。这项技术被用于早期主要,用于装备军队.在第二次世界大战结束时，德国和美国军队配备了红外夜视设备。 　　

　　

　　经过几十年的发展，热成像设备已经广泛应用于建筑、消防、医学和工业生产等诸多领域。 　　

　　

　　热像仪在医学上的应用可以追溯到1956年。英国医生劳森通过热像仪发现，乳腺癌患者乳房的皮肤温度高于正常皮肤。他还发现肿瘤血管的温度高于正常血管。 　　

　　

　　自20世纪70年代以来，热成像技术已成为常规诊断技术，是检查肿瘤、急慢性炎症、肢体供血.情况的重要手段 　　

　　

　　在预防领域，热像仪可用于大范围人群的快速体温筛查。比如在疫情防控过程中，热像仪就会大显身手。 　　

　　

　　其实这些公共场所配备的热成像仪不属于医疗仪器，一般会有0.5的测温误差。因此，筛查出的疑似发热应使用体温计进一步测量体温。即便如此，热像仪还是大大提高了防控工作的效率。 　　

　　

　　2 X光 　　

　　

　　1895年11月，德国物理学家W.K伦琴在一次阴极射线实验中有了一个意想不到的发现：他观察到了一种来源和性质未知的射线，所以他称之为X射线。 　　

　　

　　这种射线穿透力很强，可以轻易穿透人体组织。同年，伦琴拍摄了世界上第一张x光片——伦琴夫人的手。 　　

　　

　　虽然伦琴夫人看到照片并不高兴，但是X射线的发现立即在科学界引起了轰动。X射线的发现被认为是现代物理学的开端，伦琴在1901年获得了第一个诺贝尔物理学奖。 　　

　　

　　x射线成像技术几乎与其发明同时被用于医疗实践。当时人们还不知道辐射的危害，所以没有防护措施。 　　

　　

　　除了一般的透视诊断，人们还开发了各种用法，如止痛、美容、戒瘾，甚至只是作为一种商业噱头来吸引好奇的消费者。 　　

　　

　　 x-1957年光鞋测试仪 　　

　　

　　X射线的滥用直到20世纪50年代以后才逐渐消失。今天，x光诊断程序非常标准，只要避免长期暴露，X光检查是相对安全的. 　　

　　

　　x线仍是一种常用的影像检查方法，有其独特的优势：方便、价格低廉、适用于疾病筛查、检查骨关节疾病和异物梗阻等。 　　

　　

　　3 CT 　　

　　

　　有了x光检查，人们终于可以无创地检查身体的内部结构了。但X线有一个明显的缺点：病变的图像容易受到附近正常组织图像的干扰，身体器官的图像有重叠，难以区分。 　　

　　

　　1955年，美国物理学家科尔马克开始思考如何解决这个问题。他认为，如果我们能够获得X射线在人体不同组织中的衰减系数，我们就应该能够识别病变组织。 　　

　　

　　马克研究了十多年，找到了一种现实可行的图像重建的数学方法。自1967年以来，英国计算机专家亨茨菲尔德逐渐将该理论付诸实践。他试着从不同方向拍摄x光片，然后用电脑整合数据。经过几年的优化和改进，世界上第一台CT仪器于1972年诞生。CT是计算机断层扫描的缩写，是电子计算机断层扫描. 　　

　　

　　CT发明人Huntsfield和Cormac 　　

　　

　　随着CT技术的出现，医学迎来了一个全新的时代。马克和亨茨菲尔德分享了1979年的诺贝尔生理医学奖。如今，CT已经用于人体各种系统疾病的诊断，发挥着极其重要的作用。 　　

　　

　　4 MRI 　　

　　

　　磁共振成像(MRI)就是磁共振成像。它使用一种特殊的磁场来刺激人体。 　　

组织内氢原子核的共振效应。氢原子核由共振状态向自然状态过渡的过程（也叫做弛豫过程）会释放能量，探测器接收这部分能量信号后，由计算机按一定算法重建出图像。

　　

1972年，也就是第一台CT仪诞生的同一年，美国科学家保罗劳特伯通过引入梯度磁场的方法，第一次得到了普通水和重水交界面的二维图像。

　　

随后，英国科学家彼得曼斯菲尔德利用梯度磁场，更为迅速、精确地将共振信号转化为图像。

　　

MRI发明者劳特伯和曼斯菲尔德

　　

人体的成分中一半以上都是水，人们马上意识到这项技术可以用于探测人体结构。20世纪80年代初，随着分辨率的逐渐提高，MRI仪开始用于临床实践中。2003年，保罗劳特伯和彼得曼斯菲尔德共同获得诺贝尔生理学和医学奖。

　　

CT和MRI经常被放在一起比较，其实它们两个各有所长。CT的检查速度快，价格低廉，对骨骼成像效果好；但是有辐射，对肌肉韧带等软组织成像效果较差。

　　

MRI安全无辐射，对软组织成像效果好；但MRI检测耗费时间长，价格高，而且体内有置入金属的患者（如心脏起搏器）不适用。总体来说，选择CT还是MRI还是要听取专业医师的建议。

　　

医学影像技术发展日新月异，除了上述几种，超声医学、核医学、介入医学等等都是我们对抗疾病的武器和认识自身的“慧眼”。

　　

相信随着科技的不断发展，我们将看到越来越多的先进技术用于医学诊断和治疗。

　　

来源：数字北京科学中心

　　

编辑：小林绿子

　　

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