“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。