Den første CT -scanning var for 50 år siden,

Muligheden for værdifulde genstande gemt i hemmelige kamre kan virkelig tænde fantasien. I midten af ​​1960'erne, Den britiske ingeniør Godfrey Hounsfield overvejede, om man kunne opdage skjulte områder i egyptiske pyramider ved at fange kosmiske stråler, der passerede gennem usynlige hulrum.

Han holdt fast ved denne idé gennem årene, som kan omskrives som "at se inde i en kasse uden at åbne den." I sidste ende fandt Hounsfield ud af, hvordan man bruger højenergistråler til at afsløre, hvad der er usynligt for det blotte øje. Han opfandt en måde at se inde i det hårde kranium og få et billede af den bløde hjerne indeni.

Det første computertomografibillede - en CT -scanning - af den menneskelige hjerne blev lavet for 50 år siden, den 1. oktober, 1971. Hounsfield kom aldrig til Egypten, men hans opfindelse tog ham til Stockholm og Buckingham Palace.

En ingeniørs innovation

Godfrey Hounsfields tidlige liv antydede ikke, at han overhovedet ville opnå meget. Han var ikke en særlig god elev. Som en ung dreng beskrev hans lærere ham som "tyk".

Han sluttede sig til det britiske Royal Air Force i begyndelsen af ​​Anden Verdenskrig, men han var ikke meget af en soldat. Han var, imidlertid, en troldmand med elektriske maskiner-især den nyopfundne radar, som han ville jury-rig for at hjælpe piloter bedre med at finde vej hjem i mørke, overskyede nætter.

Efter krigen, Hounsfield fulgte sin kommandørs råd og fik en uddannelse i teknik. Han praktiserede sin handel på EMI - virksomheden ville blive bedre kendt for at sælge Beatles -albums, men startede som Electric and Music Industries, med fokus på elektronik og elektroteknik.

Hounsfields naturlige talenter fik ham til at lede teamopbygningen af ​​den mest avancerede mainframe -computer, der er tilgængelig i Storbritannien. Men i 60'erne, EMI ville ud af det konkurrencedygtige computermarked og var ikke sikker på, hvad de skulle gøre med den strålende, excentrisk ingeniør.

Mens han var på en tvunget ferie for at overveje hans fremtid, og hvad han kunne gøre for virksomheden, Hounsfield mødte en læge, der klagede over den dårlige kvalitet af røntgenstråler i hjernen. Almindelige røntgenstråler viser fantastiske detaljer om knogler, men hjernen er en amorf klat væv-på et røntgenbillede ligner det hele tåge. Dette fik Hounsfield til at tænke på sin gamle idé om at finde skjulte strukturer uden at åbne kassen.

En ny tilgang afslører det tidligere usete

Hounsfield formulerede en ny måde at nærme sig problemet med billeddannelse, hvad der er inde i kraniet.

Først, han ville konceptuelt opdele hjernen i på hinanden følgende skiver - som et brød. Derefter planlagde han at stråle en række røntgenstråler gennem hvert lag, gentag dette for hver grad af en halvcirkel. Styrken af ​​hver stråle ville blive fanget på den modsatte side af hjernen - med stærkere bjælker, der angiver, at de havde rejst gennem mindre tæt materiale.

Endelig, i muligvis hans mest geniale opfindelse, Hounsfield skabte en algoritme til at rekonstruere et billede af hjernen baseret på alle disse lag. Ved at arbejde baglæns og bruge en af ​​æraens hurtigste nye computere, han kunne beregne værdien for hver lille kasse i hvert hjernelag. Eureka!

Men der var et problem:EMI var ikke involveret i det medicinske marked og havde ikke lyst til at springe ind. Virksomheden tillod Hounsfield at arbejde på sit produkt, men med ringe finansiering. Han blev tvunget til at stryge gennem skraldespanden på forskningsfaciliteterne og brolagt sammen en primitiv scannemaskine, der var lille nok til at hvile oven på et spisebord.

Selv med vellykkede scanninger af livløse objekter og, senere, kosher kohjerner, de beføjelser, der var ved EMI, forblev overvældet. Hounsfield havde brug for at finde ekstern finansiering, hvis han ville fortsætte med en menneskelig scanner.

Hounsfield var en strålende, intuitiv opfinder, men ikke en effektiv kommunikator. Heldigvis havde han en sympatisk chef, Bill Ingham, der så værdien i Hounsfields forslag og kæmpede med EMI for at holde projektet flydende.

Han vidste, at der ikke var nogen tilskud, de hurtigt kunne opnå, men begrundede, at det britiske ministerium for sundhed og social sikring kunne købe udstyr til hospitaler. Mirakuløst, Ingham solgte dem fire scannere, før de overhovedet blev bygget. Så, Hounsfield organiserede et hold, og de løb om at bygge en sikker og effektiv menneskelig scanner.

I mellemtiden, Hounsfield havde brug for patienter til at prøve sin maskine. Han fandt en noget tilbageholdende neurolog, der gik med til at hjælpe. Teamet installerede en scanner i fuld størrelse på Atkinson Morley Hospital i London, og den 1. oktober, 1971, de scannede deres første patient:en midaldrende kvinde, der viste tegn på en hjernesvulst.

Det var ikke en hurtig proces - 30 minutter til scanningen, en køretur over byen med magnetbåndene, 2,5 timers behandling af dataene på en EMI -mainframe -computer og optagelse af billedet med et Polaroid -kamera, før han kører tilbage til hospitalet.

Og der var det - i hendes venstre frontallapp - en cystisk masse på størrelse med en blomme. Med det, hver anden metode til billeddannelse af hjernen var forældet.

Millioner af CT -scanninger hvert år

EMI, uden erfaring på det medicinske marked, pludselig havde monopol på en maskine i høj efterspørgsel. Det sprang i produktion og var i første omgang meget vellykket med at sælge scannerne. Men inden for fem år, større, mere erfarne virksomheder med mere forskningskapacitet, såsom General Electric Co. og Siemens, producerede bedre scannere og slukkede salget. EMI forlod til sidst det medicinske marked - og blev et casestudie om, hvorfor det kan være bedre at samarbejde med en af ​​de store fyre i stedet for at prøve at klare det alene.

Hounsfields innovation transformerede medicin. Han delte Nobelprisen for fysiologi eller medicin i 1979 og blev adlet af dronningen i 1981. Han fortsatte med at putte med opfindelser indtil hans sidste dage i 2004, da han døde 84 år gammel.

I 1973, Amerikaneren Robert Ledley udviklede en helkropsscanner, der kunne forestille sig andre organer, blodkar og, selvfølgelig, knogler. Moderne scannere er hurtigere, give bedre opløsning og vigtigst af alt, gør det med mindre strålingseksponering. Der er endda mobile scannere.

I 2020, teknikere udførte mere end 80 millioner scanninger årligt i USA Nogle læger hævder, at antallet er for stort, og måske er en tredjedel unødvendig. Selvom det kan være sandt, CT -scanningen har gavnet sundheden for mange patienter rundt om i verden, hjælper med at identificere tumorer og afgøre, om kirurgi er nødvendig. De er særligt nyttige på skadestuen til en hurtig søgning efter indre skader efter ulykker.

Og husker du Hounsfields idé om pyramiderne? I 1970 placerede forskere kosmiske stråledetektorer i det laveste kammer i Pyramiden i Khafre. De konkluderede, at der ikke var noget skjult kammer i pyramiden. I 2017, et andet hold placerede kosmiske stråledetektorer i den store pyramide i Giza og fandt et skjult, men utilgængelig, kammer. Det er usandsynligt, at det snart vil blive undersøgt.

Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons -licens. Du kan finde original artikel her .

Edmund S. Higgins er tilknyttet lektor i psykiatri og familiemedicin ved Medical University of South Carolina.