疫情期間，我們經常能看到機場、火車站裡的工作人員使用熱成像儀篩查發熱人員。其實，熱成像儀還可以用于一些其它疾病的診斷。

除了熱成像儀之外，X線、CT和MRI也是常見的醫學影像技術，這些技術發明的背後都有一些有趣的故事，我們一起來看一看。

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熱成像儀紅外成像技術出現于20世紀30年代。人們利用處于高真空的堿金屬或半導體陰極，将紅外輻射轉換為電子輻射，再通過熒光屏使電子圖像轉換為人眼能看到的光學圖像。這種技術早期主要用于裝備軍隊，二戰末期德國和美國的部隊就裝備了紅外線夜視儀。

經過幾十年的發展，熱成像設備已經在建築、消防、醫學、工業生産等許多領域被廣泛使用。

熱成像儀在醫學上的應用可以追溯到1956年，英國醫生Lawson通過熱成像儀發現患有乳腺癌的乳房皮膚溫度高于正常皮膚的溫度；他還發現腫瘤血管的溫度高于正常血管的溫度。

20世紀70年代以來，熱成像技術成為常規的診斷技術，是腫瘤、急慢性炎症、肢體供血情況的重要檢查手段。

在預防領域，熱成像儀可以用于大範圍人群的快速體溫篩查，比如此次疫情防控過程中，熱成像儀便大顯身手。

其實這些在公共場所配備的熱成像儀并不屬于醫療儀器，一般會存在±0.5℃的測溫誤差，因此篩查出的疑似發熱者還要使用體溫計進一步測量體溫。即便如此，熱成像儀還是大大提高了防控工作的效率。

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X光1895年11月，德國物理學家W.K.倫琴在一次陰極射線實驗中有了意外的發現：他觀察到一種來源和性質都未知的射線，因此把它稱作X射線。

這種射線具有很強的穿透性，可以輕易穿透人體組織。同年，倫琴拍攝了世界上第一張X光片——倫琴太太的手。

盡管倫琴太太看到照片并不開心，X射線的發現卻立刻引起了科學界的轟動。X射線的發現被看作是近代物理學的開端，倫琴也因此獲得了1901年首屆諾貝爾物理學獎。

X射線成像技術幾乎在發明的同時就被用于醫療實踐，當時的人們對放射線的危害并不知曉，因此也沒有防護措施。

除了一般的透視診斷之外，人們還開發了五花八門的用法，比如止痛、美容、戒斷成瘾，甚至隻是作為商業噱頭，吸引好奇的消費者。

1957年的X射線試鞋機

X線的濫用直到上世紀50年代以後才逐漸消失。今天，X光診斷流程已經非常規範，隻要避免長期暴露，X光檢查是相對安全的。

X光依然是常用的影像檢查方法，擁有其獨特的優勢：方便快捷、價格低廉、适合疾病篩查、骨關節疾病和異物梗阻的檢查等等。

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CT有了X光檢查以後，人們終于可以無創地檢查身體内部結構。然而X光有一個明顯的缺點：病竈的圖像容易被附近正常組織的圖像所幹擾，身體器官的圖像重疊在一起，很難分辨。

1955年，美國物理學家科馬克開始思考如何解決這個問題。他認為，如果能得到X線在人體不同組織的衰減系數，應該就能辨别出病變組織。

科馬克研究了十幾年，摸索出了現實可行的圖像重建的數學方法。1967年開始，英國計算機專家洪斯菲爾德将理論逐步付諸實踐。他嘗試從不同的方向拍攝X光片，再通過計算機整合數據。經過幾年時間的優化改良，1972年世界上第一台CT儀宣告誕生。CT是Computed Tomography的縮寫，既電子計算機斷層掃描。

CT發明者洪斯菲爾德和科馬克

随着CT技術的出現，醫學迎來了一個全新的時代。科馬克和洪斯菲爾德共同獲得了1979年諾貝爾生理學和醫學獎。如今，CT已經被用于人體各個系統疾病的診斷，發揮着極為重要的作用。

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MRIMRI（Magnetic Resonance Imaging）既磁共振成像。它利用特殊的磁場激發人體組織内氫原子核的共振效應。氫原子核由共振狀态向自然狀态過渡的過程（也叫做弛豫過程）會釋放能量，探測器接收這部分能量信号後，由計算機按一定算法重建出圖像。

1972年，也就是第一台CT儀誕生的同一年，美國科學家保羅·勞特伯通過引入梯度磁場的方法，第一次得到了普通水和重水交界面的二維圖像。

随後，英國科學家彼得·曼斯菲爾德利用梯度磁場，更為迅速、精确地将共振信号轉化為圖像。

MRI發明者勞特伯和曼斯菲爾德

人體的成分中一半以上都是水，人們馬上意識到這項技術可以用于探測人體結構。20世紀80年代初，随着分辨率的逐漸提高，MRI儀開始用于臨床實踐中。2003年，保羅·勞特伯和彼得·曼斯菲爾德共同獲得諾貝爾生理學和醫學獎。

CT和MRI經常被放在一起比較，其實它們兩個各有所長。CT的檢查速度快，價格低廉，對骨骼成像效果好；但是有輻射，對肌肉韌帶等軟組織成像效果較差。

MRI安全無輻射，對軟組織成像效果好；但MRI檢測耗費時間長，價格高，而且體内有置入金屬的患者（如心髒起搏器）不适用。總體來說，選擇CT還是MRI還是要聽取專業醫師的建議。醫學影像技術發展日新月異，除了上述幾種，超聲醫學、核醫學、介入醫學等等都是我們對抗疾病的武器和認識自身的“慧眼”。

相信随着科技的不斷發展，我們将看到越來越多的先進技術用于醫學診斷和治療。

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