人体透视（下） / 开普饭

这是一对还在妈妈肚子里，二十周大的双胞胎，画面右边个子稍小的胎儿在对左边个子稍大的胎儿挥动手脚，看上去像是在“拳打脚踢”，拼命挤出更多的空间，而左边的胎儿就安分多了，只是动了动嘴，缩了一下身子。

这个既神奇又搞笑的婴儿“大战”视频是意外拍到的，英国伦敦帝国理工学院的胎儿保健中心本打算用核磁共振成像仪来诊断共享一个胎盘和供应系统的双胞胎输血症候群的情况。双胞胎中一名胎儿吸收供血过多，可能造成高血压、心力衰竭，而另一胎儿则吸收不足。如果不及时采取措施，可能会造成更严重的情况。

然而在20世纪初，X射线在诊断这样的疾病时常常力不从心——人体是立体的，照在一张平面的底片上，影像就会互相重叠，前面的影子挡住了后面的影子，就分不清楚到底是哪里出了问题。

这一现象引起了美国物理学家科马克的思考。科马克出生在南非，1955年他在开普敦一家医院的放射科工作。他不是医生，但是按照南非的法律规定，医院在进行放射性治疗时必须要有物理学家的监督。科马克很快就对癌症的诊断和治疗发生了兴趣，他也发现了X射线在诊断上的缺点，由此萌发了要改进放射治疗的念头。

如果一棵树的影子挡住了后面的东西，我们就看不到它的影子，怎样才能看到它的影子？等太阳转到另一个方向后，我们自然就能看到树后面的影子，这是常识。所以，不断改变X射线源的位置，多次显影就可以解决影子重叠的问题。伴随着这个思路，X射线断层扫描技术，也就是我们常说的CT，它的雏形产生了。

不过，研究CT扫描仪只属于科马克的业余爱好，他并没有将这件事进行到底。让CT扫描仪破茧成蝶的，是英国人亨斯菲尔德。

当CT检查头部时，X射线管在患者的头部旋转，在头的下方有很多的接受器，X射线从各个角度、各个方向进行投影，投影的角度越多，得到的关于人体的信息就越多。如何处理好这些信息，重组出人体的真实图像，这就要用到电子计算机。英国人亨斯菲尔德精于计算机，是个再合适不过的人选。1951年，他在伦敦法拉第·豪斯电气工程学院毕业后不久，就主持研究了英国第一台晶体管电子计算机，因此他是一位计算机专家。正因为此，他才可能在X射线的新技术研究上获得CT这项重大的发明。

▲图片来源：pixabay.com

1971年9月，亨斯菲尔德与神经放射学家阿姆伯劳斯合作，在伦敦郊外的阿特金森·莫利医院安装了他设计制造的这种装置。10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的状态下朝天仰卧，X射线管装在患者的上方，绕检查部位转动，在患者的下方装有计数器，使人体各部位对X射线吸收的多少反映在计数器上，再把计数器得到的信号输入计算机中存储起来，进行分析和计算，最后成功获得了一张清晰度比X光照片高100倍的脑肿瘤CT照片。

1972年4月，亨斯菲尔德在英国放射学年会上首次公布了这一成果，正式宣告了CT的诞生，这一消息在科技界引起了极大的震动。而在大洋彼岸，一位名叫保罗·劳特布尔的美国人却在为研究成果无处发表而苦恼。这一年，劳特布尔向全球著名的《自然》杂志投稿，《自然》杂志却压根没把劳特布尔的成果当一回事。被《自然》杂志拒之门外的，是一项初生的技术，它的名字如今家喻户晓——核磁共振成像。而当时，劳特布尔花了很大的功夫说服杂志编者，他们才勉强同意将这一成果发表。（不过，编辑还是强制将论文中“这一技术的应用可能帮助医生观测人体内部的器官”的词句删掉，认为这样的描述过于夸张）

同为医学影像技术，20世纪70年代，CT的风头无人能及。它能从不同角度扫描人体，创造出人体内部结构的剖面图，而经过电脑处理的影像讯号，不但清晰、准确、灵敏，还能配合诊断需求，放大、强化影像，让医生对病情的判断更有把握。1979年，科马克和亨斯菲尔德成为了诺贝尔颁奖典礼舞台上最耀眼的明星，这两位没有医学专业经历的科学家被破例授予了诺贝尔生理学或医学奖。

然而，随着时间的推移，人们发现CT并非无懈可击。作为一种X射线成像装置，CT对人体的电离辐射伤害比简单的X射线装置要严重的多。2007年，美国哥伦比亚大学医学影像中心的一项研究称，一次CT检查所受的X射线辐射量大小相当于人们在日本广岛和长崎原子弹爆炸中心2.5公里处所接受的辐射量大小。单从数字上来说，接受一次CT扫描，人体将会增加0.08%的致癌概率。

在不断进步的科技面前，没有什么是命中注定的，也没有什么是绝无可能的。此时，曾经连配角都算不上的劳特布尔和另一名英国科学家彼得·曼斯菲尔德已经为核磁共振成像仪的临床应用默默工作了近30年；曾经让《自然》杂志不屑的核磁共振成像技术，也越发展现出不容小觑的发展潜力。就像《西游记》中孙悟空的火眼金睛一样，核磁共振是利用人体内组织细胞的分子电极性，在外界磁场的作用下旋转及回复原位的时间差，计算、分析机体组织的病理变化。成像能在对身体没有损害的前提下，将人体的内部结构分毫毕现。利用这种技术，可以诊断以前无法诊断的疾病，特别是大脑和脊髓部位的病变。但是由于它姓“核”，人们会不由自主地把它与核医学挂钩。为了突出这一技术与使用放射性元素的核医学之间的差别，放射学家和设备制造商更愿意把它称为“磁共振成像技术”。早在2002年，全球已经大约有2.2万台核磁共振扫描仪在使用，完成了6000多万例检查。如今，每年都有数千万人次接受核磁共振成像扫描。无法想象，如果离开了这一革命性的医疗设备，我们将不得不通过手术来确定病灶，或者忍受具有潜在危险的X射线照射，这些无疑都意味着更大的风险。

劳特布尔和曼斯菲尔德自然而然地获得了诺贝尔奖评审委员会的垂青。2003年10月7日，瑞典卡罗林斯卡医学院决定，把当年诺贝尔生理学或医学奖授予劳特布尔和曼斯菲尔德，以表彰他们在核磁共振成像技术领域的突破性成就。