X光機的由來
1895年威廉。倫琴發現X射線後,X射線在醫療方麵的潛力很快得到認同。
這一發現宣布後的幾周內,美國就開始使用X射線檢查骨折。1896年,托馬斯。
愛迪生發明了X射線熒光檢查儀,沃特。坎農將它用於跟蹤硫酸鋇在動物體內消化道中的運動。後來這一技術被用來輔助顯示人類的消化係統。
美國發明家威廉。柯立芝於1913年發明了改進的X射線管,這種射線管與後來醫生和牙醫使用的非常相似。庫利奇的機器可以非常精確地控製X射線波長和電壓。與此同時,英國的父子組合威廉。亨利。布拉格和威廉。勞倫斯。布拉格對於X射線的了解做出很大貢獻。威廉。亨利。布拉格在澳大利亞任教時,就對放射學這門新興的學科產生很大興趣。這期間,他自己建造了一台X射線機。他還用這台機器檢查過兒子受傷的肘部。1909至1913年間,父子二人一同在英國工作,研究馬克斯。馮。勞厄發現的X線衍射。兒子威廉。勞倫斯。布拉格發展出一套方程式,被稱為布拉格定律,描述了X射線穿過晶體的衍射,由此而建立起X射線結晶學這個新的領域。這一技術成為研究礦物學、冶金及生物化學的重要工具。X射線結晶學被用來分離青黴素的分子結構以及後來的DNA結構。父子二人共同獲得了1915年的諾貝爾物理學獎。25歲的威廉。勞倫斯。布拉格成為當時最年輕的獲獎者。
心電圖機的由來
科學家發現,當人的心髒搏動時,伴有微弱的電活動。19世紀末,科學家首先在動物體內,爾後在人體內發現這種生物電流極其微弱,而且變化非常快,一般的電捷計很難測出。1881年,沃勒首先研製出毛細管電位計來記錄生物電。但該電位計測量心電的效果很不理想。
這時候,就讀於荷蘭烏特勒克大學的年輕學生威廉。艾因特霍芬發誓要弄清心電電子描記器的機械原理,他為此轉入了物理係。
1885年,艾因特霍芬到萊頓學院任病理學教授,進一步研究他的課題。
1891年,艾因特霍芬成功地研製出了弦線電流計,可以把組織中微弱電流的情況準確地記錄下來。1903年,艾因特霍芬又發明了弦線型心電圖描記器。為了謹慎起見,艾因特霍芬一直沒有公布自己的發明,獨自不斷進行完善。
1906年,荷蘭萊頓大學附屬醫院裏送來了一位情況非常危險的心髒病患者。他的心跳極其微弱,所有的測量儀器都無法測出,醫生也無法診斷其病情。正當大家束手無策的時候,艾因特霍芬教授及時搬出了一直“深藏閨中”
的儀器。用儀器上的一根石英絲兩端與患者身體相連,再將儀器與電纜接通,不一會,實驗室裏就接收到了清晰的心電圖。醫生們很快診斷出了患者的病情,挽救了他的生命。
艾因特霍芬因發明了世界上首台心電圖描記器而轟動了世界醫學界,並因此獲得了1924年的諾貝爾獎。心電圖機的工作原理是:心髒每一次收縮和舒張,都會構成了一個心動周期。
心電活動與之相應,也形成了一個心電周期。人的體液中含有電解質,具有導電性能。人體內及體表會有電流自心電圖的正極流入負極,形成一個心電場。心電場在人體表麵分布的電位就是體表電位。心電圖機將此體表電位的電信號放大,並按心髒激動的時間順序記錄下來,得到心電圖,於是,就能夠描記出被測者的心電變化。
在描記心電圖時,一般要先將導電放在體表的一些固定部位上,然後把電極板安放在這些部位上,用導線將電極連接到心電圖機的正確兩極,形成導聯。1905年,艾因特霍芬首先采用標準導聯描記心電圖,即用3種方法在被檢測者的肢體上安放電極,形成導聯。20世紀40年代,美國學者威爾遜發明了單極肢體導聯。不久,戈德伯格把這種導聯改良成加壓單極肢體導聯,使描記出的心電圖更為清晰。威爾遜在發明了單極肢體導聯後,又研製出了單極心前導聯。這樣就形成了12導聯心電圖。世界上每一種心電圖機,都是按順序或同時對這12種導聯的心電圖進行記錄,來全麵了解患者的心髒病情。
心電圖記錄在印有l毫米間距的縱橫細線的小方格上。其橫向代表時間,縱向代表電壓。一般記錄紙的移動速度為每秒25毫米。橫向一小格代表0.04秒;縱向一小格代表0.1毫伏。為了對比觀測心電圖是否異常,醫學家確定了帶有各項數據正常範圍的正常圖。正常心電圖由一係列波組成,都可在該心電圖1957年,美國物理學博士霍爾特發明了能在人體活動的情況下描記心電並能隨身攜帶的動態心電圖機。該機主要用於監測冠心病、肥厚性心肌病、二尖瓣脫垂和長Q-T綜合症等患者有無嚴重心律失常發作的情況,可監測患間歇性心律失常、原因不明的暈厥和病態竇房綜合症病人的狀況,了解安裝在患者身上的心髒起搏器的功能狀態,觀察體力活動對心律和心髒供血的影響。
這一年,美國心髒協會前主席彼博格開始嚐試用剛剛問世的計算機來對心電圖進行自動分析。1962年,常規12導聯心電圖自動分析程序被研製出來。後來,世界衛生組織、國際心髒協會、國際心電協會都推薦用同步記錄12導聯心電圖機作為開發心電圖儀器的基礎,並參照它建立正常值和新的診斷標準。
20世紀下半葉以來,世界各國對心電的研究不斷取得突破。熱筆型、噴墨型心電圖機相繼問世並被廣泛應用。計算機技術也被迅速用於輔助心電圖的自動診斷。
1994年4月,中國北京哈特醫療儀器技術公司王湘教授發明了微型心電圖記錄分析裝置“心髒保護神”,曾榮獲日內瓦國際發明展大獎。該裝置運用了紅外、計算機和微電子技術,僅重50克。
近幾年,瑞士巴塞爾大學附屬醫院開始試用瑞士一家醫療技術公司開發的心電圖測量係統,可以用移動電話對心髒病人進行24小時的監護。
CT機的由來
CT機的出現,最早要追溯到倫琴發現X射線。1895年11月8日,倫琴在一次陰極射線的實驗中,偶然發現了一種可以穿透某些不透明物質的射線,他稱其為X射線。他發現這種射線具有直線傳播、穿透力強、不隨磁場偏轉等性質。接著,他將研究成果寫成論文《關於一類新的射線——初步報告》,提交給了維爾茨堡物理醫學協會。
這個了不起的發現使全世界物理學家為之震驚,引起了物理學界極大的研究熱情。倫琴因此而獲得1901年諾貝爾物理學獎,成為第一個獲得諾貝爾物理學獎的人。
倫琴的發現很快被應用於醫學診斷。在此之前,醫生隻能憑病人的體表反映,檢查和診斷一些明顯的症狀;用X射線,就能使人體內部的病變反映到熒光屏上。醫生第一次可以不用外科手術就能夠看見人體內病變和受損傷的情況。