CT技術的數學理論誕生解說

ＴＳＺelisa試劑盒20世紀70年代中期，在英國出現了一種神奇裝置，叫做“計算機輔助X射線斷層成像儀”（Computer Assisted Tomography，簡稱CAT或CT）；它能夠在不損傷病人的情況下，提供人體從頭到腳各部位的斷層X-射線圖像。利用CT，醫生可以輕而易舉地觀察到人體內部哪怕是微小的病變和病灶分布，能夠及早采取正確的治療措施，從而拯救了無數患者的生命。
今年的諾貝爾醫學獎授予美國人柯馬克和英國人豪斯菲爾德，以表彰他們“發明了計算機輔助X射線斷層成像技術”。卡羅琳醫院的葛雷茨（Torgny Greitz）教授在授獎發言中說：“今年諾貝爾醫學獎的兩位獲獎者都不是醫學專家，然而他們在醫學領域掀起了一場革命…… 他們所發明的計算機輔助X射線成像技術，使醫學如同進入了太空時代。”“沒有什么醫學成就能夠像CT技術那樣，立即被廣泛接受并得到毫無保留的熱烈歡迎。”“柯馬克和豪斯菲爾德開創了醫學診斷的新時代。他們的工作正符合諾貝爾在其遺囑中有關‘為人類作出zui有益貢獻’的規定。”
他終于在1963年發表了題名為“函數的直線積分表示及其放射學應用”[4]的開創性論文。在該文的開頭提到了所研究問題的解答有三個應用：（1）確定二維區域X射線吸收率的變化；（2）確定物質中正電子湮滅的非均勻分布；以及（3）確定恒定成分物質中的密度變化。但只字未提到關于人體斷層成像的應用——當時他根本沒有想到。
柯馬克的文章發表后，在好幾年內無人理會。直到1970年代初期，由于計算機的迅速發展使得大規模數值運算成為可能；英國計算機工程師豪斯菲爾德出了CT*臺原型機，更多的學者開始研究CT的工作原理；這時人們才注意到，柯馬克早在10年前就已經建立好了CT的完整理論。順便提一下，后來與柯馬克分享諾貝爾獎的豪斯菲爾德，是在二次大戰中的*里學習了電子技術。他甚至未曾獲得過正規大學的畢業文憑。
ＴＳＺelisa試劑盒CT技術的數學理論有著廣泛的應用。這些CT圖像有著不同于X射線圖像的意義。比如說，正電子CT(PET)能夠提供病人體內新陳代謝水平的分布圖像。此外，該理論還可以用于其他領域，如測量海水溫度分布、觀察天體運動，等等。近幾年有報道，CT技術被用于木材的無破壞內部檢測，它將大大提高木材的利用率并降低成本。
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