X光片的手掌影像 |
俗話說:「眼見為憑」。可見人類對於圖像資訊的感受最為直接。所以在影像處理學域中有句名言:「一張圖片勝過千言萬語」。
早期,醫生臨床診斷病患只能用「望、聞、問、切」。至於身體內部的病況只能透過人體解剖,才有辦法真實了解,但有風險。所以,一直以來人類有個夢想,希望能夠用非侵入性的方式,透視人體構造。這樣的夢想,終於在X射線(X光)的發現,而得以實現。X射線(X光)的發現,可以說開啟近代醫學影像的先驅,它的發現帶動爾後醫學影像研究的熱潮,也才有後來更多更精密的影像儀器的誕生。
西元1895年,德國物理學家侖琴在作一項電學實驗時,用紙覆蓋住陰極射線管以進行真空放電的研究時,他發現一塊塗有亞鉑氰化鋇的螢光屏發出閃光。侖琴認為螢光屏能發出閃光,是因為從陰極射線管中,釋出某種看不見的神秘光線所造成。經過多次實驗,他發現這神秘的光線能穿透許多物質。當時侖琴並不完全了解這種光線的特性,後來就把這個神秘光線稱為X射線(在數學上「X」代表未知數)。不久他就用妻子的手拍攝了世界上第一張X光片,並公開發表。
侖琴的X射線發表後,在醫學界及物理界受到極大的重視,幾年當中就有眾多醫學及物理學的相關論文、研究發表。就在短短的5年後,侖琴於西元1901年,獲得第一屆諾貝爾物理學獎。因為侖琴是物理學家,所以獲頒物理學獎。但是X射線主要還是用在醫學界,所以一般人還是將他的成就歸類於醫學界的重大成就之一。
X射線是一種高能量的電磁幅射,可以穿透許多物質,包括人類的身體。當我們的身體做X光檢查時,X光會穿透身體組織而使底片感光,產生影像。由於人體組織對輻射吸收能力不同,其密度較高的組織吸收(阻擋)較多的X光量,使得X光片呈現白色(例如骨骼、金屬)。而密度較低的組織吸收較少的X光量,則會在X光片呈現黑色(例如肺部空氣、或其他如腸胃道的空氣)。另外像肌肉、臟器則會呈現灰色的陰影。
當然X光也在醫學以外的領域被廣泛的使用,例如機場的行李檢查、違禁品檢查等。甚至在我們的宇宙中,部分天體也會釋放出X射線,透過觀測有助於我們了解天體的構造與演化。
參考資料
1.行政院衛生署胸腔病院電子報(第13期)
2.科學漫畫講義(第10期)
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