對於壹個病人來說,醫生需要清楚的了解病人體內的情況(當然表面的皮外傷不算)。中醫有望提問,西醫有自己的解剖和各種生理參數的檢查。然而,僅僅依靠簡單的皮膚探查和患者自述,仍難以對許多疾病做出診斷,因此各大中醫院紛紛引入現代醫學診斷技術。西醫雖然擅長手術,輔以活檢、血常規、尿檢等各種檢查,但手術對人體是有傷害的,各種檢查很難確定病變的具體部位。因此,我們需要能夠了解患者的生理結構和病理變化,並對其造成很少或沒有傷害。
而我們的肉眼是看不到體內的結構和病變的,因為可見光的穿透力太小,在人體組織中衰減非常快。薄薄的壹層眼皮可以讓妳輕松面對陽光而不被蒙蔽。用可見光範圍內的電磁波來探測深度幾十毫米甚至幾十厘米的人體內部組織結構,幾乎是不可能的。但是科學家和工程師們已經發明了各種技巧來解決這個問題:
1.內窺鏡
內窺鏡的原理是最簡單的:既然我們從外面看不到,那就從裏面看。
我們可以通過壹根能透過人體各個毛孔傳輸光線的導管,從外部直接觀察體內的組織結構和病變。聽起來很簡單,然而,內窺鏡技術發展了近兩個世紀,對於今天的患者和醫護人員來說,仍然不是那麽舒服。即使有了胃鏡,患者也常常因為本能的口腔反射而試圖嘔吐進入食道的異物,導致檢查過程非常痛苦。更不用說腸鏡和陰道鏡了,會給很多患者造成心理陰影。目前前沿研究正在嘗試膠囊內鏡,潛力很大,可以大大減輕患者的痛苦。但目前並不實用,與傳統內窺鏡相比在成像清晰度、具體成像部位、分辨率等方面都有很大的局限性。比如對於肝、腎等實質性器官(也就是人是實心的而不是空心的),內窺鏡是完全無能為力的。
上圖是腸鏡的簡單示意圖(來源:腸鏡_徐賁_新浪博客)。不知道妳怎麽看,反正我很受傷。
2.x射線成像
既然可見光的穿透力不強,那就來點強的吧...
可見光是波長在400到760納米之間的電磁波。根據公式,光子能量,其中c是光速,h是普朗克常數,波長和頻率。簡而言之,波長越短,光子的能量越高,壹般來說穿透力越強。既然幾百納米的波長太長,那我們就點幾納米:X射線。下圖是電磁頻譜的簡單示意圖(來源:百度百科)。
x射線是威廉·倫琴在1895年首先發現的。謠傳倫琴偶然發現暗室裏的膠卷是感光的。在排除了陰極射線的可能性後,他認為這是壹種“未知”射線,於是將其命名為X射線。並且在強烈的好奇心驅使下,他用x光拍了壹張自己手的照片,發現自己可以神奇地看到骨頭...所以X射線成像壹直被廣泛用於觀察骨骼,直到現在。傳說這是倫琴給他妻子拍的第壹張x光照片:
為什麽我要說“死亡”這個詞?我會在關於x光和CT的章節裏詳細描述x光的危害。
至於CT,它的全稱是Computed Tomography,意思是計算機斷層掃描。目前醫院主要使用X射線,這裏就以X-CT技術為例進行介紹。