สิ่งประดิษฐ์นี้มาจากวิศวกรชาวอังกฤษผู้ไม่ธรรมดาซึ่งทำงานในบริษัทแห่งหนึ่งซึ่งปัจจุบันเป็นที่รู้จักดีในการขายอัลบั้มของบีทเทิลส์
ความเป็นไปได้ของวัตถุล้ำค่าที่ซ่อนอยู่ในห้องลับสามารถจุดประกายจินตนาการได้อย่างแท้จริง ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 วิศวกรชาวอังกฤษ Godfrey Hounsfieldได้ไตร่ตรองว่าเราสามารถตรวจจับพื้นที่ที่ซ่อนอยู่ในปิรามิดอียิปต์ได้หรือไม่โดยการจับภาพรังสีคอสมิกที่ผ่านช่องว่างที่มองไม่เห็น
เขายึดถือแนวคิดนี้มาตลอดหลายปี ซึ่งสามารถถอดความได้ว่า “ มองเข้าไปในกล่องโดยไม่ต้องเปิดมัน ” ในที่สุดเขาก็ค้นพบวิธีการใช้รังสีพลังงานสูงเพื่อเผยให้เห็นสิ่งที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เขาคิดค้นวิธีที่จะมองเห็นภายในกะโหลกศีรษะแข็งและได้ภาพสมองที่อ่อนนุ่มอยู่ข้างใน
ภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ชิ้นแรก – CT scan – ของสมองมนุษย์ถูกสร้างขึ้นเมื่อ 50 ปีที่แล้วในวันที่ 1 ต.ค. 1971 Hounsfield ไม่เคยส่งไปยังอียิปต์ แต่สิ่งประดิษฐ์ของเขาได้นำเขาไปที่สตอกโฮล์มและพระราชวังบักกิงแฮม
นวัตกรรมของวิศวกร
ชีวิตในวัยเด็กของ Godfrey Hounsfield ไม่ได้หมายความว่าเขาจะประสบความสำเร็จมากนัก เขาไม่ใช่นักเรียนที่ดีโดยเฉพาะ สมัยเด็กๆ ครูของเขาเรียกเขาว่า “ตัวหนา “
เขาเข้าร่วมกองทัพอากาศอังกฤษในช่วงเริ่มต้นของสงครามโลกครั้งที่สอง แต่เขาไม่ได้เป็นทหารมากนัก อย่างไรก็ตาม เขาเป็นพ่อมดที่มีเครื่องจักรไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรดาร์ที่คิดค้นขึ้นใหม่ ซึ่งเขาจะตั้งคณะลูกขุนเพื่อช่วยให้นักบินหาทางกลับบ้านได้ดีขึ้นในคืนที่มืดและมีเมฆมาก
หลังสงคราม Hounsfield ทำตามคำแนะนำของผู้บัญชาการและได้รับปริญญาด้านวิศวกรรมศาสตร์ เขาฝึกฝนการค้าขายที่ EMI – บริษัท จะกลายเป็นที่รู้จักกันดีในการขายอัลบั้มของ Beatlesแต่เริ่มต้นจากการเป็น Electric and Music Industries โดยเน้นที่อิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้า
พรสวรรค์ตามธรรมชาติของ Hounsfield ผลักดันให้เขาเป็นผู้นำทีมในการสร้างคอมพิวเตอร์เมนเฟรมที่ทันสมัยที่สุดในสหราชอาณาจักร แต่ในช่วงทศวรรษที่ 60 EMI ต้องการออกจากตลาดคอมพิวเตอร์ที่มีการแข่งขันสูง และไม่แน่ใจว่าจะทำอย่างไรกับวิศวกรที่เก่งกาจและแปลกประหลาด
ระหว่างช่วงพักร้อนที่ต้องไตร่ตรองถึงอนาคตของเขาและสิ่งที่เขาอาจจะทำเพื่อบริษัท Hounsfield ได้พบกับแพทย์คนหนึ่งที่บ่นเกี่ยวกับคุณภาพของรังสีเอกซ์ในสมองที่ไม่ดี รังสีเอกซ์ธรรมดาแสดงรายละเอียดที่น่าทึ่งของกระดูกแต่สมองเป็นเนื้อเยื่ออสัณฐาน – เมื่อเอ็กซ์เรย์ทุกอย่างดูเหมือนหมอก สิ่งนี้ทำให้ Hounsfield คิดเกี่ยวกับแนวคิดเก่าของเขาในการค้นหาโครงสร้างที่ซ่อนอยู่โดยไม่ต้องเปิดกล่อง
วิธีการใหม่เผยให้เห็นสิ่งที่ไม่เคยเห็นมาก่อน
Hounsfield ได้กำหนดวิธีใหม่ในการแก้ไขปัญหาการถ่ายภาพสิ่งที่อยู่ภายในกะโหลกศีรษะ
ประการแรก เขาจะแบ่งสมองออกเป็นชิ้นๆ ต่อเนื่องกันราวกับขนมปังก้อนหนึ่ง จากนั้นเขาวางแผนที่จะฉายรังสีเอกซ์หลายชุดผ่านแต่ละชั้น โดยทำซ้ำในแต่ละระดับของครึ่งวงกลม ความแข็งแรงของลำแสงแต่ละลำจะถูกจับไว้ที่ฝั่งตรงข้ามของสมอง โดยลำแสงที่แรงกว่านั้นบ่งชี้ว่าพวกเขาเดินทางผ่านวัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า
ในที่สุด อาจเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่แยบยลที่สุดของเขา Hounsfield ได้สร้างอัลกอริธึมเพื่อสร้างภาพสมองขึ้นใหม่โดยอิงจากเลเยอร์เหล่านี้ทั้งหมด ด้วยการทำงานย้อนกลับและใช้คอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ที่เร็วที่สุดในยุคนั้น เขาสามารถคำนวณมูลค่าของกล่องเล็กๆ แต่ละกล่องของชั้นสมองแต่ละชั้นได้ ยูเรก้า!
แต่มีปัญหาคือ EMI ไม่ได้เกี่ยวข้องกับตลาดการแพทย์และไม่มีความปรารถนาที่จะก้าวเข้ามา บริษัทอนุญาตให้ Hounsfield ทำงานเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเขา แต่มีเงินทุนไม่เพียงพอ เขาถูกบังคับให้ต้องเดินผ่านถังขยะของศูนย์วิจัยและนำเครื่องสแกนแบบดั้งเดิมมาบดรวมกัน ซึ่งมีขนาดเล็กพอที่จะวางอยู่บนโต๊ะอาหารได้
แม้จะประสบความสำเร็จในการสแกนวัตถุที่ไม่มีชีวิตและต่อมาสมองของโคเชอร์พลังที่ EMI ยังคงถูกครอบงำ Hounsfield จำเป็นต้องหาเงินทุนภายนอก ถ้าเขาต้องการดำเนินการกับเครื่องสแกนของมนุษย์
Hounsfield เป็นนักประดิษฐ์ที่ฉลาดหลักแหลมและใช้งานง่าย แต่ไม่ใช่นักสื่อสารที่มีประสิทธิภาพ โชคดีที่เขามีเจ้านายที่เห็นอกเห็นใจ Bill Ingham ซึ่งเห็นคุณค่าในข้อเสนอของ Hounsfield และพยายามดิ้นรนกับ EMI เพื่อให้โครงการล่ม
เขารู้ว่าไม่มีเงินช่วยเหลือที่พวกเขาจะได้รับอย่างรวดเร็ว แต่เหตุผลที่กระทรวงสาธารณสุขและประกันสังคมของสหราชอาณาจักรสามารถซื้ออุปกรณ์สำหรับโรงพยาบาลได้ อย่างน่าอัศจรรย์ Ingham ขายเครื่องสแกนสี่เครื่องให้พวกเขาก่อนที่พวกเขาจะถูกสร้างขึ้น ดังนั้น Hounsfield จึงจัดทีม และพวกเขาเร่งสร้างเครื่องสแกนมนุษย์ที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
ในขณะเดียวกัน Hounsfield ต้องการให้ผู้ป่วยลองใช้เครื่องของเขา เขาพบนักประสาทวิทยาที่ไม่เต็มใจที่จะช่วยเหลือ ทีมงานได้ติดตั้งเครื่องสแกนขนาดเต็มไว้ที่โรงพยาบาล Atkinson Morley ในลอนดอนและเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2514 พวกเขาได้สแกนผู้ป่วยรายแรกของพวกเขา นั่นคือ หญิงวัยกลางคนที่แสดงสัญญาณของเนื้องอกในสมอง
ไม่ใช่กระบวนการที่รวดเร็ว – 30 นาทีสำหรับการสแกน ขับรถข้ามเมืองด้วยเทปแม่เหล็ก 2.5 ชั่วโมงในการประมวลผลข้อมูลบนคอมพิวเตอร์เมนเฟรม EMI และถ่ายภาพด้วยกล้องโพลารอยด์ก่อนจะรีบวิ่งกลับไปที่โรงพยาบาล
และในกลีบหน้าผากด้านซ้ายของเธอนั้น มีก้อนซีสต์ขนาดเท่าลูกพลัม ด้วยเหตุนี้ วิธีอื่นๆ ในการถ่ายภาพสมองจึงล้าสมัย
CT scan นับล้านทุกปี
EMI ซึ่งไม่มีประสบการณ์ในตลาดการแพทย์ จู่ๆ ก็ผูกขาดเครื่องจักรที่มีความต้องการสูง ก้าวเข้าสู่การผลิตและเริ่มประสบความสำเร็จอย่างมากในการขายเครื่องสแกน แต่ภายในห้าปี บริษัทที่ใหญ่กว่าและมีประสบการณ์มากกว่าที่มีความสามารถในการวิจัยมากขึ้น เช่น GE และ Siemens ได้ผลิตเครื่องสแกนที่ดีขึ้นและกลืนกินยอดขาย ในที่สุด EMI ก็ออกจากตลาดการแพทย์ – และกลายเป็นกรณีศึกษาว่าทำไมการเป็นหุ้นส่วนกับคนสำคัญคนหนึ่งจึงดีกว่าแทนที่จะพยายามไปคนเดียว
นวัตกรรมของ Hounsfield ได้เปลี่ยนโฉมการแพทย์ เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 2522 และได้รับตำแหน่งอัศวินจากสมเด็จพระราชินีในปี 2524 เขายังคงพัตต์สิ่งประดิษฐ์ต่อไปจนกระทั่งวันสุดท้ายของเขาในปี 2547 เมื่อเขาเสียชีวิตที่ 84
ในปีพ.ศ. 2516 โรเบิร์ต เลดลีย์ ชาวอเมริกัน ได้พัฒนาเครื่องสแกนทั้งตัวที่สามารถแสดงภาพอวัยวะอื่นๆ หลอดเลือด และกระดูกได้ เครื่องสแกนสมัยใหม่เร็วกว่า ให้ความละเอียดที่ดีกว่า และที่สำคัญที่สุดคือ สแกนโดยให้ได้รับรังสีน้อย มีแม้กระทั่งเครื่องสแกนมือถือ
ภายในปี 2020 ช่างเทคนิคได้ทำการสแกนมากกว่า 80 ล้านครั้งต่อปีในสหรัฐอเมริกา แพทย์บางคนโต้แย้งว่าจำนวนนั้นมากเกินไปและอาจไม่จำเป็นในสาม แม้ว่าสิ่งนี้อาจเป็นความจริง แต่การสแกน CT scan มีประโยชน์ต่อสุขภาพของผู้ป่วยจำนวนมากทั่วโลก โดยช่วยระบุเนื้องอกและตรวจสอบว่าจำเป็นต้องทำการผ่าตัดหรือไม่ มีประโยชน์อย่างยิ่งในการค้นหาการบาดเจ็บภายในอย่างรวดเร็วหลังเกิดอุบัติเหตุในห้องฉุกเฉิน
และจำความคิดของ Hounsfield เกี่ยวกับปิรามิดได้หรือไม่? ในปี 1970 นักวิทยาศาสตร์ได้วางเครื่องตรวจจับรังสีคอสมิก ไว้ ในห้องที่ต่ำที่สุดในพีระมิดคาเฟร พวกเขาสรุปว่าไม่มีห้องที่ซ่อนอยู่ภายในพีระมิด ในปี 2560 อีกทีมหนึ่งได้วางเครื่องตรวจจับรังสีคอสมิกในมหาพีระมิดแห่งกิซ่าและพบห้องที่ซ่อนอยู่ แต่ไม่สามารถเข้าถึงได้ ไม่น่าจะเป็นไปได้ที่จะถูกสำรวจในเร็ว ๆ นี้
Edmund S. Higgins เป็นรองศาสตราจารย์สาขาจิตเวชศาสตร์และเวชศาสตร์ครอบครัวที่ Medical University of South Carolina
