Máy chụp CT ra đời như thế nào?

Những món đồ quý cất giấu trong các căn phòng bí mật luôn khơi gợi trí tưởng tượng của nhiều người. Khoảng giữa thập niên 1960, kỹ sư người Anh Godfrey Hounsfield đã cân nhắc trong việc tìm hiểu liệu người ta có thể tìm thấy những khu vực ẩn bên trong các kim tự tháp Ai Cập bằng cách thu giữ những tia vũ trụ đi qua những chỗ trống không nhìn thấy được?

Suốt nhiều năm ông Hounsfield đã nung nấu ý tưởng này theo một cách được diễn giải là “nhìn hộp đồ mà không cần mở nó ra”. Cuối cùng ông đã hình dung ra cách dùng các tia năng lượng cao để hé lộ thứ vô hình trước mắt người phàm. Ông Hounsfield đã hình dung ra cách để nhìn vào trong một cái sọ cứng và chụp được bức ảnh về bộ não mềm bên trong.

Hình ảnh chụp cắt lớp vi tính đầu tiên (quét CT) về não người đã được thực hiện vào ngày 1 tháng 10 năm 1971, tức 50 năm trước. Hounsfield chưa từng đến Ai Cập, song phát minh của ông đã đưa bước chân ông đến Stockholm và điện Buckingham.

Trong một kỳ nghỉ nhằm giúp định hình về tương lai mình cũng như sẽ làm gì cho công ty, thì tình cờ Hounsfield đã gặp một bác sĩ, người này phàn nàn về chất lượng nghèo nàn của chụp tia X não. Qủa vậy, chụp X-quang thông thường cho thấy chi tiết về xương, song não lại là một khối mô vô định hình và trên phim X-quang, tất cả đều là một lớp lờ mờ. Điều này khiến Hounsfield trăn trở về ý tưởng đã có từ trước về việc tìm ra những cấu trúc ẩn giấu mà không phải mở hộp.

Rồi thì ông Hounsfield đã trưng ra một cách tiếp cận hoàn toàn mới với vấn đề chụp ảnh bên trong hộp sọ. Trước hết, Hounsfield xây dựng khái niệm sẽ chia bộ não thành từng lát liên tiếp như các lát bánh mì. Kế đó, ông Hounsfield lên kế hoạch sẽ chiếu một chùm tia X qua mỗi lớp, và lập lại quy trình này theo một nửa vòng tròn.

Cường độ của mỗi chùm tia sẽ được thu lại ở đầu bên kia của bộ não, và các chùm tia sáng mạnh hơn cho thấy chúng đi xuyên qua những vật liệu ít đặc hơn. Cuối cùng Hounsfield đã tạo ra một thuật toán nhằm tái cấu trúc hình ảnh não bộ dựa trên những lát não. Chỉ bằng cách dùng máy tính mới hoạt động nhanh nhất thời kỳ đó, ông Hounsfield đã có thể tính toán giá trị của mỗi hộp não nhỏ.

Máy chụp CT ra đời như thế nào? -0
Nhà phát minh Godfrey Hounsfield đứng bên cạnh chiếc máy quét EMI đầu tiên vào năm 1972. Ảnh nguồn: Nagels Consulting.

EMI, khi đó là chủ đầu tư của Hounsfield không muốn bước vào thị trường y tế cũng như không hứng thú. Hãng này cho phép nhà phát minh Hounsfield làm việc với sản phẩm của mình, nhưng chỉ với số kinh phí ít ỏi. Không nản chí, Hounsfield đã lục tung thùng phế liệu trong các cơ sở nghiên cứu và tự lắp ráp một máy quét thô sơ đủ nhỏ để đặt lên bàn ăn.

Ngay cả khi quét thành công các đồ vật vô tri giác và sau đó là não bò Kosher, EMI vẫn chỉ chi tiền nghiên cứu hết sức nhỏ giọt. Buộc lòng ông Hounsfield phải tìm kiếm kinh phí bên ngoài. Dù là một nhà phát minh tài giỏi, trực giác nhanh nhạy, nhưng Hounsfield lại là người kém giao tiếp. May sao, ông chủ Bill Ingham lại biết cảm thông, ông đã thấy được giá trị trong đề xuất của Hounsfield và đấu tranh để EMI tiếp tục phát triển dự án. Ingham biết rằng không có khoản tài trợ nào mà họ có thể nhanh chóng đạt được, mà chỉ đơn thuần là Bộ Y tế và an sinh xã hội Anh có thể mua máy quét cho các bệnh viện.

Thật kỳ diệu, ông Ingham đã bán cho họ 4 cái máy quét trước khi chúng được chế tạo. Vì vậy ông Hounsfield đã tổ chức một đội và họ nhanh chóng chế tạo ra một cỗ máy hiệu quả và an toàn cho con người. Nhưng ông Hounsfield cần có bệnh nhân để thử nghiệm chiếc máy của mình. Và rồi ông tìm thấy một nhà thần kinh học. Nhóm đã thiết lập một máy quét kích cỡ người thật tại Bệnh viện Atkinson Morley ở London vào ngày 1 tháng 10 năm 1971, họ quét bệnh nhân đầu tiên: một phụ nữ trung niên có dấu hiệu u não.

Việc quét cũng không đơn giản: mất 30 phút mới xong, và lái xe khắp thành phố với các cuộn băng từ, và cần 2,5 giờ xử lý dữ liệu trên máy chủ của EMI, cũng như ghi lại hình ảnh bằng camera Polaroid trước khi quay lại bệnh viện. Và rồi ngay phía bên trái thùy trán của nữ bệnh nhân là một khối u nang có kích thước bằng quả mận.

Dù EMI không hứng thú tham gia thị trường y tế, nhưng đội ngũ đang giữ máy quét lại có nhu cầu cao, họ đã đưa vào sản xuất đại trà và buổi đầu đã rất thành công khi bán ra thị trường. Nhưng chỉ trong vòng 5 năm, những công ty lớn hơn, nhiều kinh nghiệm hơn cũng như có đội ngũ nghiên cứu chuyên nghiệp hơn như GE và Siemens đã sản xuất các loại máy quét tốt hơn và doanh số bán hàng tăng nhanh chóng.

Cuối cùng, EMI rớt khỏi thị trường y tế. Chỉ có điều, bước đổi mới của nhà phát minh Hounsfield đã thay đổi luôn nền y học. Ông được Nữ hoàng Anh trao danh hiệu Hiệp sĩ vào năm 1981. Hounsfield tiếp tục theo đuổi hoạt động phát minh cho đến những ngày cuối cùng của năm 2004 khi ông qua đời thọ 84 tuổi.

Năm 1973, nhà phát minh người Mỹ, Robert Ledley đã cho ra đời chiếc máy quét toàn thân mà có thể chụp ảnh các cơ quan nội tạng khác, mạch máu và xương. Những chiếc máy quét hiện đại nhanh hơn, cung cấp độ phân giải tốt hơn, và quan trọng nhất là ít phơi nhiễm bức xạ lần lượt ra đời sau đó. Thậm chí có cả những máy quét di động. Năm 2020, các kỹ thuật viên đã thực hiện hơn 80 triệu lượt quét hàng năm trên đất Mỹ.

Cuối cùng có thể khẳng định rằng quét CT đã mang lại lợi ích to lớn cho sức khỏe của nhiều bệnh nhân trên toàn thế giới, giúp nhận diện khối u và quyết định xem có cần thiết phải mổ hay không. Trong khoa cấp cứu, máy quét đặc biệt hữu ích trong việc giúp tìm kiếm nhanh các chấn thương nội tạng hình thành từ các tai nạn.

Văn Chương (Tổng hợp)

Các tin khác

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.

Khi AI bước vào chiến trường

Khi AI bước vào chiến trường

Quân đội Mỹ đang phát triển các mô hình AI được huấn luyện dựa trên dữ liệu từ nhiệm vụ thực tế, với mục tiêu triển khai một chatbot AI (trí tuệ nhân tạo) dành riêng cho binh sĩ, cho thấy tham vọng đẩy nhanh ứng dụng AI trong quân sự.

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Ngày 23/3/2025, công ty xét nghiệm gen 23andMe nộp đơn xin bảo hộ phá sản theo Chương 11 tại Tòa Phá sản Mỹ khu vực Đông Missouri. Trong vòng 24 giờ, lượng truy cập vào trang web của công ty tăng 526%. Không phải vì khách hàng muốn đọc thông báo phá sản, mà vì hàng triệu người đổ xô vào trang hỗ trợ với một mục đích duy nhất: xóa dữ liệu ADN của mình trước khi chúng bị chuyển giao trong một thương vụ phá sản. Nhưng câu hỏi mà không ai trong số họ có thể trả lời được là: liệu xóa có còn kịp không?

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Suốt 41 năm, giới khoa học và công chúng đã đặt niềm tin vào một “sự thật” mang tên “Người Piltdown”. Vụ lừa đảo kinh điển này không chỉ phơi bày sự xảo quyệt của một cá nhân, mà còn là lời cảnh báo sâu sắc về những điểm mù của tri thức khi bị dẫn dắt bởi thiên kiến xác nhận và lòng tự tôn dân tộc thái quá.

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Lực lượng Nga tại các khu vực tạm chiếm thuộc vùng Donetsk tuyên bố rằng, lực lượng Ukraine đã sử dụng máy bay không người lái (UAV) trang bị bom graphite (than chì) trong các cuộc tấn công ban đêm. Điều này làm dấy lên nhiều câu hỏi về loại vũ khí này, lý do tại sao chúng có thể hiệu quả, và loại máy bay không người lái nào của Ukraine có khả năng mang loại vũ khí này?

Vũ khí “Made in Japan” mở đường tiến ra thị trường toàn cầu

Vũ khí “Made in Japan” mở đường tiến ra thị trường toàn cầu

Sau nhiều thập kỷ tự ràng buộc bởi các chính sách hạn chế nghiêm ngặt, Nhật Bản đã chính thức dỡ bỏ rào cản xuất khẩu vũ khí sát thương. Bước ngoặt này mở ra vận hội mới cho ngành công nghiệp quốc phòng Nhật Bản và đưa các sản phẩm "Made in Japan" vào thị trường vũ khí toàn cầu - một thị trường mà Tokyo chưa từng thực sự đặt chân vào kể từ sau Thế chiến II.

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Tên lửa đất đối không Koral (đôi khi cũng được viết là Coral) dường như đã ra mắt công chúng như một phần trong loạt hệ thống vũ khí nội địa mới của Ukraine được giới thiệu gần đây.

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Các thí nghiệm trên tàu con thoi vũ trụ đã chỉ ra rằng vi khuẩn Salmonella, một nguồn gây ngộ độc thực phẩm phổ biến và đôi khi gây tử vong, trở nên độc hại hơn trong không gian. Đó là nghiên cứu được thực hiện trên chuyến bay STS-115 của tàu Atlantis năm 2006 và STS-123 của tàu Endeavour hai năm sau đó...

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Những lọ tinh dầu nhỏ gọn, mang vẻ ngoài vô hại như dung dịch thuốc nhỏ mắt hay tinh dầu thuốc lá điện tử đang trở thành lớp vỏ ngụy trang tinh vi cho các chất ma túy thế hệ mới. Không chỉ dừng lại ở việc sử dụng, mà đau lòng hơn, nhiều em học sinh còn mua bán, tàng trữ ngay trong môi trường học đường, gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng mua bán ma túy ngày càng trẻ hóa.

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Những ngày gần đây, các địa phương trên cả nước đang tất bật triển khai công tác tuyển sinh đầu cấp. Với thành phố đông dân, tập trung nhiều trường học như Thủ đô Hà Nội, công tác tuyển sinh càng được chú trọng thay đổi; từ khâu đăng ký dự thi, tra cứu thông tin đến công bố kết quả triển khai đồng bộ các nền tảng trực tuyến, mang lại sự thuận tiện và minh bạch hơn cho phụ huynh, học sinh.