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

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.

Một quyết định tháo gỡ

Một quyết định tháo gỡ

Chiều 5/12/2025, với 439/443 đại biểu biểu quyết tán thành, Quốc hội đã thông qua thông Luật Giám định tư pháp sửa đổi, sẽ có hiệu lực từ ngày 1/5/2026. Luật này đã khôi phục “quyền” giám định pháp y thương tích trên người sống của các bác sĩ pháp y CAND…

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Giữa thế kỷ XVI, tại một ngôi làng nhỏ miền Nam nước Pháp, một người đàn ông trở về sau nhiều năm mất tích và được cả cộng đồng thừa nhận là Martin Guerre. Ông được vợ chấp nhận, được gia đình đón nhận, thậm chí tham gia các tranh chấp tài sản như một chủ hộ thực sự. Chỉ có một sự thật mà không ai nhận ra trong nhiều năm: ông không phải Martin Guerre. Vụ án sau đó không chỉ là câu chuyện về một kẻ mạo danh, mà còn trở thành một trong những hồ sơ đầu tiên đặt nền móng cho tư duy pháp lý về danh tính con người - một vấn đề mà hơn 4 thế kỷ sau vẫn còn nguyên tính thời sự.

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Cuộc tấn công bằng máy bay không người lái của Iran mới đây nhắm vào trung tâm dữ liệu của các hãng công nghệ lớn tại Trung Đông bất ngờ gióng lên hồi chuông cảnh báo đối với thế giới: cơ sở hạ tầng dữ liệu đã chuyển từ tài sản thương mại thành mục tiêu chiến lược.

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Các cường quốc hàng đầu hiện đang bắt đầu hiểu được những thay đổi mang tính cách mạng do tiềm năng sử dụng rộng rãi các loại vũ khí chính xác tầm xa mang lại. Ở quy mô mà tên lửa chiến thuật có thể được sản xuất và triển khai hàng nghìn chiếc, tên lửa hành trình hàng chục nghìn chiếc và máy bay không người lái cảm tử tầm xa hàng triệu chiếc mỗi năm, tác động của chúng sẽ tương đương với vũ khí hạt nhân, ít nhất là ở cấp độ chiến thuật. Tất nhiên, giải pháp tối ưu sẽ luôn là sự kết hợp của cả hai, nhưng hoàn toàn có thể trong vòng 5 đến 10 năm tới, chính các loại vũ khí tầm xa, độ chính xác cao sẽ có khả năng giải quyết nhiệm vụ chính là đánh bại kẻ thù từ xa mà không cần sử dụng máy bay có người lái.

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Cuộc chiến với Iran đang trở thành nơi thử nghiệm cho các loại vũ khí mới nhất của Mỹ. Quân đội Hoa Kỳ đã sử dụng một số loại vũ khí mới để thực hiện các cuộc tấn công chống lại Tehran. Chúng bao gồm tên lửa đạn đạo tầm ngắn và máy bay không người lái (UAV) tấn công giá rẻ. Loại này được Mỹ cải biên từ công nghệ UAV của Iran. Các nhà quan sát cũng phát hiện ra một biến thể mới của tên lửa hành trình phóng từ tàu chiến.

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Bỗng một ngày nào đó, người ta bàng hoàng khi phát hiện hình ảnh của mình bị rao bán trên mạng với cảnh nhạy cảm, bị cắt ghép, chắp vá thành những món hàng “nóng” và bị trao đổi, mua bán như mớ rau, cân cá trên “chợ đen”. Đây là thực trạng đáng báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến danh dự và nhân phẩm con người, gây ra nhiều hệ lụy xấu cho cộng đồng và xã hội...

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA của một người vô gia cư Mỹ được tìm thấy dưới móng tay một nạn nhân bị giết, nhưng anh chưa từng gặp người đó trong đời, và từ nghịch lý này, một sự thật lộ ra: thứ được coi là bằng chứng chắc chắn nhất lại có thể đẩy một người vô tội đến sát bờ vực bị kết án.

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các công cụ kỹ thuật số ngày càng được sử dụng nhiều trong hoạt động quân sự, chiến sự giữa Mỹ, Israel và Iran cho thấy cách thức tiến hành chiến tranh đang thay đổi nhanh chóng. Khi dữ liệu trở thành mục tiêu và AI trở thành công cụ ra quyết định, ranh giới giữa chiến tranh truyền thống và chiến tranh công nghệ cao gần như bị xóa nhòa.

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

Mới đây, một công ty công nghệ quốc phòng Trung Quốc tuyên bố hệ thống AI của họ đã phát hiện tín hiệu từ máy bay ném bom tàng hình B-2 của Mỹ và dấu hiệu huy động quân sự nhiều tuần trước khi cuộc xung đột với Iran leo thang.

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Việc Israel sử dụng tên lửa Blue Sparrow đã thu hút sự chú ý toàn cầu vì quỹ đạo bay bất thường, tốc độ cao và khả năng tấn công các vị trí được phòng thủ kiên cố mà không cần nhiều cảnh báo.

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Hơn 16 tỷ mật khẩu và thông tin đăng nhập bị phơi bày trên không gian mạng đã tạo ra cú sốc lớn đối với giới an ninh toàn cầu. Vượt ra ngoài con số kỷ lục, vụ rò rỉ đã phơi lộ một thực tế đáng lo ngại: các lỗ hổng an ninh đang âm thầm kết nối, và chuyển hóa thành mối đe dọa có tính hệ thống.

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Việc kiểm soát các tuyến cáp quang ngầm dưới biển, huyết mạch của mạng Internet toàn cầu, đã trở thành chiến tuyến mới trong cuộc chiến giành quyền lực kỹ thuật số. Trong các vùng biển tranh chấp, sức mạnh thường được coi là một màn trình diễn.

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

Một phụ nữ 21 tuổi ở Hàn Quốc vừa bị cáo buộc đã sử dụng phần mềm ChatGPT để giúp trả lời các câu hỏi khi cô ta lên kế hoạch cho một loạt vụ giết người khiến hai người đàn ông thiệt mạng và một người khác bất tỉnh trong giây lát.