据说陷入恐惧的安娜·柏莎当时这样叫喊出来。1895年12月5日,德国巴伐利亚州历史悠久的维尔茨堡大学物理系主任、教授威廉·伦琴的妻子安娜看到了丈夫给她的一只手拍摄的特殊“照片”。黑白两色照片上的图像分明是一只手的骨架的阴影,她在这只手的无名指上,还看到了自己的戒指。
1895年,伦琴教授正在研究真空管的阴极射线。X射线的发现缘于他试图重复的另一个德国物理学家Philipp Von Lenard的实验。Lenard也是物理学界响当当的人物,他正是凭借对于阴极射线的巨大贡献而获得了1905年的诺贝尔物理学奖。
伦琴在当年的11月初的实验里,偶然发现了阴极射线在涂上亚铂氰化钡的纸板上产生了荧光效应。他好奇另外一种管壁更厚的真空管是否也会有这种现象,于是在11月8日的晚间决定继续他有趣的实验。
伦琴被尊为诊断影像学之父。他的最重要的贡献即X射线的发现,并由此开启了医学成像的时代,这对于人类的贡献无法衡量。
也就是在这一次试验中,他发现距离他的管子几英尺意外的亚铂氰化钡再次出现了荧光。他怀疑也许是一种新的射线导致了这种现象,但是由于他对于这种可能存在的射线的性质一无所知,所以就也用数学上表示未知量的符号x来命名这种射线。
11月8日是个周五,勤奋的伦琴教授像许多科学家一样,周末照常工作,重复了他的实验并且做了初步的笔记。好奇心往往会使科学家进入一种亢奋的工作状态,伦琴也不例外。接下来的几个周,伦琴夜以继日的工作,吃住都在实验室,针对这种新的射线进行了一系列的测试。
伦琴因为对于x线的研究获得了巨大的声誉。1901年就被授予了诺贝尔物理学奖。但是和居里夫人一样,这个性格耿直的德国人不愿意为他的发现申请专利,而是希望他的成果可以被人类共享,而使全人类受益,还把诺贝尔奖金也捐献给了维尔茨堡大学。
今天,人们把X射线的发现作为医学成像技术的开端,也把伦琴尊为诊断影像学之父。和中文类似,在许多语言里,X射线还被称为伦琴射线。
伦琴的发现发表之后很短的时间里,这种成像技术就被世界各地广泛地应用于医学成像。比如美国的麻省总医院在1896年就已经开始使用x光成像。在中国的苏州,美国教会创办的博习医院也早在一年之后的1897年就引进了x光机,算是中国有据可查的最早在临床上使用X光的医院。
X线穿过人体之后,部分能量在人体内产生衰减,余下的部分投射到显影底片上,就形成了一个体内三维结构在底片平面上的二维投影。这个投影上所显现的对比度,就是由人体组织对X光的吸收系数决定的。
成像是个“反问题”,人们探测某种能量,比如声、光、电、或者热与生物体产生相互作用之后残留的信息,用他们返回去“猜想”那些看不到的结构和信息。而能看到我们的肉眼看不到的信息,这对于人类来说意义重大——有了充当我们的眼睛的这些工具,使许多本来看不见、摸不着、不可能的基础研究和医学实践都成为可能。