三、穿透人体的射线

多少年来医生们多么希望能不开刀就可以看到人体内部脏器的结构和病变，这是一个伟大的梦想和理想。1895年11月8日晚，伟大的德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（W.K.Rontgen，1845—1923）实现了这一伟大的理想。

伦琴早年曾研究过电磁学和光学问题，他发现了运动电荷的磁场，被洛仑兹称为“伦琴电流”，这为电子论的创立提供了重要依据；他在晶体物理学上也深有造诣，这些研究对他以后能作出杰出的贡献很有作用。伦琴从1885年起在维尔茨堡大学工作，1894年任该校校长。1895年伦琴研究起阴极射线管中气体的放电过程，在这以前许多人在这方面进行过实验和理论研究，其中有英国的化学家、物理学家克鲁克斯以及德国物理学家勒纳德。勒纳德曾经研究过真空放电管发射出的阴极射线，发现有很强的穿透能力，他认为这是一种电磁波；克鲁克斯也研究了，认为是一种粒子流。^［5］伦琴认为，还有不少问题亟待解决。他重复了勒纳德等人的实验。

11月8日的晚上，当时伦琴在实验室里进行阴极射线实验，他用硬纸板和锡箔把放电管包起来，观察阴极射线的情况，这样做的目的是排除放电管与外界的相互影响。一个偶然事件吸引了他的注意，当时，房间一片漆黑，放电管用黑纸包严，他突然发现在大约1米远的小桌上有一块亚铂氰化钡做成的荧光屏发出闪光，这现象使他非常惊奇，他顾不上回家吃晚饭，全神贯注地重复刚才的实验，他把屏一步步移远，发现即使在2米以外，仍可以在屏上产生荧光。这新奇现象使伦琴确信无法用以往阴极射线的性质来解释，因为已证明阴极射线只能在空气中行进几厘米，因此不可能使几米外的荧光屏产生闪光。

伦琴用了6个星期的时间，深入地研究了这一现象。他用不同的物品，包括书本、木板、铅片等，放在放电管与荧光屏之间，发现各种物品的效果很不一样，有的挡不住，有的能起阻挡作用。经过反复实验，他确信发现了一种尚未为人所知的新射线，因而取名为X射线。伦琴发现1.5mm厚的铅片几乎可完全把X射线挡住。当伦琴进一步检验铅片的吸收能力时，又意外地发现了他自己拿铅片的手的轮廓，这使他后来想到了一个有意义的实验。1895年12月22日，伦琴夫人到实验室来，伦琴请她把手放在用黑纸包严的照相底片上，然后用X射线对准照射15分钟，显影后，呈现出伦琴夫人的手骨像，手指上的结婚戒指也非常清晰。这成了一张有历史意义的照片，它表明从此以后，人类可以借助于X射线，隔着皮肉能透视骨骼。因此，这张照片一发表立即成为最轰动的新闻，引起了世界各地人们的普遍重视。

伦琴于1895年12月28日向维尔茨堡物理学医学学会递交了他的论文《一种新的射线初步报告》，他在论文里写道^［6］：

“如果一个相当大的鲁姆科夫感应线圈的放电可以穿过希托夫真空管……如果再用黑纸板把真空管严密地罩住，那么，在一间黑暗的房子里人们可以看到，放在真空管附近的一个涂有铂氰化钡的纸屏将会闪耀着亮光，或者说每当感应线圈放电时纸屏就发出荧光，这种现象与涂层面向或背向真空管无关。当纸屏离开真空管2米时，这种荧光仍然可以看见。很容易证明，这种荧光是放电管引起，而不会是电路其他部位引起的。”

在这篇论文中，伦琴还首次提到X射线照片。他写道：

“我有手指骨头阴影的照片，……有放在小盒子里一套砝码的照片和指针用金属完全包着的指南针的照片……”

在这篇论文里，伦琴不仅正式宣布了新射线的发现，而且描述了它的一些基本特征，如它有电离气体的本领，不受电场和磁场的影响，等等。他还把这种新射线取名为X射线。(www.daowen.com)

1896年1月5日维也纳《新闻报》报道了伦琴发现X射线的消息，引起世界轰动。1月23日伦琴在维尔茨堡大学物理研究所作了关于X射线的第一次报告。报告后，他用X射线拍摄了著名解剖学教授克利克尔一只手的照片，克利克尔带头向伦琴欢呼三次，当即建议把这种射线命名为伦琴射线。

伦琴的这一伟大发现震惊了世界，揭开了现代放射学发展的序幕，它标志着医学领域发展的新纪元，它使医生们第一次能透过皮肤看到体内的骨骼和深部脏器，它是物理学给予医学的最贵重的礼物，它使许多疾病的诊断和治疗产生了革命性的变化。X线在医学上的应用建立了活体解剖学和生理学的新概念，促进了基础医学和临床医学的发展。

X线发现后很快即被应用到临床进行骨折的诊断。1896年，伦敦，第一次在透视下，从患者手中取出钢针异物。初期的检查只是观察自然对比影像，1920年发明了可用于人体的造影剂，才进入人工对比的X线检查阶段。以后相继出现了各种造影技术，大大扩展了X线检查的应用范围。

初期的X线机设备简单，功率低图像不清晰。1913年发明了Bucky并开始用钨丝X线管.1914后以硝酸纤维胶片代替了玻璃底片。1915年制成了旋转阳极X线管，提高了功率，缩短了曝光时间，提高了影像质量。1923年制成了双焦点球管。1935年发明T直线体层摄片（Grossmann）。1952年发明了影像增强电视系统，这是传统X线诊断的一次大飞跃，它使医生能不在暗房内即可透视，提高了影像亮度和清晰度。1960年开始介入放射学的工作使X线诊断与治疗结合起来。

早期的X射线机

有关X线的知识传入我国较早。19世纪末，美国传教士赫士（时在山东登州美国北长老会所办学校任教）在他编译的中文本讲义《光学揭要》第2版中已编入关于X线的知识，当时的译名为“然根光”。^［7］在注释中，赫士写道：“虽名为光，亦关乎电，终难知其属何类，以其与光略近，故权名为之光。”1899年（清光绪25年），美国科学家莫尔登等编著一本有关X线的专著，当年即被译成中文出版，书名《通物电光》。书中有一段文字：“爱克司”即华文代表式中所用之“天”字也，今用“天光”二字，文义太晦，故译时改名通物电光，专门叙述“通物电光”的命名由来。当时虽然对X线的性质还不了解，但“通物电光”这一名词已能形象地反映出X线的穿透特性。莫尔登在该书中还写道：“格致家尚未查得通物电光由何处发起。如有人能查得此光之性情与根源，而有一定之根据，则可为大有名望之格致家。”

X线设备的引进最早在1911年由英籍医生康特（H.B.Kent）捐赠给河北省中华医院（现开滦医院）一架小型X线机，其X线管为冷阴极式三极管，高压裸露。此为在我国第一台临床应用的X线机。^［8］1917年，浙江省吴莲艇先生建议浙江省慈溪保黎医院董事会购买X线机，经过一年多的劝募集资，以4369枚银元向美国慎昌洋行购买X线机一台，1919年在保黎医院正式启用。^［9］国人最早接受X线检查者为近代史上权倾一时的李鸿章。当时他在德国柏林逗留，有机会进行此新方法检查，时距X线发现仅半年。

中国1917年安装的全套X线机