Godfrey Hounsfield

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Godfrey Newbold Hounsfield ( Newark-on-Trent , 28 august 1919 - Kingston upon Thames , 12 august 2004 ) a fost inginer britanic , premiu Nobel pentru medicină în 1979 , împreună cu Allan Cormack , pentru munca sa de tomografie computerizată cu raze X X [1] .

Radiografia mâinii lui Rudolf Albert von Kölliker de către Röntgen

Totuși, el îi datorează o mare parte din succes lui Wilhelm Conrad Röntgen , câștigător al Premiului Nobel pentru fizică din 1901 pentru descoperirea razelor X. Röntgen, un renumit profesor universitar german, condus de o curiozitate irepresibilă către lumile neexplorate ale fizicii, a descoperit razele X care ne permit să privim direct în corpul uman și, prin urmare, să facilităm analiza unor patologii.

Biografie

Copilăria și adolescența

Godfrey Newbold Hounsfield s-a născut la 28 august 1919 , într-un sat mic, Newark, Nottinghamshire, situat în centrul Angliei . Thomas Hounsfield, tatăl lui Godfrey, era inginer, dar la sfârșitul primului război mondial a cumpărat o fermă în Nottingham și s-a dedicat agriculturii. Godfrey era ultimul dintre cinci frați, mult mai în vârstă decât el; acest lucru a fost considerat avantajos de același lucru, deoarece i-a permis să își cultive propriile interese, cum ar fi cele acumulate pentru mașinile agricole și dispozitivele tehnice utilizate în afacerea familiei. În autobiografia sa, prezentă pe pagina web a Fundației Nobel , citim:

„Acest lucru mi-a oferit avantajul de a nu fi condiționat, așa că am putut să-mi urmez calea și să-mi cultiv pasiunile”

( Godfrey Hounsfield [4] )

Acest interes a fost cultivat și datorită unui unchi, Leslie Hounsfield, un renumit inventator, care a proiectat o mașină: troianul . Inspirat de succesul unchiului său, între 1930 și 1937 a construit un fonograf (un instrument proiectat de Thomas Edison pentru a putea înregistra și reproduce sunete), un planor cu care a făcut câteva experiențe de zbor din vârful baloturilor de fân și, întotdeauna în în aceeași perioadă, a efectuat experimente cu bile de gudron pentru a vedea cât de sus pot fi împinse în sus de un jet de apă [5] . El a fost deosebit de impresionat de această experiență, de fapt, într-una dintre mărturiile sale citim: „S-ar putea să pară o glumă a memoriei, dar sunt sigur că am reușit odată să ajung la o altitudine de 1000 de picioare!” [6] . Godfrey Hounsfield a urmat cursurile Magnus Grammar School din Newark. Cu toate acestea, considerând că experimentele pe care el însuși le-a conceput ca fiind mai interesante, nu s-a dedicat asiduu studiilor academice, petrecându-și cea mai mare parte a timpului liber punându-și ideile în practică. Copilăria sa a avut feedback semnificativ asupra vieții sale. De fapt, spre deosebire de ceilalți laureați ai Nobel, el nu a fost afectat de o educație academică deosebit de rigidă. Acest lucru i-a permis să dezvolte idei libere de orice fel de condiționare și să caute orice mod de a le aplica la un nivel practic.

Experiență în RAF

În 1932 a început să frecventeze Guilds College din Londra, dar la izbucnirea celui de-al doilea război mondial s-a înrolat ca rezervist în RAF ( Royal Air Force ), unde a obținut funcția de instructor de mecanică radar , un rol foarte căutat ca în Marea Britanie credea că este important să recruteze oameni capabili să opereze această nouă tehnologie de importanță fundamentală a războiului. Dar Hounsfield nu s-a limitat la rolul de profesor; nu este o coincidență faptul că în acești ani a descoperit osciloscopul (un instrument care vă permite să vizualizați tendința semnalelor electrice). Pentru sarcinile importante desfășurate în timpul celui de- al doilea război mondial , în 1945 , a primit un certificat de recunoaștere și, în același an, și-a început studiile la Faraday House Electrical College din Londra , unde a absolvit în 1951 [6] .

EMI

Imediat după absolvire a fost angajat de EMI (Electric and Musical Industries), o companie de renume mondial care se ocupa atât de înregistrări, cât și de cercetarea și dezvoltarea instrumentelor electronice utilizate în domeniul înregistrărilor. Datorită disponibilității unor fonduri economice considerabile pentru cercetare, Hounsfield a avut ocazia să-și aprofundeze studiile despre radar și unele arme, care s-au dovedit indispensabile în Războiul Rece . Ulterior, în jurul anului 1955 , și-a concentrat atenția asupra computerelor , care în această perioadă se stabileau pe piața mondială; în special, a devenit interesat de proiectarea sistemelor de stocare a datelor și, în 1958 , a devenit șeful unei echipe care a proiectat și a construit primul computer existent în Marea Britanie : EMIDEC 1100 [7] . Acest lucru nu a îndeplinit așteptările pieței, deoarece avea un dispozitiv prea lent. Hounsfield însuși, într-o declarație, a declarat că tranzistorul utilizat în EMIDEC 1100 nu era suficient de rapid, într-adevăr mult mai lent decât semiconductorii utilizați în majoritatea computerelor proiectate în acel moment [6] . Cu toate acestea, problema a fost rezolvată curând prin introducerea unui miez magnetic în interiorul tranzistorului capabil să mărească considerabil viteza computerului . După finalizarea lucrărilor la EMIDEC 1100, s-a mutat la sediul EMI dedicat cercetării. Aici a avut ocazia de a-și satisface toate interesele și de a-și vedea ideile realizate, dintre care cele mai multe s-au dovedit a fi inutile, cum ar fi proiectul de creștere a memoriei computerelor aceleiași companii, care s-a dovedit imposibil.

Tomografie asistată computerizată (CAT)

Prototipul primului dispozitiv care a folosit tehnologia tomografiei computerizate

Istorie

Imagine a unei scanări CT a creierului .
Reconstrucția axială a unei scanări CT a unui loc cerebral al unui glioblastom .

În timp ce Hounsfield cerceta computerele care pot recunoaște imagini (primul dispozitiv de scanare ), el s-a întrebat dacă este posibil ca un computer să recunoască alte tipuri de imagini, precum cele generate de razele X. Un rol deosebit de important l-a avut articolul, publicat în 1917 de Johann Karl August Radon , care descrie o metodă de reprezentare a unei imagini bidimensionale plecând de la ecuații matematice [8] . Hounsfield a refăcut ceea ce a citit în articol pentru a încerca să extindă utilizarea razelor X și să îmbunătățească imaginile produse cu acestea. Razele X, de fapt, sunt eficiente numai dacă țesuturile afectate au o diferență considerabilă de densitate. De exemplu, razele X nu pot fi utile în diagnosticul unei patologii referitoare la creier, atât pentru că este protejat de craniu, cât și pentru că țesuturile care îl compun au o densitate similară. Pentru a rezolva această problemă, Hounsfield a ghicit că, dacă ar fi luat în considerare razele X de diferite lungimi de undă, ar fi obținut o imagine stratificată care ar fi fost refăcută de o mașină adecvată, pentru a obține o reproducere tridimensională și, prin urmare, mult mai realistă , a țesutului examinat. Era 1967 [7] . Constatările au fost comunicate imediat Departamentului Britanic de Sănătate și Social.

O anecdotă interesantă a acestei povești vede ca protagoniști un grup din Liverpool care a lăsat o amprentă de neșters în istoria muzicii, Beatles , care au înregistrat primul lor album la EMI , crescând considerabil disponibilitatea economică a casei de discuri. În special, Paul McCartney , membru al prestigiosului grup, a decis să-și investească banii în cercetarea lui Hounsfield, considerând că ceea ce a fost descoperit ar putea fi de mare ajutor pentru știință [9] . Și așa a fost. Hounsfield, grație acestui eveniment, și-a continuat cercetările și, câțiva ani mai târziu, a construit un model al mașinii pe care a proiectat-o, făcând debutul într-un mod complet unic: spre uimirea și admirația tuturor, a arătat imaginea creierului de carne de vită, transportată personal de Hounsfield însuși în traficul londonez. Cu toate acestea, dificultățile nu au lipsit, dispozitivul a durat nouă zile pentru a reprocesa imaginea, timp care poate avea consecințe considerabile pentru un pacient care are nevoie de un diagnostic urgent. În 1967 , mașina de tomografie computerizată , CAT ( tomografie asistată computerizată ), a fost revizuită, iar timpul de procesare a fost redus la două ore. Primul dispozitiv a fost instalat în 1971 în Atkinson Morley's Hospital din Wimbledon, în timp ce în 1972 EMI Corporation a anunțat că CAT [10] . era în producție.

EMI CT 1000

Primul model, numit EMI CT 1000 [7] , a fost prezentat în același an la Chicago. Aceasta a reușit să reproducă imagini exacte numai ale țesutului cerebral și a durat ore până a obține datele necesare și zile pentru a fi reprocesate [11] . EMI CT 1000 consta din patru părți:

  • un generator de raze X ;
  • unitatea de scanare, formată din tubul prin care trec razele X și un detector opus acestuia;
  • unitatea vizuală, unde apare imaginea scanată;
  • un computer care procesează date.

Pacientul a fost poziționat pe o masă cu capul așezat în interiorul mașinii; unitatea de scanare s-a rotit la 180 °, un grad la rând, în jurul capului pacientului, stocând 160 de imagini din fiecare poziție, pentru un total de 28.800 de imagini care au fost transformate mai întâi în semnale electrice, reprocesate de computerul care, în cele din urmă, a furnizat imaginea creierului, datorită căruia a fost posibil să se aprecieze diferitele țesuturi din care este compus. Medicii au recunoscut imediat valoarea și utilitatea CAT și, deși prețul a fost foarte mare, aproximativ 300.000 USD [12] , o cifră considerabilă pentru acea perioadă, EMI Corporation nu a avut nici o dificultate în a vinde produsul într-adevăr, în 1975 , era gata să lansează pe piață un nou model capabil să scaneze întregul corp uman [13] . Tehnologiile utilizate pentru producția de CAT s-au îmbunătățit rapid și, mai presus de toate, timpul de achiziție a datelor și reprocesarea acestora a scăzut dramatic; aceasta a avut consecințe considerabile atât în ​​domeniul diagnosticului, cât și pentru pacientul însuși, care nu a mai fost obligat să rămână imobil pentru o perioadă lungă de timp.

Premii și recunoștințe

Godfrey Hounsfield, în special în anii 1970, a primit numeroase premii de la cele mai prestigioase universități din întreaga lume [14] pentru descoperirea făcută și pentru consecințele importante pe care le-a avut în domeniul diagnosticului. Printre aceste premii ne amintim:

  • în 1972 „Premiul MacRobert” de la Asociația Inginerilor;
  • în 1974 „Premiul Barclay” de la British Institute of Radiologists;
  • în 1976 „Medalia și Premiul Duddell” de la Institutul de Fizică și, în același an, „Premiul Internațional al Fundației Gairdner” [14] .

Cea mai importantă satisfacție a venit atunci când în 1979 a câștigat Premiul Nobel pentru medicină cu Allan Cormack . În 1981 , în plus, a fost numit cavaler ( domn ), un titlu care pentru un englez este o recunoaștere importantă la fel ca Premiul Nobel .

Contribuție la RMN

În ultimii ani ai vieții sale, Hounsfield a continuat să fie interesat de cercetare, dedicându-se și rezonanței magnetice nucleare , descoperită în 1946 de fizicienii Felix Bloch și Edward Purcell și perfecționată doar în jurul anului 1970 datorită lui Raymond Vahan Damadian și Paul Lauterbur [14]. ] . În anii ’70 și ’80, însă, oamenii erau foarte suspicioși cu privire la orice se numea „nuclear”, astfel încât noul dispozitiv a fost popularizat doar sub denumirea de „rezonanță magnetică”. Hounsfield a fost deosebit de interesat de noul dispozitiv atât pentru a satisface interesele economice ale companiei pentru care lucra, EMI , cât și pentru că a înțeles importanța în domeniul diagnosticului noii tehnologii emergente [13] , ajutând la îmbunătățirea acesteia.

Sir Godfrey Hounsfield a încetat din viață la Londra la 12 august 2004 , la vârsta de 84 de ani, după ce și-a dedicat întreaga viață progresului științific.

Astăzi tomografia computerizată și imagistica prin rezonanță magnetică sunt printre cele mai utilizate dispozitive în medicină, în special în domeniul diagnosticului, deoarece permit prelucrarea tridimensională a secțiunilor sau a straturilor corpului pacientului.

Onoruri

Comandant al Ordinului Imperiului Britanic - panglică pentru uniforma obișnuită Comandant al Ordinului Imperiului Britanic

Notă

  1. ^ nobelprize.org
  2. ^ DOI : 10.1016 / S0140-6736 (05) 77147-6
  3. ^ PMID 397415
  4. ^ Susan Zannos, 2003, p. 17
  5. ^ Susan Zannos, 2003, p. 18
  6. ^ a b c Susan Zannos, 2003, p. 19
  7. ^ a b c Godfrey N. Hounsfield - Autobiografie
  8. ^ Susan Zannos, 2003, p. 21
  9. ^ Susan Zannos, 2003, p. 23
  10. ^ Susan Zannos, 2003, p. 33
  11. ^ Susan Zannos, 2003. p. 37
  12. ^ Susan Zannos, 2003, p. 34
  13. ^ a b Susan Zannos, 2003, p. 40
  14. ^ a b c Susan Zannos, 2003, p. 38

Bibliografie

  • Susan Zannos, Godfrey Hounsfield și Invenția scanărilor CAT , Mitchell Lane Publishers, 2003.

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității VIAF (EN) 166 463 106 · ISNI (EN) 0000 0001 1464 3857 · LCCN (EN) n2002016614 · GND (DE) 129 405 027 · WorldCat Identities (EN)lccn-n2002016614