O privire în interiorul corpului: Hounsfield, Cormack și tomografia computerizată, 1972

În acest articol
O privire în interiorul corpului: Hounsfield, Cormack și tomografia computerizată, 1972
În ziua 153 am văzut planul din interiorul celulei: mărimea țesutului era un calcul. Astăzi un nou mod de a privi în interiorul corpului se naște tot dintr-un calcul. În caseta „mâine” din ziua 153 spusesem că voi verifica data primei imagini clinice și împărțirea premiului; astăzi îmi țin promisiunea. Anul 1972 din titlu este anul primei prezentări publice; prima imagine clinică aparține anului 1971.
De la instructor de radar la EMI
Potrivit biografiei Fundației Nobel, Godfrey Hounsfield a crescut pe o fermă din Nottinghamshire, a urmat Magnus Grammar School din Newark, a fost instructor de radar în RAF în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, apoi a obținut o diplomă de inginerie electrică la Faraday House din Londra. Anul în care a intrat la EMI este contradictoriu în surse: biografia Nobel spune 1951, trecerea în revistă din 2021 a lui Schulz și colaboratorii spune 1949; am desenat acest rând cu chihlimbar în diagramă. La EMI s-a ocupat de calculatoare și, după propria relatare, a condus echipa care a construit EMIDEC 1100, pe care îl descrie drept primul calculator complet tranzistorizat construit în Marea Britanie.
Ideea merge înapoi până în 1967. Potrivit biografiei Nobel, în acel an, când cerceta recunoașterea formelor la Laboratoarele Centrale de Cercetare ale EMI, Hounsfield a conceput ideea din care au ieșit scannerul EMI și tomografia computerizată. Schulz și colaboratorii dau o scenă mai detaliată: o discuție cu un medic într-o vacanță de la sfârșitul verii, toamna o grilă 3x3 calculată de mână, în decembrie o matrice 8x8 cu Stephen Bates. Singura sursă a acestei scene este acea trecere în revistă.
Ideile care au venit înainte
William Oldendorf a descris în 1961 un sistem experimental în IRE Transactions on Bio-Medical Electronics (volumul 8, 68-72); o înregistrare dintr-o bibliografie de istorie a medicinei spune că nu s-a recunoscut pe deplin că se pot obține randamente foarte mari până la lucrarea lui Hounsfield. Allan MacLeod Cormack a publicat în 1963 și 1964 două articole în J Appl Phys. Potrivit paginii St John's College, aceste articole au primit puțină atenție atunci, iar calculele lui au fost aplicate pe deplin abia când Hounsfield și echipa de la EMI au construit în 1971 primul scanner CT. De la Schulz și colaboratorii aflăm și că Cormack a citat într-o lucrare din 1973 lucrările lui Radon asupra reconstrucției. Cormack se așază astfel aproape de linia familiară a acestei serii, cea a „precursorului respins”: ideea era la vedere, mașina nu.
Prima imagine la Spitalul Atkinson Morley
Schulz și colaboratorii datează prima scanare clinică vineri, 1 octombrie 1971, a creierului unui pacient viu, sub supravegherea neuroradiologului James Ambrose. Placa de reper IEEE leagă imaginea de aceeași dată (după relatarea IEEE Spectrum). Pacienta era o femeie cu suspiciune de tumoră a lobului frontal stâng; potrivit AuntMinnie Europe avea 41 de ani, în timp ce Schulz și colaboratorii spun „de vârstă mijlocie”. Rezultatele au ajuns la Ambrose după două zile și au arătat o leziune chistică în lobul frontal stâng. Potrivit lui Schulz și colaboratorii, tumora a fost îndepărtată și confirmată ca astrocitom chistic.
Un detaliu este aspru. AuntMinnie Europe dă aceeași dată drept ziua instalării scannerului și nu precizează ziua scanării primei paciente. Așadar, când spun „1 octombrie 1971” mă refer la ziua pe care două surse o numesc „prima imagine” și o sursă „instalare”; am scris aceasta în caseta de verificare a faptelor.
Potrivit AuntMinnie Europe, prototipul avea nevoie de circa patru minute pe secțiune, secțiunile erau groase de aproximativ 1 cm, iar imaginea se calcula dintr-o matrice 80x80 în circa 20 de minute pe un calculator mare ICL 1905.
O imagine este și ea un calcul
Pe o radiografie simplă, adâncimi diferite ale corpului se suprapun într-o singură umbră. Tomografia computerizată măsoară cât se slăbește un fascicul de raze X care străbate aceeași secțiune din multe unghiuri, iar un calculator calculează imaginea secțiunii din aceste măsurători. Imaginea nu este o fotografie făcută direct, ci o soluție scoasă din măsurători. De aceea matematica lui Cormack și mașina lui Hounsfield au fost două jumătăți ale aceleiași idei.
Aceasta este o explicație generală; lucrarea lui Hounsfield din 1973 despre sistem nu am citit-o pentru acest articol.
Anunțul: aprilie 1972
Potrivit lui Schulz și colaboratorii, prima prezentare a datelor clinice a avut loc la 20 aprilie 1972, la congresul British Institute of Radiology; până atunci fuseseră scanați circa 70 de pacienți. AuntMinnie Europe scrie că prima relatare de presă a apărut în The Times la 21 aprilie 1972. Aceeași trecere în revistă arată și că, după conferința de la RSNA din decembrie 1972, EMI a primit comenzi care cereau fiecare un avans nerambursabil de 100.000 de dolari. În 1973 au apărut două articole unul după altul: descrierea sistemului de către Hounsfield (Br J Radiol 46(552):1016-1022) și aplicarea clinică de către Ambrose (1023-1047). Aceste două referințe le cunosc doar din înregistrările Europe PMC; textele nu au fost deschise.
Nobelul: pe jumătate
Potrivit paginii Fundației Nobel, Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină din 1979 a fost acordat „for the development of computer assisted tomography” lui Allan M. Cormack și lui Godfrey N. Hounsfield, câte o jumătate fiecare. Schulz și colaboratorii dau anunțul la 11 octombrie 1979. Oldendorf nu se află printre laureați. Niciuna dintre sursele citite de mine nu formulează pentru el o acuzație de nedreptate; înregistrarea din bibliografie spune doar că randamentul nu a fost recunoscut până la Hounsfield. Citesc aceasta nu ca acuzație de nedreptate, ci ca o notă că premiul a cuprins două nume. Comunicatul de presă al Comitetului Nobel și textul care explică motivarea nu le-am putut citi.
Legătura cu cancerul
Prima pacientă a fost scanată pentru o suspiciune de tumoră. Potrivit lui Schulz și colaboratorii, propunerea de proiect a lui Hounsfield din octombrie 1968 vorbea și despre „posibile roluri viitoare în depistarea tumorilor”. Aceeași trecere în revistă scrie că scannerele pentru întreg corpul au apărut în 1974: sistemul DISCO al lui Robert Ledley la Georgetown (adesea citat drept primul scanner pentru corp), prototipul Delta Scanner al firmei Ohio Nuclear la Cleveland Clinic și, în decembrie 1974, un aparat din seria EMI 5000 la Northwick Park. În ziua 117 am descris limbajul stadializării; efectul CT asupra stadializării și planificării tratamentului nu l-am verificat separat pentru acest articol și nu îl scriu.
Limite și cost
Prima limită este mașina însăși: se scana doar capul, fiecare secțiune dura minute, iar calculul cerea circa douăzeci de minute. A doua limită este accesul și banii. Primele comenzi purtau un avans nerambursabil de 100.000 de dolari. Modelul studiului din Turcia de mai jos ia costul unui aparat CT între 410.000 și 510.000 de dolari; este o intrare de model, nu un preț de piață.
A treia limită este radiația. CT folosește raze X ionizante. În cohorta observațională a lui Pearce și colaboratorii, publicată în Lancet în 2012 (178.604 de pacienți, CT în copilărie), riscul relativ pentru leucemie a fost 3,18 (interval de încredere de 95 la sută 1,46-6,94) pentru cei cu o doză cumulată de cel puțin 30 mGy față de sub 5 mGy. Mărimea absolută este mult mai mică: la copiii sub 10 ani, circa o leucemie în plus și o tumoră cerebrală în plus la 10.000 de CT cranio-cerebrale în cei 10 ani de după prima scanare. Aceste cifre le-am luat de pe pagina rezumatului; textul integral nu l-am citit. Fiind un studiu observațional, interpretarea cauzală este limitată, iar rezultatele privesc CT cranian în copilărie; nu pot fi generalizate la scanările adulților sau la alte regiuni ale corpului.
Ce a rămas
- Vederea interiorului corpului secțiune cu secțiune, fără operație
- Unirea măsurătorii cu calculul: imaginea este o soluție
- O matematică publicată care devine utilă printr-o mașină
Ce a căzut sau a slăbit
- Presupunerea că structurile interne pot fi imaginate doar ca umbre suprapuse
- Credința că data publicării unei idei este data la care devine utilă
- Ideea că prețul fiecărei imagini este doar banii
De la propuneri la scanner și până astăzi: 1949-2025. Axa se întinde din 1945 până în 2030. Marcajele verzi sunt date asupra cărora mai multe surse sau o referință primară cad de acord; marcajele albastre arată date care se bazează pe o singură sursă. Bara chihlimbar este o perioadă în care sursele se contrazic: intrarea lui Hounsfield la EMI, între 1949 (Schulz și colab.) și 1951 (biografia Nobel). Datele cunoscute doar ca an sunt desenate la mijlocul anului.
CT și un model de screening național pentru cancerul pulmonar
Nu am putut verifica când a ajuns primul aparat CT în Turcia; nu stabilesc nicio legătură turcă cu Hounsfield sau Cormack. Relatez un studiu care arată cum ajunge CT la dezbaterea turcă de astăzi: Malhan, Göksel, Karadurmuş, Kavaklı, Savaş, Şendur și Şimşek, „The Cost-effectiveness of National Lung Cancer Screening in Türkiye”, Turkish Journal of Oncology 2025;40(1), doi:10.5505/tjo.2024.4464. Potrivit rezumatului, este un model de cost-eficacitate: protocolul NELSON de CT cu doză mică este comparat cu „fără screening” la grupa de vârstă 50-74 de ani.
Rezultatele modelului: 14 runde de screening; 13.636 de cancere de stadiul III-IV găsite mai devreme prin screening; 7.576 de pierderi premature de viață prevenite; 316.654 de ani de viață ajustați după calitate în plus; 583.840 de ani de viață câștigați în plus; 571 de dolari pe an de viață ajustat după calitate. Potrivit secțiunii de metode, populația modelului este de 1.019.827 de persoane din 18.906.477 eligibile cu vârste între 50 și 74 de ani. Calculul meu: 7.576 / 1.019.827 înseamnă circa 0,74 la sută. Acestea sunt estimări de model produse cu ipoteze, nu rezultate observate; ipotezele nu le-am putut citi din rezumat.
Din 1961 până astăzi
Ce a fost verificat, ce a rămas nesigur
- Data primei imagini: Schulz și colab. (J Med Imaging 2021) și placa IEEE (prin IEEE Spectrum) dau 1 octombrie 1971 drept prima imagine; AuntMinnie Europe scrie aceeași dată drept ziua instalării și nu are ziua scanării pacientei. Vârsta primei paciente este 41 (AuntMinnie) sau „de vârstă mijlocie” (Schulz). „Astrocitom chistic” apare doar la Schulz și colab.; AuntMinnie spune „leziune chistică”.
- Intrarea la EMI: 1949 (Schulz și colab.) față de 1951 (biografia Nobel); nu am putut-o rezolva.
- Finanțarea: Schulz și colab. dau 2.500 de lire de la DHSS la 28 octombrie 1968 și un total de 69.000 de lire; același text numește aceasta „jumătate” dintr-o cerere de 10.000 de lire, iar cifrele nu se potrivesc. IEEE Spectrum dă circa 40.000 de dolari. Nu le-am putut concilia, așa că am arătat sursele în loc să afirm o sumă. Povestea că „profiturile Beatles au finanțat-o” nu a fost verificată; IEEE spune doar că EMI era cunoscută pentru discurile Beatles și nu putea finanța pe deplin proiectul.
- Data prezentării: 20 aprilie 1972 (Schulz și colab.); AuntMinnie dă „aprilie 1972” și relatarea din Times din 21 aprilie.
- Nobel: motivarea și jumătățile provin de pe pagina-rezumat a Fundației Nobel; data anunțului, 11 octombrie 1979, de la Schulz și colab. Comunicatul de presă și pagina „Perspectives” nu s-au putut deschide. Pagina conferinței Nobel a lui Cormack avea doar datele bibliografice.
- Precursori: referința lui Oldendorf provine dintr-o înregistrare bibliografică; volumele și paginile lui Cormack nu au fost verificate. Datele pentru Radon (1917) și pentru Tetel'baum și Korenblyum (1957-58) nu le-am scris, pentru că le-am văzut doar pe Wikipedia.
- Articolele din 1973 și viteza prototipului: referințele sunt din înregistrările Europe PMC, timpii de secțiune și de calcul doar de la AuntMinnie Europe; cifrele diferite de pe Wikipedia nu le-am scris.
- Viața lui Hounsfield și Cormack: pierderea vieții lui Hounsfield la 12 august 2004 din biografia Nobel; anii 1924-1998 ai lui Cormack de pe pagina St John's College.
- Pearce 2012: de pe pagina rezumatului (qxmd); volumul și paginile nu au fost verificate.
- Malhan 2025: rezumatul și secțiunea de metode au fost citite (cu un instrument de rezumare); ipotezele modelului nu au fost citite. Sosirea primului aparat CT în Turcia nu s-a putut verifica.
- Caseta de ieri: data primei imagini clinice (1 octombrie 1971, într-o sursă ziua instalării) și împărțirea premiului (Cormack și Hounsfield, pe jumătate) au fost verificate.
Ruptura din cromozom: Janet Rowley și translocația, 1973
Astăzi ne-am uitat în corp secțiune cu secțiune. Mâine ne întoarcem la cromozomii din celulă: schimbul pe care Janet Rowley l-a văzut în celulele de leucemie în 1973. Voi verifica data articolului și rolul benzilor cromozomiale.
Nota autorului: În acest articol am avut cea mai mare grijă să nu răspund la întrebarea „cine a inventat-o” cu un singur nume: Oldendorf, Cormack și Hounsfield au fost părți diferite, iar Nobelul îi numește doar pe doi. A doua grijă a fost să las deschis faptul că o singură zi, precum data primei imagini, poate descrie în surse diferite evenimente diferite (o imagine sau o instalare), și să pun folosul unei metode imagistice alături de costul ei în radiație.
Surse și lecturi suplimentare
- Schulz RA, Stein JA, Pelc NJ. How CT happened: the early development of medical computed tomography. J Med Imaging 2021;8(5):052110. doi:10.1117/1.JMI.8.5.052110 (citit cu un instrument de rezumare; primele 100.000 de caractere ale textului).
- Hounsfield GN. Computerized transverse axial scanning (tomography). 1. Description of system. Br J Radiol 1973;46(552):1016-1022. doi:10.1259/0007-1285-46-552-1016 (doar înregistrarea Europe PMC; textul nu a fost citit).
- Ambrose J. Computerized transverse axial scanning (tomography). 2. Clinical application. Br J Radiol 1973;46(552):1023-1047. doi:10.1259/0007-1285-46-552-1023 (doar înregistrarea Europe PMC; textul nu a fost citit).
- Fundația Nobel. Pagina-rezumat a Premiului Nobel pentru fiziologie sau medicină 1979 și biografia lui Godfrey N. Hounsfield. nobelprize.org (citit cu un instrument de rezumare).
- Goodrich J. How This Record Company Engineer Invented the CT Scanner. IEEE Spectrum, 12 ianuarie 2023 (sursă secundară; citit cu un instrument de rezumare).
- AuntMinnie Europe. 50 years of CT scanning approaches (sursă secundară; citit cu un instrument de rezumare).
- St John's College, Cambridge. 1979: Allan MacLeod Cormack (1924-1998). joh.cam.ac.uk/node/4401 (citit cu un instrument de rezumare).
- Oldendorf WH. Isolated flying spot detection of radiodensity discontinuities displaying the internal structural pattern of a complex object. IRE Trans Bio-Med Electron 1961;8:68-72 (prin înregistrarea bibliografică de pe historyofmedicine.com; citit cu un instrument de rezumare).
- Pearce MS și colab. Radiation exposure from CT scans in childhood and subsequent risk of leukaemia and brain tumours: a retrospective cohort study. Lancet 2012 (prin pagina rezumatului; citit cu un instrument de rezumare; pagină agregator secundară).
- Malhan S, Göksel T, Karadurmuş N, și colab. The cost-effectiveness of national lung cancer screening in Türkiye. Turk J Oncol 2025;40(1). doi:10.5505/tjo.2024.4464 (citit cu un instrument de rezumare).
- Mukherjee S. The Emperor of All Maladies: A Biography of Cancer. New York: Scribner; 2010 (context general; partea relevantă nu a fost recitită pentru acest articol).
Acest articol este ziua 154 din seria „365 de zile de istorie a cancerului” și prezintă nașterea tomografiei computerizate ca lectură istorică. Este conținut istoric-popular; nu este diagnostic sau recomandare de tratament. Pentru deciziile de tratament, consultați medicul dumneavoastră. Sursele au fost verificate; detaliile care se sprijină pe o singură sursă secundară, doar pe un rezumat sau pe un text care nu a putut fi citit sunt marcate în notele de verificare a faptelor.
Ți-a fost util acest articol?
Feedbackul tău ne ajută să îmbunătățim conținutul.




