学术、工业和国家的横向研究：曼彻斯特CT技术研究的发展史

2019年11月27日，作为上海大学毒品与国家安全研究中心的医疗社会史系列演讲之一，曼彻斯特大学科学技术医学史研究中心的伊恩·斯特奇斯（Iain Sturges）博士应邀作了题为“学术、工业和国家的横截面——曼彻斯特CT技术研究的发展史”的演讲。

学科之间是否存在明确的分野？这是目前学术界正在思考的问题。随着跨学科方法在人文社科领域的研究中日趋增多，学科之间的壁垒也在不断的溶解。当我们放眼整片学术“森林”时，才能明确感到原来代表着不同学科的“树木”都是这片森林中一个发挥作用的具体角色。我们只有更好的将自己的研究方向融入宏观的学术森林中，才能更好的发现问题与优势所在。

讲座伊始，斯特奇斯研究员向大家大概地介绍了他目前的研究方向。作为医学史领域的研究员，他目前的研究领域主要是探究医疗工业或医疗科技在医学发展中的地位与作用。该研究主要涉及科学技术领域和医学研究领域，甚至也会运用到一些经济学的分析方法。这意味着在研究中需要通过跨学科的交叉分析方法来对具体问题进行分析。医疗科技的发展往往是衡量医学水平发展的一项重要指标，因此对医疗科技发展史的梳理往往能从一个侧面将医学发展史的全貌呈现在人们面前。而且随着医疗科技的发展往往也会产生一系列难以预测的问题或悖论。例如：医疗资源的公平分配，医患关系的疏离等。因此对其发展史的梳理与总结可以帮助我们解决当下面临的实际问题，具有重要的现实意义

随着医疗科技的发展，尤其是数字医学影像技术的发展，对一些临床疾病的诊断和研究往往更加及时与准确。CT技术由于其成像效果更高、对人体产生的损害也较小的优点，成为了临床医学研究的主要选择，然而真正的CT技术发展至今大概只有50年的历史。本次演讲，斯特奇斯研究员主要为大家梳理了早期曼彻斯特CT（computerised Tomography）技术的发展史。从一个宏观的视角上为大家建构一个理论研究的框架。

CT技术的历史缘起与原理机的改进

CT是一种利用X射线进行人体断层扫描的高科技医学仪器，该技术的产生与发展无疑是医学发展史上浓墨重彩的一笔，在临床医学应用中为疾病的早期诊断作出了重要贡献。1963年，科马克制造了历史上第一台CT原理机，并从理论方面奠定了CT技术研究的基础。在改进原理机的过程中，1968年—1972年是CT技术产生的主要阶段，CT技术的产生也成为了继伦琴发现X射线后最为重要的一项技术应用发明。霍恩斯菲尔德（Godfrey Hounsfield）是CT技术发展史上的一位里程碑式的人物，作为一名电气工程师，他战后曾被EMI聘用，从事制导武器系统研制和计算机硬件的商业化研究。上世纪60年代英国著名唱片公司EMI旗下乐队甲壳虫乐队的唱片创下销售记录，为第一台CT扫描仪提供了大量启动资金。60年代中期，霍恩斯菲尔德也逐渐开始使用计算机软件进行模式识别来分析大数据集，以此取代人工手动操作。

随着资金投入与技术开发的不断深入，1968年霍恩斯菲尔德在EMI中央实验室依据X射线技术发明了第一台CT扫描仪，其本人也因此获得了1979年的诺贝尔医学奖。随着第一台CT扫描仪的问世，英国卫生和社会保障部（DHSS）同意与霍恩斯菲尔德共同对CT技术进行改进，并为其提供了研究资金，承销了五台仪器的费用（共计60万英镑），并派放射线临床医生与EMI合作测试CT原理机。英国卫生和社会保障部门投资这项研发的主要原因是基于一种技术发展的可能性——即该技术可能能够实现以对身体产生最小的影响来实现对头部的医学扫描这一诉求。在这一技术构想与实践下，1972年CT 1000脑部扫描仪问世，也被称为EMI扫描仪。尽管技术还不够成熟，对X射线的利用率比较低，在成像上也远没有达到现在的CT扫描水平，但在当时是医疗环境下可以称得上是一次重大的技术突破。

在CT技术产生前，曼彻斯特20世纪60年代的政府指令中便指出：要增加医学院本科生的数量；通过整合曼彻斯特大学和教学医院（例如曼彻斯特皇家医院）之间的教育联系来强化医学技术不断广泛运用的这一趋势。曼彻斯特联合医院也用高科技、一体化的教学医院代替了其维多利亚时期和爱德华时期传统的建筑利用模式。

曼彻斯特早期CT技术的改良

在曼彻斯特CT技术的发展过程中，伊恩·伊瑟伍德（Ian Isherwood）起了重要作用。1948年他进入曼彻斯特大学学习医学，1954年获得医学和外科学士学位。1955年他开始学习放射学并赴奥斯陆和斯德哥尔摩的斯堪的纳维亚进行了学习。伊瑟伍德在学习中充分意识到了放射学的重要性，在其著作中写道：“在斯德哥尔摩的Seraphimer和Karolinska医院中，医院和工厂中高级放射科医生和工程师之间的日常研究学习都将放射学置于医学研究的中心和临床护理研究的最前沿。”1961年，伊瑟伍德开始在英格兰德比（Derby）担任放射科顾问，1963年回到曼彻斯特皇家医院，担任神经放射科顾问和诊断放射学部副主任。1972年，随着第一台CT脑部扫描仪的问世，伊瑟伍德逐渐开始接触和了解CT技术，英国卫生和社会保障部也主张为CT扫描仪的进一步测试研究提供资助并借此获取学界对国家政策的相关建议。1972年10月，英国卫生和社会保障部与曼彻斯特联合医院负责人安德鲁·斯科特（Andrew Scott）联系，提出向曼彻斯特皇家医院提供完整的CT技术。曼彻斯特联合医院董事会同意支付一万英镑的建筑建设成本，并额外为临床工作人员支付四千英镑的薪水。伊瑟伍德对曼彻斯特联合医院在曼彻斯特皇家医院安装CT仪器提出了以下三点建议：（1）可以提高未来曼彻斯特作为卓越医疗中心的声誉；（2）可以改善员工和患者的神经放射学，尤其是在管理层面；（3）可以得到曼彻斯特大学的支持与合作。

曼彻斯特早期CT技术的改良，是在产学研三者不断结合的状态下不断进行的。一项技术的盈利能力和效果水平往往都是在技术发展的改良过程中备受关注的因素，如何均衡各技术发展主体间的关系也是即使发展过程中必须要考虑的问题之一。

技术发展主体间的联系

在各技术发展主体的相互关系方面：20世纪70年代，伊瑟伍德参加了英国卫生和社会保障部组织的第一次CT技术评测。其目的在于为政策制定提供先进的经验，构建CT研究人员网络，并为EMI测试提供用户基础。同时，伊瑟伍德也开始出于宣传目的与EMI建立联系。但是随着技术的成熟和观念的转变，CT技术逐渐开始被大众接受，也逐步实现盈利。因此，英国卫生和社会保障部和EMI之间的一些版权冲突也开始出现。这些冲突的处理结果也侧面显示了英国医学研究机构的第一次妥协——即英国研究人员如果想获得新的高成本技术，必须遵守工业版权法并限制对材料的公开访问。

1975年2月4日，EMI相关负责人向伊瑟伍德和西北地区卫生局（NWRHA）提出了其研究计划草案，并提出每年5000英镑的财政提议。该研究草案具有以下特征：（1）同意共享所有信息；（2）未经双方同意，不得泄露任何信息，包括发布信息；（3）尽管曼彻斯特大学可以在任何产品上平均分配专利使用费，但是EMI可以对任何已发现的技术进行商业开发；（4）在非正式的基础上商定研究计划。1975年7月8日，西北地区卫生局医学官员安东尼以25万英镑的价格宣布购买EMI.5000 CT模型，以促进研究计划地开展。曼彻斯特大学同时宣布任命伊恩·伊瑟伍德为首任放射诊断学系主席。标志着曼彻斯特与EMI的1975—1977研究合同正式设立，CT技术进入规范化的发展轨道。

1977年1月10日曼彻斯特与EMI签署1977—1980研究协议，EMI每年支付10000英镑，另有40000英镑作为储备金来支持研究。该合同的特征表现在：（1）它旨在满足EMI研究计划的相关需求——即提高扫描效率和体积比，作为商业竞争的一部分，谁解决了技术的效率问题，谁便拥有了更高的商业价值；（2）EMI用协议的形式承诺伊瑟伍德担任部门负责人；（3）EMI控制已申请的知识产权和已开发的任何专利，曼彻斯特在协议期内与任何其他商业伙伴进行交易需经过EMI的同意。

在1975年—1981年期间伊瑟伍德、EMI与英国卫生和社会保障部或西北地区卫生局还通过一些其他方式来保证正常研究工作的开展。例如：1977年2月8日成立了英国卫生和社会保障部特设委员会，密切CT技术的临床应用和商业利益之间的关系；1977年，伊瑟伍德与EMI一起协助在中国销售CT设备， 并参加相关会议以促进英国产品在中国的销售；伊瑟伍德向其他放射科临床医生就如何获得资金支持来购买和运营CT设备提出了相关建议，并且在英国全身扫描技术尚未完全成熟的情况下，接待了前来学习的学者和企业并借机推广EMI产品。直到于1979年协约解除为止，他们都不断为政府领导的放射学委员会提供相关政策建议。

1980年5月1日，EMI相关负责人John F. Willsher让伊瑟伍德提前告知媒体，由于财务压力，EMI将与Thorn合并，并通过CT技术将其医疗资产出售给美国通用电气公司（GE）。但这并没有结束伊瑟伍德对产学合作的参与。1981年5月22日，他宣布从通用电气公司购买价值50万英镑的新扫描仪。1981年9月21日，与通用电气公司签订了一项新的研究合同，与以前的EMI合同并无二致。

高成本技术的发展往往需要协调各利益主体之间的关系，如何能够在这一投入与分配的制度中形成一个有利于技术发展的良性循环是政府、企业和科学研究者之间面临的一个重要问题。伊瑟伍德本人也在1979年谈到：“我认为，在西欧和美国，加强医学、政府与行业之间的关系对于面对扩展高成本技术的困境至关重要。”