Njemački fizičar Wilhelm Conrad Röntgen 1895. je otkrio dotad nepoznatu vrstu zračenja, a njegov pokus otvorio je put modernoj radiološkoj dijagnostici.
Prije više od 130 godina liječnici nisu mogli zaviriti u ljudsko tijelo bez kirurškog zahvata. Prijelom kosti mogli su procijeniti prema simptomima i vanjskom izgledu, ali nisu mogli vidjeti njegovu točnu lokaciju. Sve se promijenilo krajem 1895. godine, kada je njemački fizičar Wilhelm Conrad Röntgen tijekom jednog pokusa naišao na dotad nepoznatu vrstu zračenja.
Njegovo otkriće rendgenskih zraka gotovo je preko noći promijenilo medicinu, ali i fiziku, industriju i brojne druge znanstvene discipline. Već godinu dana nakon objave otkrića rendgenske su se zrake koristile u dijagnostici i liječenju.
Tko je bio Wilhelm Conrad Röntgen?
Röntgen je rođen 27. ožujka 1845. u Lennepu u Pruskoj, a školovao se u Nizozemskoj. Studirao je strojarstvo na Politehnici u Zürichu, gdje je stekao diplomu i doktorat, a interes za znanost dodatno je razvio kao asistent profesora fizike Augusta Kundta.
Godine 1889. postao je profesor fizike na Sveučilištu u Würzburgu. Ondje je proučavao pojave povezane s električnim pražnjenjem u djelomično vakuumiranim staklenim cijevima.
Röntgen nije bio prvi znanstvenik koji je proučavao takve pojave. Desetljećima prije njega fizičari su istraživali takozvane katodne zrake i njihovo ponašanje. Röntgen je tijekom svojih eksperimenata pokušavao bolje razumjeti upravo njih.
Trenutak koji je promijenio medicinu
U studenome 1895. Röntgen je cijev za električno pražnjenje omotao debelim crnim kartonom kako bi spriječio prolazak svjetlosti. Dok je radio u zamračenom laboratoriju, primijetio je nešto neobično: fluorescentni zaslon udaljen od cijevi počeo je svijetliti svaki put kada bi uključio električno pražnjenje.
To nije imalo smisla. Katodne zrake, koliko je tada bilo poznato, nisu mogle prijeći takvu udaljenost, a uz to ih je prekrivao debeli crni karton.
Röntgen je posumnjao da je riječ o dotad nepoznatoj vrsti zračenja. Započeo je sustavno istraživanje i otkrio da ono može prolaziti kroz različite materijale. Papir i drvo propuštali su ga relativno lako, dok ga je već tanak sloj olova mogao zaustaviti.
Ubrzo je otkrio i nešto još važnije – fotografske ploče bile su osjetljive na novo zračenje, što je omogućilo stvaranje trajnih snimki.
Prva snimka ljudske ruke
U jednom od pokusa Röntgen je stavio ruku između izvora zračenja i fotografske ploče. Na snimci su se jasno vidjele kosti, dok je meko tkivo bilo mnogo manje izraženo.
Jednu od najpoznatijih ranih snimki napravio je uz pomoć svoje supruge Berthe. Držala je ruku na fotografskoj ploči dok je Röntgen izložio područje novim zrakama. Nakon razvijanja pojavila se snimka njezine ruke, s jasno vidljivim kostima i vjenčanim prstenom.
Röntgen je nove zrake nazvao X-zrakama, pri čemu je slovo X označavalo njihovu tada nepoznatu prirodu.
Prije nego što je objavio otkriće, tjednima je provodio dodatne pokuse kako bi provjerio rezultate. Ispitivao je kako različiti materijali propuštaju zračenje te može li se ono lomiti, odbijati ili fokusirati poput obične svjetlosti.
Dana 28. prosinca 1895. predao je Würzburškom fizikalno-medicinskom društvu svoj prvi rad, „O novoj vrsti zraka – preliminarno priopćenje“.
Otkriće se munjevito proširilo
U siječnju 1896. Röntgen je svoje otkriće javno predstavio, uključujući demonstraciju rendgenskog snimanja ruke jednog od prisutnih članova društva.
Fotografije su izazvale senzaciju. Vijest se u samo nekoliko dana proširila Europom, a znanstvenici diljem svijeta počeli su sami eksperimentirati s novom tehnologijom.
Pojavile su se i brojne neobične primjene. Otvarani su studiji u kojima su ljudi mogli napraviti „portrete kostiju“, a X-zrake postale su tema novinskih tekstova, reklama, karikatura i priča. Neki su čak zamišljali da bi se njima moglo gledati kroz odjeću.
No medicinska je zajednica vrlo brzo prepoznala pravi potencijal otkrića.
Od eksperimenta do medicinske revolucije
Već početkom 1896. rendgenske su zrake počele ulaziti u kliničku praksu. Jedna od prvih primjena bila je snimka Collesova prijeloma koju je u SAD-u izradio liječnik Edwin Brant Frost.
Liječnici su sada mogli vidjeti prijelome, procijeniti njihovu težinu te pronaći predmete ili metke koji su ostali u tijelu – bez potrebe za kirurškim zahvatom samo kako bi ih locirali.
Ubrzo su uslijedili pokušaji prikazivanja organa i krvnih žila, a razvijale su se i prve metode angiografije i vojne radiologije.
Rendgenske zrake počele su se istraživati i kao terapija. Već u siječnju 1896. američki elektroterapeut Emil Grubbe ozračio je ženu s rakom dojke. Tijekom iste godine istraživači su počeli bilježiti učinke zračenja na tumore, a X-zrake ispitivale su se i u liječenju kožnih lezija.
Kasnije se pokazalo da zračenje može oštetiti i zdravo tkivo, zbog čega je bilo potrebno pažljivo kontrolirati dozu. Ipak, upravo su ta istraživanja postavila temelje razvoja radioterapije.
Otkriće koje je promijenilo znanost
Primjena X-zraka brzo se proširila izvan medicine. Koristile su se za otkrivanje pukotina u metalima i zavarenim spojevima, određivanje sastava materijala i proučavanje njihove strukture. Kasnije su pomogle i u istraživanju složenih molekula, uključujući DNA.
U medicini je razvoj tehnologije doveo i do računalne tomografije (CT), kod koje se rendgenske snimke iz različitih kutova računalno obrađuju kako bi se dobile detaljne presječne slike tijela.
Röntgen je za svoje otkriće 1901. godine dobio prvu Nobelovu nagradu za fiziku. Kada su ga pitali što je pomislio u trenutku otkrića, odgovorio je: „Nisam razmišljao, eksperimentirao sam.“
Nije patentirao rendgenske zrake niti je pokušao zaraditi na njihovoj primjeni. Smatrao je da njegovo otkriće treba biti dostupno svima, a novac od Nobelove nagrade darovao je svojem sveučilištu.
Röntgen je umro 1923. godine, gotovo bez novca, ali njegovo je otkriće ostavilo neusporedivo bogatije nasljeđe. Od neobičnog sjaja fluorescentnog zaslona u zamračenom laboratoriju nastala je tehnologija koja je prvi put omogućila da zavirimo u unutrašnjost ljudskog tijela bez otvaranja kože – i zauvijek promijenila medicinu.
(Ordinacija.hr)
