120 lat temu odkryto promieniowanie umożliwiające lekarzom oglądanie wnętrza ciała żywego człowieka

Współczesna aparatura medyczna pozwala oglądać wnętrze ciała człowieka tak, jakby było ono całkowicie przezroczyste. A zaczęło się to dokładnie 120 lat temu od odkrycia Wilhelma Roentgena

Lekarzy od wieków intrygowało wnętrze ciała pacjentów, jednak przez długi czas mogli je oglądać tylko podczas sekcji zwłok. Tymczasem dokładnie 120 lat temu, 08.11.1895 roku Wilhelm Roentgen odkrył fakt, że wyładowaniom elektrycznym w próżni towarzyszy emisja jakiegoś tajemniczego promieniowania, niedostrzegalnego dla zmysłów człowieka, ale rejestrowanego przez klisze fotograficzne. Przedstawię Państwu dzisiaj kilka uwag na temat tego odkrycia i jego medycznych konsekwencji.

Dawne wyobrażenia na temat tego, jak zbudowane jest wnętrze ludzkiego ciała, były bardzo niedokładne. Pokazana poniżej stronica ze średniowiecznego podręcznika medycyny nie pozostawia chyba cienia wątpliwości nawet u zupełnych laików, że wiedza tych średniowiecznych lekarzy była wysoce niedoskonała.

Gdy w skład nauczania medycyny weszły rutynowo wykonywane sekcje zwłok - postęp w zakresie wiedzy anatomicznej był ogromny.

Jednak nadal nie można było zobaczyć narządów wewnętrznych u konkretnego leczonego w danej chwili pacjenta - no chyba że w trakcie operacji, ale wtedy często już było za późno, by naprawić błędy wynikłe ze źle postawionej diagnozy.

Pierwszy obraz wnętrza ciała żywego człowieka uzyskano w dosyć niezwykłych okolicznościach. W XIX wieku sensacją naukową był przypadek Ślązaczki, Catharine Serafin, u której widać było pracujące serce, ponieważ w następstwie choroby nowotworowej jej lekarz, Hugo Von Ziemssen, zmuszony był usunąć spory fragment ściany klatki piersiowej, pozostawiając cienką i przezroczystą powłokę skórną. Widoczne były przez to unikatowe "okno" w ciele żywego człowieka bijące serce i pracujące płuca - ale to była sytuacja absolutnie wyjątkowa.

Jak napisałem we wstępie - postęp w tej dziedzinie nastąpił dzięki ciekawości fizyka. Wilhelm Roentgen eksperymentował z wyładowaniami elektrycznymi w próżni, badając tak zwane promienie katodowe.

Promienie te (będące w istocie wiązką elektronów, ale tego Roentgen nie wiedział) można było obserwować, bo szkło próżniowej bańki, w której je wytwarzano za pomocą widocznej na rysunku wysokonapięciowej cewki, fluoryzowało na zielono i można to było zauważyć gołym okiem. Ale podczas jednego z doświadczeń Roentgen odkrył, że gdy włączał swoją aparaturę, to zaczernieniu ulegały klisze fotograficzne, które trzymał w biurku.

Badacz domyślił się, że promienie katodowe, które powodują świecenia szkła bańki, wytwarzają dodatkowo także niewidoczne promieniowanie, które oddziaływało na owe klisze. Promieniowanie to, nazwane przez odkrywcę „promieniami X”, miało zdolność przenikania przez wiele przedmiotów, na przykład przez blat biurka i przez czarny papier, który normalnie chronił klisze fotograficzne przed światłem.

Wiedziony genialną intuicją, Roentgen postanowił sprawdzić, czy promienie X zdołają przeniknąć przez ciało człowieka. W badaniach pomogła mu żona, która położyła dłoń na opakowanej w papier kliszy fotograficznej, podczas gdy Wilhelm uruchomił aparaturę wytwarzającą promieniowanie X.

Po wywołaniu kliszy Roentgen zobaczył na niej dłoń żony z uwidocznionymi strukturami wewnętrznymi (głównie kośćmi).

Po raz pierwszy człowiek zajrzał do wnętrza ciała innego człowieka bez użycia skalpela – bezkrwawo i bezboleśnie! Spełniło się w ten sposób odwieczne marzenie lekarzy: żeby nie musieli zgadywać, co złego dzieje się w ciele pacjenta na podstawie samych tylko objawów choroby, ale mogli zajrzeć do środka i po prostu zobaczyć, co jest źródłem tej choroby.

Dzisiaj zdjęcie dłoni Pani Roentgen wyglądałoby znacznie lepiej:

Ale w czasach Roentgena sam fakt uzyskania tego zdjęcia był prawdziwą sensacją, a odkrywca został za swoje dokonania uhonorowany Nagrodą Nobla, która właśnie wtedy i właśnie jemu została przyznana po raz pierwszy w historii.

Lekarze skwapliwie wykorzystali jego odkrycie, używając promieni X do badania pacjentów, co radykalnie polepszyło trafność diagnostyki. Pierwsze aparaty wykorzystujące promienie X były dość toporne

ale potem znacząco je ulepszono, wprowadzając w miejsce klisz fotograficznych ekrany fluorescencyjne, na których lekarz mógł natychmiast zobaczyć wnętrze ciała badanego pacjenta.

Niestety było to tylko usprawnienie niebezpieczne, bo lekarze stosujący ten sposób prześwietlania swoich pacjentów sami wystawiali się na duże dawki promieni X, które, co więcej, kumulowały się w ich ciałach z każdym kolejnym prześwietlonym pacjentem. W efekcie zanim zrozumiano istotę zagrożenia radiacyjnego i nauczono się rozpoznawać chorobę popromienną - wielu radiologów przypłaciło życiem swoje zamiłowanie do nowinek technicznych.

Niemniej postęp w diagnostyce medycznej osiągnięty przy pomocy odkrytych przez Roentgena promieni X był ogromny. Szczególne zasługi położyły badania rentgenowskie (jak je zaczęto nazywać od nazwiska odkrywcy) w zwalczaniu gruźlicy. Prześwietlenie płuc stało się najpowszechniej stosowanym badaniem radiologicznym.

Gdyby nie profilaktyka, czyli masowe prześwietlenia pozornie zdrowych osób, pozwalające wykryć pierwsze zmiany w płucach nieświadomej zwykle ofiary gruźlicy i podjąć leczenie na tyle wcześnie, by mogło przynieść dobry skutek – gruźlica mogła zebrać na początku XX wieku równie wielkie żniwo śmierci, jak średniowieczne epidemie ospy, dżumy czy cholery!

Promienie Roentgena ocaliły też wiele istnień ludzkich podczas wojny. Rannych żołnierzy trzeba było operować, aby usunąć z ich ciał wszystkie pociski i odłamki – a przeoczenie któregoś z nich zwykle kończyło się śmiercią. Dopiero prześwietlenie rentgenowskie pozwalało znaleźć i usunąć wszystkie odłamki.

Bardzo się tu zasłużyła nasza wielka rodaczka, Maria Curie-Skłodowska (podwójna noblistka!), która podczas I wojny światowej woziła aparaty rentgenowskie do szpitali przyfrontowych i sama wykonywała prześwietlenia, dzięki czemu ocaliła wielu ludzi.

Sama prowadziła samochód z aparaturą

a prześwietlenia wykonywała wraz ze swoją córką Ireną, w przyszłości także laureatką Nagrody Nobla!

Niestety, na skutek napromieniowania wielka uczona sama zmarła na białaczkę... Na marginesie warto dodać, że dokładnie dzisiaj jest rocznica jej urodzin, bowiem przyszła na świat 7 listopada 1867 (w Warszawie).

Dzisiejsza aparatura rentgenowska jest doskonalsza i bardziej bezpieczna, chociaż nie wszystko można przy jej pomocy zobaczyć.

Popatrzmy na przykładowe zdjęcie rentgenowskie stawu kolanowego.

Kości widać znakomicie. Mięśni od biedy też można się jakoś dopatrzeć. Ale gdzie są inne struktury anatomiczne, na przykład żyły, tętnice, nerwy?

Można się umówić, że te żyły nie są najważniejsze. To nieprawda, ale przyjmijmy to na zasadzie kompromisu. Ale czasem na zdjęciu rentgenowskim brakuje innych, znacznie ważniejszych narządów. Popatrzmy na jeszcze jedno zdjęcie.

Widać na nim, że pacjent połknął monetę, która utkwiła mu w przełyku. Można powiedzieć, że ta forsa stanęła mu w gardle. Dosłownie!

Monetę widać, więc pewnie uda się ją wyciągnąć. Widać też kręgosłup, fragment żuchwy, żebra... Ale gdzie znajdują się przełyk, tchawica, płuca, serce, żołądek, wątroba, jelita? Przecież to są bardzo ważne narządy - a na zdjęciu rentgenowskim zginęły.

Dlatego poza badaniem rentgenowskim mamy dziś jeszcze mnóstwo innych metod obrazowania wnętrza ciała człowieka: USG, tomografia, rezonans, badania izotopowe... Kiedyś o nich także Państwu opowiem.

Ale teraz chcę jeszcze raz podkreślić, że pierwsze było obrazowanie rentgenowskie i do dzisiaj ratuje ono zdrowie i życie milionom ludzi na całym świecie. Dlatego warto zapamiętać, że zaczęło się to wszystko dokładnie 120 lat temu (jutro będzie rocznica), a odkrycia dokonał skromny fizyk, któremu chciało się pomyśleć, dlaczego przy doświadczeniach dotyczących zjawisk elektrycznych nagle czernieją mu w szufladzie klisze fotograficzne...