un equipo de físicos, ingenieros y radiólogos recientemente revivió un dispositivo de rayos X de primera generación que había estado recolectando polvo en un almacén holandés. La máquina antigua todavía brillaba y brillaba como un accesorio en una vieja película de Ciencia Ficción, y usaba miles de veces más radiación que sus contrapartes modernas para hacer una imagen.,
la vieja máquina fue construida originalmente en 1896 por dos científicos en Maastricht, Países Bajos, solo semanas después de que el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen informara de su descubrimiento de los rayos X, un logro que le valió el Primer Premio Nobel de física y provocó una serie de experimentos imitadores.
H. J. Hoffmans, físico y director de secundaria en Maastricht, y L. Th., van Kleef, director de un hospital local, ensambló el sistema a partir de equipos ya disponibles en la escuela secundaria de Hoffmans y lo usó para tomar algunas de las primeras fotografías de huesos humanos a través de la piel, incluso en la mano de la hija de van Kleef de 21 años.
desde entonces, los rayos X, que son la longitud de onda correcta para hacer un túnel a través del músculo, pero son ralentizados por huesos más densos, se han convertido casi en sinónimo de imágenes médicas. Pero la mayoría de esos primeros sistemas de rayos X se perdieron en la historia., Debido a que las técnicas y la tecnología para medir las dosis de radiación no se inventaron hasta décadas después de que surgieron las primeras máquinas de rayos X, nadie sabe exactamente cuán poderosos eran esos sistemas.
«Hay una brecha en el conocimiento con respecto a estas viejas máquinas», dijo el físico médico Gerrit Kemerink del Centro Médico de la Universidad de Maastricht. «Para cuando pudieron medir las propiedades, estas máquinas ya habían desaparecido.,»
hace aproximadamente un año, cuando un colega de Kemerink en el hospital sacó la máquina de envejecimiento de Hoffmans y van Kleef del almacenamiento para usarla en un programa de televisión local sobre la historia de la atención médica en la región, Kemerink sintió curiosidad sobre lo que el dispositivo podía hacer. En un artículo publicado en línea en Radiología, Kemerink informa el primer diagnóstico en un dispositivo de rayos X de primera generación.
«decidí intentar hacer algunas mediciones en este equipo, porque nunca nadie lo hizo», dijo.,
aparte de una batería de coche moderna y algunos cables, los investigadores utilizaron solo el equipo original, incluyendo un cilindro de hierro envuelto en alambre para transferir energía eléctrica de un circuito a otro y una bombilla de vidrio con electrodos de metal en cada extremo.
la bombilla de vidrio, técnicamente llamada tubo de Crookes, contenía un poco de aire, aproximadamente una millonésima parte de la presión del aire normal. Cuando los investigadores colocaron un alto voltaje sobre el tubo, los electrones en el gas fueron arrancados de sus átomos y comprimidos a través del tubo de un electrodo al otro.,
Los electrones emiten naturalmente rayos X cuando se aceleran, ralentizan o cambian de dirección. Cuando los electrones chocaron contra las paredes de cristal del tubo de Crookes, se detuvieron, emitiendo un resplandor verde fantasmal y rayos X invisibles.
La máquina tomó algo de paciencia antes de que resplandor, Kemerink dijo. El equipo jugueteó con él durante una sólida media hora sin éxito.
«en ese momento estábamos pensando que sería posible que no tuviéramos éxito con nuestros planes», dijo., «Pero de repente algo sucedió, y estábamos en el negocio.»
Kemerink ahora piensa que la presión del gas dentro de la bombilla era demasiado alta para que los electrones viajaran a través del tubo. Pero luego un poco de aluminio en uno de los electrodos se derritió, succionando gases desde el interior de la bombilla.
«es una técnica utilizada hoy en día para mejorar su vacío: evaporar el metal y atrapar algunos gases», dijo. «Eso es lo que pasó, aunque no lo hicimos a propósito.,»
Los investigadores utilizaron dispositivos estándar de detección de radiación hospitalaria para medir la cantidad de rayos X necesarios para tomar una imagen de los huesos en una mano humana (esta vez, un espécimen prestado del departamento de anatomía, no de una persona viva)., La vieja máquina tomó imágenes sorprendentemente claras, pero le dio a la piel una dosis de radiación 1.500 veces mayor de la que la misma imagen requeriría hoy en día. Una exposición que toma 21 milisegundos (milésimas de segundo) en una máquina moderna tomó hasta 90 minutos en el sistema antiguo.
«fue interesante que la calidad de la imagen fuera realmente tan buena», dijo el radiólogo Tom Beck de Quantum Medical Metrics, una compañía que investiga formas de obtener información estructural de los huesos utilizando imágenes médicas. «Eso fue sorprendente.,»
Este sistema de primera generación no producía suficiente radiación para causar problemas de salud, aunque Kemerink y sus colegas estaban detrás de un escudo de plomo transparente cada vez que la máquina estaba encendida, por si acaso. Pero los dispositivos de rayos X se volvieron cada vez más potentes poco después de que Hoffmans y van Kleef construyeran su máquina, y los técnicos no siempre tomaron precauciones contra la radiación dañina.
«en cuestión de semanas, las personas informaron quemaduras en la piel, un poco más tarde incluso cosas mucho peores», como ampollas y llagas que no sanaban, dijo Kemerink., Algunos trabajadores tenían que tener dedos o incluso un brazo entero amputado. «Muchos de estos primeros trabajadores de rayos X desarrollaron cáncer, y muchos de ellos murieron prematuramente, muy jóvenes.»
la diferencia en el peligro destaca lo lejos que han llegado los rayos X, dijo. En otro estudio publicado en línea Feb. 15 en Insights into Imaging, Kemerink y sus colegas mostraron que, con todo el blindaje utilizado hoy en día, los trabajadores modernos de rayos X sienten menos radiación en el hospital que en casa.
«Hay mucho que decir sobre lo lejos que hemos llegado», dijo Kemerink. «Estas máquinas cuando se pusieron en marcha eran extremadamente peligrosas., Ahora, en todos esos años, mejoraron la tecnología hasta el punto de que realmente puedes descuidar lo que estás recibiendo cuando haces exploraciones normales de rayos X.»
Trabajar con la máquina fue «muy especial, debo decir,» Kemerink añadido. El aire olía a ozono, el interruptor zumbaba, un rayo crepitaba en la chispa, y el interior del cuerpo humano se mostraba.
«Nuestra experiencia con esta máquina», escribieron los investigadores, » fue, incluso hoy, poco menos que mágica.,»
Vídeo: Maastricht University Medical Center. Imágenes: Cortesía De Gerrit Kemerink.
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