Une équipe de physiciens, d’ingénieurs et de radiologues a récemment relancé un appareil à rayons X de première génération qui collectait de la poussière dans un entrepôt Néerlandais. La machine antique a encore déclenché et brillé comme un accessoire dans un vieux film de science-fiction, et utilisé des milliers de fois plus de rayonnement que ses homologues modernes pour faire une image.,
l’ancienne machine a été construite à L’origine en 1896 par deux scientifiques à Maastricht, aux Pays-Bas, quelques semaines après que le physicien allemand Wilhelm Conrad Röntgen eut rapporté sa découverte des rayons X – une réalisation qui lui valut le tout premier Prix Nobel de physique et
H. J. Hoffmans, physicien et directeur de lycée à Maastricht, et L. Th., van Kleef, directeur d’un hôpital local, a assemblé le système à partir d’équipements déjà disponibles au lycée Hoffmans et l’a utilisé pour prendre certaines des premières photographies d’os humains à travers la peau, y compris dans la main de la fille de van Kleef, âgée de 21 ans.
Depuis lors, les rayons X, qui sont la bonne longueur d’onde pour traverser le muscle mais sont ralentis par des os plus denses, sont devenus presque synonymes d’imagerie médicale. Mais la plupart de ces premiers systèmes à rayons X ont été perdus dans l’histoire., Parce que les techniques et la technologie pour mesurer les doses de rayonnement n’ont été inventées que des décennies après l’apparition des premières machines à rayons X, personne ne sait exactement à quel point ces systèmes étaient puissants.
« Il y a une lacune dans les connaissances concernant ces vieilles machines », a déclaré le physicien médical Gerrit Kemerink du Centre médical de L’Université de Maastricht. « Au moment où ils ont pu mesurer les propriétés, ces machines avaient disparu depuis longtemps., »
Il y a environ un an, lorsque le collègue de Kemerink à l’hôpital a sorti la machine vieillissante de Hoffmans et van Kleef du stockage pour l’utiliser dans une émission de télévision locale sur l’histoire des soins de santé dans la région, Kemerink Dans un article publié en ligne dans Radiology, Kemerink rapporte les tout premiers diagnostics sur un appareil à rayons X de première génération.
« j’ai décidé d’essayer de faire des mesures sur cet équipement, car personne ne l’a jamais fait », a-t-il déclaré.,
mis à part une batterie de voiture moderne et quelques fils, les chercheurs n’ont utilisé que l’équipement d’origine, y compris un cylindre en fer enveloppé dans du fil pour transférer l’énergie électrique d’un circuit à un autre et une ampoule en verre avec des électrodes métalliques à chaque extrémité.
l’ampoule en verre, techniquement appelée tube de Crookes, contenait un tout petit peu d’air, environ un millionième de la pression atmosphérique normale. Lorsque les chercheurs ont placé une haute tension sur le tube, les électrons du gaz ont été arrachés de leurs atomes et zippés à travers le tube d’une électrode à l’autre.,
Les électrons émettent naturellement des rayons X lorsqu’ils accélèrent, ralentissent ou changent de direction. Lorsque les électrons ont frappé les parois de verre du tube de Crookes, ils se sont arrêtés, dégageant une lueur verte fantomatique et des rayons X invisibles.
La machine a pris un peu d’amadouer avant qu’elle ne brille, a déclaré Kemerink. L’équipe l’a manipulé pendant une demi-heure solide sans succès.
« à l’époque, nous pensions qu’il serait possible que nous ne réussissions pas avec nos plans », a-t-il déclaré., « Mais soudain, quelque chose s’est produit et nous étions en affaires. »
Kemerink pense maintenant que la pression du gaz à l’intérieur de l’ampoule était trop élevée pour que les électrons puissent voyager à travers le tube. Mais un peu d’aluminium sur l’une des électrodes a fondu, aspirant les gaz de l’intérieur de l’ampoule.
« c’est une technique utilisée aujourd’hui pour améliorer votre vide: évaporer le métal et emprisonner certains gaz », a-t-il déclaré. « C’est ce qui s’est passé, bien que nous ne l’ayons pas fait exprès., »
Les chercheurs ont utilisé des appareils standard de détection des radiations hospitalières pour mesurer la quantité de rayons X nécessaire pour prendre une image des os d’une main humaine (cette fois, un spécimen emprunté au département d’anatomie, et non à une personne vivante)., L’ancienne machine prenait des images étonnamment claires, mais donnait à la peau une dose de rayonnement 1 500 fois supérieure à ce que la même image exigerait aujourd’hui. Une exposition qui prend 21 millisecondes (millièmes de seconde) sur une machine moderne a pris jusqu’à 90 minutes sur le système antique.
« Il était intéressant de constater que la qualité de l’image était en fait aussi bonne », a déclaré le radiologue Tom Beck de Quantum Medical Metrics, une entreprise qui recherche des moyens d’obtenir des informations structurelles à partir des os en utilisant l’imagerie médicale. « C’était surprenant., »
Ce système de première génération ne produisait pas suffisamment de radiations pour causer des problèmes de santé, bien que Kemerink et ses collègues se tenaient tous derrière un bouclier de plomb transparent chaque fois que la machine était allumée, au cas où. Mais les appareils à rayons X sont devenus de plus en plus puissants peu de temps après la construction de leur machine par Hoffmans et van Kleef, et les techniciens ne prenaient pas toujours des précautions contre les rayonnements nocifs.
« en quelques semaines, les gens ont signalé des brûlures de la peau, un peu plus tard, même des choses bien pires », comme des cloques et des plaies qui ne guériraient pas, a déclaré Kemerink., Certains travailleurs ont des doigts ou même un bras amputé. « Beaucoup de ces premiers travailleurs des rayons X ont développé un cancer, et beaucoup d’entre eux sont morts prématurément, très jeunes. »
la différence de danger souligne à quel point les rayons X sont arrivés, a-t-il déclaré. Dans une autre étude publiée en ligne février. 15 dans Insights into Imaging, Kemerink et ses collègues ont montré que, avec tout le blindage utilisé aujourd’hui, les travailleurs modernes des rayons X ressentent moins de rayonnement à l’hôpital qu’à la maison.
« Il y a tellement de choses à dire sur le chemin parcouru », a déclaré Kemerink. « Ces machines quand elles ont démarré, elles étaient extrêmement dangereuses., Maintenant, au cours de toutes ces années, ils ont amélioré la technologie jusqu’à présent que vous pouvez vraiment négliger ce que vous recevez lorsque vous faites des radiographies normales. »
le Travail avec la machine a été « très spécial, je dois dire, » Kemerink ajouté. L’air sentait l’ozone, l’interrupteur bourdonnait, la foudre crépitait dans l’éclateur et les entrailles du corps humain se montraient.
« notre expérience avec cette machine », ont écrit les chercheurs, « était, encore aujourd’hui, un peu moins que magique., »
Vidéo: Centre Médical Universitaire de Maastricht. Images: Avec L’Aimable Autorisation De Gerrit Kemerink.
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