Et team av fysikere, ingeniører og radiologer nylig gjenopplivet en første-generasjon X-ray-enheten som hadde vært å samle støv i en nederlandsk lager. Den antikke maskinen fremdeles satt i gang og glødet som en rekvisitt i en gammel science fiction-film, og brukt tusenvis av ganger mer stråling enn sin moderne kolleger til å lage et bilde.,
Den gamle maskinen ble opprinnelig bygd i 1896 av to forskere i Maastricht, Nederland, bare noen uker etter den tyske fysikeren Wilhelm Conrad Röntgen rapportert hans oppdagelse av X-stråler – en prestasjon som vant han den første nobelprisen i fysikk og utløste et utslett av copycat eksperimenter.
H. J. Hoffmans, en fysiker og high school direktør i Maastricht, og L. Th., van Kleef, direktør i et lokalt sykehus, samlet system-fra utstyret er allerede på hånden i Hoffmans’ high school, og brukte den til å ta noen av de første bildene av menneskebein gjennom huden, inkludert i van Kleef er 21 år gamle datters hånd.
Siden da, X-stråler, som er den riktige bølgelengden til tunnel gjennom muskler, men er bremset av tettere bein, har blitt nesten synonymt med medisinsk bildebehandling. Men de fleste av de første X-ray-systemer var tapt for historien., Fordi teknikker og teknologi for å måle stråledoser var ikke oppfunnet før tiår etter den første X-ray maskiner kom, ingen vet nøyaktig hvor kraftige disse systemene var.
«Det er et gap i kunnskap med hensyn til disse gamle maskinene,» sa medisinsk fysiker Gerrit Kemerink av Maastricht University Medical Center. «Ved den tid de kunne måle egenskaper, disse maskinene ble lenge borte.,»
Omtrent et år siden, da Kemerink er kollega på sykehuset gravd Hoffmans og van Kleef er aldring maskinen ut av lagring til bruk i et lokalt TV-program på historien om helsetjenester i regionen, Kemerink vokste nysgjerrig på hva som gadget kunne gjøre. I en artikkel publisert online i Radiologi, Kemerink rapporter den første noensinne diagnostikk på en første generasjon X-ray-enheten.
«jeg bestemte meg for å prøve å gjøre noen målinger på dette utstyret, fordi ingen noensinne gjorde det,» sa han.,
Bortsett fra et moderne bilbatteri og noen ledninger, forskere brukte bare den originale utstyr, inkludert et strykejern sylinder pakket inn i ledningen til å overføre elektrisk energi fra en krets til en annen, og et glass pære med metall elektroder i hver ende.
lyspæren, teknisk kalt en Crookes rør, inneholdt en liten bit av luft, om en milliondel av vanlig lufttrykk. Når forskerne har plassert en høy spenning over røret, elektroner i gassen ble revet fra sine atomer og glidelås på tvers av røret fra en elektrode til den andre.,
Elektroner naturlig avgir X-stråler når de øke eller senke hastigheten, eller forandre retning. Når elektronene treffer glass vegger av Crookes rør, kom de til en skrikende stans, å gi ut en spøkelsesaktig grønn glød og usynlig X-stråler.
maskinen tok litt overtalelse før det ville glød, Kemerink sa. Teamet puslet litt med det for en solid halv time med ingen suksess.
«den gang var vi tenker at det ville være mulig at vi ikke ville lykkes med våre planer,» sa han., «Men så plutselig skjedde det noe, og vi var i virksomhet.»
Kemerink nå mener at gasstrykket inne i kolben var for høy for elektroner å reise gjennom røret. Men så en bit av aluminium på en av elektrodene smeltet, suge gasser fra innsiden av pære.
«Det er en teknikk som brukes i dag for å forbedre ditt vakuum: Fordampe metall og felle noen gasser,» sa han. «Det er hva som skjedde, selv om vi ikke gjorde det med vilje.,»
forskerne brukt standard sykehus stråling-oppdage enheter for å måle mengden av X-stråler som trengs for å ta et bilde av bein i en menneskelig hånd (denne gangen, vil en prøve lånt fra avdeling for anatomi, ikke fra en levende person)., Den gamle maskinen tok overraskende klare bilder, men ga huden en dose av stråling på 1500 ganger større enn det samme bildet ville kreve i dag. En eksponering som tar 21 millisekunder (tusendels sekund) på en moderne maskin tok opp til 90 minutter på antikke system.
«Det var interessant at bildekvaliteten var faktisk så bra,» sa radiolog Tom Beck av kvantemedisinsk Beregninger, et selskap som forskere måter å få strukturell informasjon fra bein bruk av medisinsk bildebehandling. «Det var overraskende.,»
Denne første generasjons system ikke produserer nok stråling til å forårsake helseproblemer, selv om Kemerink og kolleger sto bak en gjennomsiktig føre shield når maskinen er på, bare i tilfelle. Men X-ray-enheter fikk stadig mer kraftig kort tid etter Hoffmans og van Kleef bygget sin maskin, og teknikere ikke alltid ta forholdsregler mot skadelig stråling.
«i Løpet av uker, mennesker rapportert brannskader, litt senere enda mye verre ting,» som blemmer og sår som ikke ville gro, Kemerink sa., Noen arbeidere hadde å ha fingrene eller til og med hele armen amputert. «Mange av disse tidlige X-ray arbeidstakere har utviklet kreft, og mange av dem døde altfor tidlig, veldig ung.»
forskjellen i fare høydepunkter hvor langt X-stråler har kommet, sa han. I en annen studie publisert online Februar. 15 i Innsikt i Bildebehandling, Kemerink og kolleger viste at, med alle skjerming som brukes i dag, moderne X-ray arbeidstakere føler seg mindre stråling i sykehus enn de gjør hjemme.
«Det er så mye å si om hvor langt vi har kommet,» Kemerink sa. «Disse maskinene når de i gang de var ekstremt farlig., Nå i alle disse årene, de forbedret teknologi så langt at du virkelig kan overse hva du får når du gjør normalt X-ray skanner.»
du Arbeider med maskinen var «veldig spesielt, jeg må si,» Kemerink lagt til. Det luktet av ozone, interruptor surra, lyn crackled i gnistgapet, og innsiden av kroppen viste seg.
«Vår erfaring med denne maskinen,» forskerne skrev, «var, selv i dag, litt mindre enn magisk.,»
Video: Maastricht University Medical Center. Bilder: Høflighet Gerrit Kemerink.
Se Også:
- Video: Scotch Tape X-Ray Maskin
- Video: Nye X-ray Kameraet Ser Gjennom å Smelte Metall
- Verdens Mest Kraftige X-Ray Laser Lyser Skjulte Protein Verden
- Verdens Mest Intense X-Ray Laser Tar Første Skudd
- X-Ray Funnet Utløste 19. Århundre DIY Mani