een team van natuurkundigen, ingenieurs en radiologen heeft onlangs een röntgenapparaat van de eerste generatie nieuw leven ingeblazen dat stof had verzameld in een Nederlands magazijn. De antieke machine vonk nog steeds en gloeide als een rekwisiet in een oude sciencefictionfilm, en gebruikte duizenden keren meer straling dan zijn moderne tegenhangers om een beeld te maken.,
de oude machine werd oorspronkelijk gebouwd in 1896 door twee wetenschappers in Maastricht, enkele weken nadat de Duitse natuurkundige Wilhelm Conrad Röntgen zijn ontdekking van röntgenfoto ‘ s meldde-een prestatie die hem de allereerste Nobelprijs voor de natuurkunde opleverde en een uitbarsting van copycat experimenten veroorzaakte.H. J. Hoffmans, een natuurkundige en directeur van de middelbare school in Maastricht, en L. Th., van Kleef, directeur van een lokaal ziekenhuis, monteerde het systeem uit apparatuur die al bij de hand was op de middelbare school van Hoffmans en gebruikte het om enkele van de eerste foto ’s van menselijke botten door de huid te nemen, waaronder in de hand van Van Kleef’ s 21-jarige dochter.
sindsdien zijn röntgenstralen, die de juiste golflengte zijn voor een tunnel door spieren, maar worden vertraagd door dichtere botten, bijna synoniem geworden met medische beeldvorming. Maar de meeste van die eerste röntgensystemen gingen verloren aan de geschiedenis., Omdat de technieken en technologie om stralingsdoses te meten pas decennia nadat de eerste röntgenapparaten tot stand kwamen werden uitgevonden, weet niemand precies hoe krachtig die systemen waren.”er is een leemte in de kennis met betrekking tot deze oude machines,” zei Medisch natuurkundige Gerrit Kemerink van het Maastricht University Medical Center. “Tegen de tijd dat ze de eigenschappen konden meten, waren deze machines al lang weg.,”
ongeveer een jaar geleden, toen Kemerink ’s collega in het ziekenhuis Hoffmans en van Kleef’ s verouderende machine uit de opslag haalde om te gebruiken in een lokaal TV-programma over de geschiedenis van de gezondheidszorg in de regio, werd Kemerink nieuwsgierig naar wat de gadget kon doen. In een paper online gepubliceerd in radiologie, Kemerink rapporteert de allereerste diagnostiek op een eerste generatie X-ray-apparaat.
“Ik besloot om te proberen om een aantal metingen te doen op deze apparatuur, omdat niemand ooit deed,” zei hij.,behalve een moderne autoaccu en enkele draden gebruikten de onderzoekers alleen de originele uitrusting, waaronder een ijzeren cilinder omwikkeld met draad om elektrische energie van het ene circuit naar het andere over te brengen en een glazen bol met metalen elektroden aan elk uiteinde.
De glazen bol, technisch een Crookes buis genoemd, bevatte een klein beetje lucht, ongeveer een miljoenste van de normale luchtdruk. Toen de onderzoekers een hoge spanning over de buis plaatsten, werden de elektronen in het gas uit hun atomen gerukt en over de buis van de ene elektrode naar de andere geritst.,
elektronen zenden van nature röntgenstralen uit wanneer ze versnellen, vertragen of van richting veranderen. Toen de elektronen de glazen wanden van de buis van Crookes raakten, kwamen ze tot een krijsende stilstand, waardoor een spookachtige groene gloed en onzichtbare röntgenstralen werden afgegeven.
De machine nam wat coaxing voordat het zou gloeien, zei Kemerink. Het team knoeide er een half uur mee zonder succes.”op het moment dat we dachten dat het mogelijk zou zijn dat we niet zouden slagen met onze plannen,” zei hij., “Maar toen gebeurde er plotseling iets, en we waren in het bedrijfsleven.”
Kemerink denkt nu dat de gasdruk in de lamp te hoog was voor de elektronen om door de buis te reizen. Maar toen smolt een beetje aluminium op een van de elektroden, en zuigt gassen uit de lamp.
” It ’s a technique used today to improve your vacuum: Evaporate metal and Val some gases,” he said. “Dat is wat er gebeurde, hoewel we het niet expres deden.,”
de onderzoekers gebruikten standaard stralingsdetectieapparatuur voor ziekenhuizen om de hoeveelheid röntgenstralen te meten die nodig was om een beeld van de botten in een menselijke hand te maken (dit keer een exemplaar geleend van de anatomie-afdeling, niet van een levend persoon)., De oude machine nam verrassend heldere foto ‘ s, maar gaf de huid een dosis straling 1500 keer groter dan hetzelfde beeld vandaag zou vereisen. Een belichting die 21 milliseconden (duizendste van een seconde) op een moderne machine duurt tot 90 minuten op het antieke systeem.
” Het was interessant dat de beeldkwaliteit eigenlijk zo goed was, ” zei radioloog Tom Beck van Quantum Medical Metrics, een bedrijf dat manieren onderzoekt om structurele informatie uit botten te krijgen met behulp van medische beeldvorming. “Dat was verrassend.,”
Dit systeem van de eerste generatie produceerde niet genoeg straling om gezondheidsproblemen te veroorzaken, hoewel Kemerink en collega ‘ s allen achter een transparant loodscherm stonden wanneer de machine aan stond, voor het geval dat. Maar röntgenapparaten werden steeds krachtiger kort nadat Hoffmans en Van Kleef hun machine bouwden, en technici namen niet altijd voorzorgsmaatregelen tegen schadelijke straling.
” binnen weken, mensen gemeld huid brandwonden, een beetje later nog veel ergere dingen, ” zoals blaren en zweren die niet zou genezen, Kemerink zei., Sommige werknemers moesten vingers of zelfs een hele arm geamputeerd hebben. “Veel van deze vroege Röntgenwerkers ontwikkelden kanker, en velen van hen stierven vroegtijdig, zeer jong.”
het verschil in gevaar benadrukt hoe ver röntgenstralen zijn gekomen, zei hij. In een andere studie gepubliceerd online Feb. 15 In Insights into Imaging toonden Kemerink en collega ‘ s aan dat moderne Röntgenwerkers met alle tegenwoordig gebruikte afscherming minder straling voelen in het ziekenhuis dan thuis.
” Er is zoveel te zeggen over hoe ver we zijn gekomen, ” Kemerink zei. “Deze machines waren extreem gevaarlijk toen ze begonnen., In al die jaren verbeterden ze de technologie tot nu toe dat je echt kunt negeren wat je krijgt als je normale röntgenscans doet.”
het werken met de machine was” very special, I must say, ” Kemerink toegevoegd. De lucht rook naar ozon, de onderbreker zoemde, de bliksem brak in het vonkgat, en de binnenkant van het menselijk lichaam toonde zich.
” onze ervaring met deze machine,” schreven de onderzoekers, “was, zelfs vandaag de dag, weinig minder dan magisch.,”
Video: Maastricht University Medical Center. Afbeeldingen: Met Dank Aan Gerrit Kemerink.
zie ook:
- Video: de scotch-Tape X-Ray Machine
- Video: nieuwe X-ray Camera ziet door smeltend metaal
- ’s werelds krachtigste X-Ray Laser verlicht verborgen eiwit wereld
- ‘ s werelds meest Intense X-Ray Laser neemt eerste opnamen
- X-Ray Discovery wakkerde 19e-eeuwse DIY Rage