125 jaar X-stralen: Een verhaal van puur toeval, ondergoed en de doorbraak van de glazen patiënt

2020-01-27


Wilhelm Conrad Röntgen
Wilhelm Conrad Röntgen (copyright: German Röntgen Museum)

Beeld je in dat je een ongelukkige val maakt en met een beenbreuk op spoed belandt. Meer dan een eeuw geleden oefende de arts dan druk uit op het been om de grootte en precieze locatie van de fractuur vast te stellen. Vandaag is dit gelukkig ondenkbaar dankzij professor Wilhelm Conrad Röntgen die 125 jaar geleden de X-stralen of röntgenstralen ontdekte. Plots was het mogelijk om door materialen en het menselijke lichaam heen te kijken. De vondst werd eerst op scepsis onthaald, maar ontketende al snel een revolutie in tal van wetenschappelijke disciplines, met de geneeskunde voorop.

De 19e eeuw staat bekend als de gouden eeuw van de wetenschappelijke uitvindingen. Denk maar aan de eerste fietsen, typemachines, vliegtuigen, auto’s, straatlantaarns, fotografie enzovoort. Zo ook ontdekte Wilhelm Conrad Röntgen in november 1895 tijdens een experiment met gasontladingen per toeval stralen die door quasi geen enkele materie worden tegengehouden. Toen de natuurkundige na zeven weken experimenteren zijn X-stralen, waarbij de X staat voor het onbekende, wereldkundig maakte, werd de ontdekking op ongeloof onthaald door collega-wetenschappers.

Het aanvankelijk scepticisme nam in sneltempo af omdat zijn experimenten gemakkelijk konden worden gereproduceerd en bevestigd. In 1896 maakte de wereld een echte röntgen-mania door. Bedrijven ontwikkelden X-ray-proof ondergoed en een New Yorkse krant meldde in alle ernst dat X-stralen werden gebruikt om anatomische diagrammen rechtstreeks in de hersenen van de studenten te reflecteren. Jammer genoeg waren de gevaren van X-stralen toen nog niet gekend en legden veel X-ray-pioniers het loodje door een veelvuldige blootstelling.

Eerste X-ray machines
Eerste X-ray machines

Maar dagelijks verschenen ook rapporten over belangrijke diagnoses, nieuwe onderzoeken en ideeën voor toekomstige ontwikkelingen. Van portemonnees, over mummies tot meubels, zowat alles werd voor de stralen geplaatst. Bovenal was het menselijk lichaam het onderzoeksobject, want voor het eerst in de geneeskunde werd de droom van ‘de glazen patiënt’ werkelijkheid. De röntgenstralen betekenden een sterke vooruitgang in patiëntencomfort en medische procedures werden van de ene op de andere dag drastisch aangepast.

In de beginjaren was de ervaring van de patiënt echter anders dan onze ervaring vandaag. Destijds bestonden röntgenapparaten uit verschillende onderdelen die amper geïsoleerd waren en met elkaar verbonden werden door losse stroomkabels. Elke scan zorgde voor vuurwerk en eindigde met een sterke lichtflits. Aanvankelijk waagden dan ook enkel artsen met zin voor het experimentele zich aan het apparaat.
 

Pantix Tube
Pantix Tube, röntgenbuis met schijfvormige roterende anode

In de jaren ‘20 werd de technologie al geruime poos gebruikt voor klinische doeleinden en hiervoor werden steeds meer toestellen ontwikkeld. De technologische vooruitgang bleef dan ook niet uit. Zo maakten nieuwe toestellen het mogelijk om de patiënt zowel staand, zittend of liggend te onderzoeken en werden de elektronenbuizen die nodig zijn om röntgenstralen op te wekken steeds duurzamer om defecten te voorkomen. Al in 1933 ontwikkelden Siemens & Halske, de grondleggers van het huidige Siemens Healthineers, een röntgenbuis met schijfvormige roterende anode die tot op de dag van vandaag nog steeds wordt gebruikt.

De fifties luidden dan weer een nieuw hoofdstuk in voor bestralingstherapie. Toen kwam er voor het eerst een toestel op de markt dat toeliet om tumoren diep in het lichaam effectief te bestralen. In diezelfde periode konden röntgenbeelden ook voor het eerst bij daglicht worden bekeken. Sindsdien hoeven artsen dus niet langer het licht te doven tijdens operaties.

Scan van de hand van Röntgen's vrouw
Scan van de hand van Röntgen's vrouw (copyright: German Röntgen Museum)

Ten slotte verkortte ook de tijd die nodig was om een kwalitatief beeld te maken drastisch over de jaren heen. Eind vorige eeuw kwam de eerste spiraalvormige CT-scanner op de markt die door snel te scannen ervoor zorgde dat bewegingen in het lichaam niet langer een kwaliteitsverlies veroorzaakten. En waar professor Röntgen 125 jaar geleden nog 15 minuten nodig had om de hand van zijn vrouw te scannen, was er in 2005 nog slechts een fractie van een seconde nodig om een volledig beeld van het hart te nemen.

SOMATOM Force
SOMATOM Force

Daar eindigde de technologische evolutie niet. De voorbije tien jaar werd de software van röntgentoestellen steeds verbeterd. Vandaag zijn radiologen in staat om 3D-beelden te genereren en een fotorealistische weergave van het lichaam te verkrijgen. Ook treft de software voorbereidingen voor een onderzoek, zoals het automatisch verwijderen van de ribben op het beeld van een borstscan. Ten slotte vindt ook artificiële intelligentie de weg naar beeldvorming en is het nu mogelijk om bij borstscans de organen automatisch te analyseren en te identificeren. Kortom, evolutie na evolutie droeg bij tot snellere en meer betrouwbare resultaten voor de patiënt.