Domů     RTG, CT, MRI – Jak vznikly život zachraňující přístroje?
RTG, CT, MRI – Jak vznikly život zachraňující přístroje?
1.10.2024

Jen chvilka o samotě ve speciálně upravené místnosti, a pacient se dozví svoji diagnózu. „Zázračné“ přístroje rozpoznají vše, od zlomené kosti, přes pokažený zub až po nádorová onemocnění. Diagnostika je dnes klíčem k léčbě. Kdo ale stojí za vynálezy nenahraditelných přístrojů?

Krystalky platnatokyanidu barnatého, ležící na stole v tmavé laboratoři, se při každém elektrickém výboji ve skleněné trubici bledozeleně rozzářily. Vědci postupně docházelo, že musí jít o nové, neznáme záření.

Německý fyzik Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923) byl přesvědčen, že ho budou mít kvůli tomuto výzkumu za blázna. Na úsilí snad i proto nepolevil.

Přesvědčen o tom, že „každý jev je třeba co nejpřesněji pozorovat a popsat ve všech jednotlivostech, a teprve potom se můžeme odvážit podat nějaké vysvětlení,“ začal ve své laboratoři dokonce i přespávat.

Tajnůstkář otálel, než se rozhodl svůj experiment poprvé předvést manželce.

reklama

Annu Berthu Röntgentgenovou (1839–1919) pozval do své „tajemné pevnosti“ 22. prosince 1895. Vědec byl nadšený, pozorovatelka však odcházela znepokojená.

„Viděla jsem svoji smrt,“ měla údajně prohlásit potom, co jí manžel ukázal obrázek kostnaté ruky se snubním prstenem.

X v praxi

Paprsky X, jak je Röntgen nazval, vmžiku vyvolaly zájem vědecké obce i laiků. Slavná ruka paní Röntgenové stála na počátku revoluce nejen v oblasti fyziky, ale také medicíny, jelikož tento objev zapříčinil velký rozvoj v lékařské diagnostice.

Paprsky byly na tento účel poprvé použity už v lednu 1896, kdy díky nim britský lékař John Hall-Edwards (1858–1926) objevil zaseklou jehlu v ruce svého spolupracovníka.

O měsíc později udělal ten samý lékař první rentgen, který pomohl při chirurgické operaci a zasloužil se také o první snímek lidské páteře. Díky objevu rentgenových paprsků se otevřela cesta k dalším diagnostickým přístrojům pracujícím na jejich bázi.

Třeba v roce 1913 se díky německému chirurgovi Albertu Salomonovi (1883–1976) začali psát prvopočátky mamografie – základní radiologické screeningové a diagnostické metodě vyšetření prsů.

Wilhelm Conrad Röntgen FOTO: autor neznámý / Creative Commons / volné dílo
Wilhelm Conrad Röntgen FOTO: autor neznámý / Creative Commons / volné dílo

CT se prý zrodilo na procházce

Britský elektroinženýr Godfrey Hounsfield (1919–2004), který se podílel na konstrukci prvního tranzistorového počítače ve Velké Británii, se také rozhodl využít sílu rentgenových paprsků.

Nápad „prosvítit“ předmět těmito paprsky pod různými úhly a následně matematicky analyzovat jednotlivé hodnoty absorpce tak, aby zjistil vnitřní strukturu předmětu, ho prý přepadl na procházce.

Začal konstruovat počítač, který by z těchto hodnot dokázal rekonstruovat řez předmětem. Prototyp tomografu, který vytvořil, otestoval nejprve na anatomickém preparátu lidského mozku, následně na čerstvém kravském mozku a záhy i sám na sobě.

Zaznamenán výrazný pokrok

Nově objevenou metodu si Hounsfield nechal v roce 1968 patentovat. A byť vědecká obec nebyla hned schopná jeho nápad dostatečně docenit, už 1. října 1971 proběhlo první klinické CT (computed tomography) vyšetření člověka.

To zobrazilo cistu na mozku pacientky, která pak byla úspěšně odstraněna. O osm let později, kdy se na světě používalo kolem 1 000 CT snímačů si Housfield převzal za svůj přínos Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.

Původní myšlenka přístroje i dnes zůstává stejná, ale díky vývoji a inovacím se technologie neustále zlepšuje. Čas skenování se třeba snížil z původních asi pěti minut, na 0,24 sekund.

Přístroj rovněž vyzařuje méně rentgenového záření, poskytuje lepší kvalitu snímků a v neposlední řade také větší komfort pro pacienty. CT je v současnosti nákladným, avšak nezbytným a běžně používaným přístrojem.

Godfrey N. Hounsfield FOTO: autor neznámý / Creative Commons / volné dílo
Godfrey N. Hounsfield FOTO: autor neznámý / Creative Commons / volné dílo

Od lodí k miminkům

Kromě běžného rentgenového záření, využívá moderní radiologie také jiné zdroje energie.

Po objevu piezoelektřiny v roce 1880, jenž mají na svědomí bratři Pierre (1859–1906) a Jacques Curie (1855–1941), bylo možné využívat ultrazvukové vlny. Ještě před 2. světovou válkou se sonografie nespojovala s lidským tělem.

Vědci se zaměřili na její využití třeba v lodním průmyslu. Na medicínskou cestu naskočil až rakouský neurolog Karl Theo Dussik (1908–1968), jenž je považován za pionýra v této oblasti. Jako první zobrazil lidské tělo ultrazvukem.

John J. Wilde (1914–2009), který používal ultrazvuk zejména na odhalování a diagnostiku nádorů, si vysloužil titul „otec lékařského ultrazvuku“.

Zařízení, které v roce 1958 vytvořili pro medicínské účely skotský porodník Ian Donald (1910-1987) a inženýr Tom Brown (1933-2019) využil Donald na pozorování růstu plodu v děloze.

Výzkumy pokračovaly a v 80. letech se Kazunori Baba (*1952) z Tokijské univerzity zasloužil o vývoj první 3D ultrazvukové technologie, která poskytla možnost sonografie v reálném čase a ve velmi vysoké kvalitě.

Pětihodinová rezonance

Byť nukleární magnetická rezonance (NMR), známá jako efekt rotujícího atomu, byla objevena již koncem 30. let minulého století, ani tato metoda se zpočátku nepoužívala na lékařské účely. Až 70. léta přinesla zlom.

Americký lékař Raymond Damadian (1936-2022) publikoval článek, ve kterém uvedl, že NMR dokáže odhalit nádory v lidském těle, protože je dokáže odlišit od normálního tkaniva.

Spolu s dalšími vědci pak 3. července 1977 vykonal první celotělové skenování, které trvalo téměř 5 hodin.

Práce vědců Paula C. Lauterbura (1929-2007) a Petera Mansfielda (1933-2017), umožnila vytvoření zobrazovacích metod založených na magnetické rezonanci a vedla k vzniku moderních MRI skenerů. Dvojice se v roce 2003 za svůj objev podělila o Nobelovu cenu.

Zdroje informací a fotografie
reklama

Související články
Věda a technika
Starý dobrý vypínač: Z jakých důvodů se světlo zapíná právě takhle?
Stačí jediný pohyb prstu a místnost se zalije světlem. Vypínač patří k nejběžnějším předmětům v domácnosti, přesto jeho podobu, umístění i způsob ovládání provází překvapivě zajímavý příběh. Když se elektřina stěhuje do domácností, nemění totiž jen způsob osvětlení. Učí člověka novému každodennímu rituálu. Ještě před nástupem elektřiny lidé rozsvěcují plynové lampy otáčením malého kohoutku. Když […]
Věda a technika
Proč se nám chce spát po vydatném obědě? Za ospalostí není jen plný žaludek
Zná to téměř každý. Dojíme poslední sousto, opřeme se o židli a najednou máme pocit, že bychom nejraději zavřeli oči a na chvíli zmizeli ze světa. Odpolední ospalost přitom není pouhým důsledkem přejedení. Svou roli hrají biologické hodiny, hormony, složení jídla i signály, které si mezi sebou posílají střeva a mozek. Proč nás po obědě […]
Věda a technika
Pro lásku k moři: Co dalo lidem svobodu pod vodní hladinou?
Ještě v prvních desetiletích 20. století bylo potápění spojeno s těžkou objemnou výstrojí.  Neforemné skafandry s přilbami byly závislé na dodávce vzduchu z hladiny. Pak však přišel zlom, který cestu do světa pod vodní hladinou zpřístupnil i pro laiky. Ba co víc, poskytl jim netušenou svobodu! V době druhé světové války se ve Francii zrodil […]
Věda a technika
Ferrari: červená nádhera
Když se narodí, cesty patří povozům s koňmi. Nikdo nečeká, že by se mělo něco změnit. Pak se tu a tam objeví automobil. Jeden, dva… a vůně motoru je omámí. Najednou chtějí také v ruce držet volant, závodit, osedlat si tu neskutečnou sílu. Ti nejšikovnější se navždy zapíší do dějin. Rachot motorů na závodním okruhu je ohlušující. […]
historie
Výbuch v dole Courrières: Pekelné dny pod povrchem
Je 06:30 ráno a na kalendářích bychom našli sobotu 10. března 1906. Krajinou otřese exploze. Skla v oknech se sypou na zem. To je ale jen maličkost. Hluboko pod povrchem severofrancouzského dolu Courrières právě začíná boj o život těch, kteří měli to štěstí v neštěstí a výbuch přežili. Co ho způsobilo? To není dodnes jasné. Možná vzplanul […]
Božský vítr: Zachránil kdysi nejen Japonsko, ale i dalmatské město Korčula
S galérami si vichr pohrává jako s dřevěnými třískami. Vesla se lámou a muži na palubách lodí propadají zoufalství. Ještě před několika okamžiky to byla hrdá válečná flotila. Posádky čekaly boj a krev. Zdá se však, že město nevěřících zachránila síla mimo tento svět! Píše se rok 1571. Dalmatské město Korčula uchránil před vpádem osmanských vojsk ničivý […]
Ikonické kleště průvodčích. Děrovačka jízdenek a kód, který nikdo nečte
Obyčejná jízdenka, kovové kleště a cvaknutí, které kdysi patřilo k cestování stejně jako rachot kol. Jenže dírka v papírku není jen památkou na průvodčího s brašnou. Může prozradit, kdo ji udělal, jaký lístek cestující drží v ruce a někdy i to, jak důmyslně se dopravci brání podvodníkům. Dopravní historie se zkrátka občas vejde do otvoru […]
Španělská invaze do Anglie: Nepřemožitelná Armada? Cha!
Na anglický trůn usedá 17. listopadu 1558 protestantská Alžběta I. (1533–1603). Španělský král Filip II. (1527–1598) to nemůže snést. Ještě před chvílí byl přeci anglickým spoluvládcem své ženy Marie I. Tudorovny (1516–1558) a země musela být nekompromisně katolická! Filip má ze zámořských kolonií až desetkrát vyšší příjmy, než Alžběta, a tak se rozhodne vrátit ostrovní […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz