Historia cywilizacji. Jak Roentgen zajrzał w głąb ludzkiego ciała?

Starożytni lekarze egipscy usiłowali dowiedzieć się czegoś o tajemniczych procesach toczących się we wnętrznościach ich pacjentów, stosując bardzo oryginalną metodę: oblepiali całe ciało chorego mułem nilowym. Miejsca, w których ten muł wysychał wyjątkowo szybko, wiązali z obecnością w ciele jakichś wewnętrznych źródeł gorąca, a te kojarzyli z chorobami. Ich doświadczenia ujął w stosowaną do dziś regułę wnioskowania „ojciec medycyny europejskiej” Hipokrates (460–370 r. p.n.e.). Reguła ta brzmi: „Jeżeli jedna część ciała ludzkiego jest cieplejsza lub zimniejsza niż reszta, to jest ona dotknięta chorobą”.

Obserwowanie wewnętrznych źródeł ciepła w ludzkim organizmie stosują także współcześni lekarze posługujący się kamerami termowizyjnymi – ale nie jest to już jedyna technika zaglądania do wnętrza ciała człowieka.

Kluczowe odkrycie cywilizacji: promienie X

Jak wiadomo, przełomu w dziedzinie oglądania narządów wewnętrznych dokonał Wilhelm Roentgen (1845–1923), który 8 listopada 1895 r. odkrył promienie X (nazywane w Polsce promieniami rentgenowskimi). Potem wykazał, że promienie te przenikają przez ciało człowieka i pozwalają widzieć jego wnętrze. Do odkrycia doszło przypadkiem. Roentgen eksperymentował z tzw. promieniami katodowymi (wiązką elektronów rozpędzanych w bańce próżniowej pod wpływem wysokiego napięcia), gdy nagle rozjarzył się w kącie pracowni fluoryzujący ekran, używany przy innych doświadczeniach. Było oczywiste, że jakieś tajemnicze promieniowanie przeniosło energię pomiędzy bańką z promieniami katodowymi a ekranem. To samo tajemnicze promieniowanie zaczerniło też klisze fotograficzne, które Roentgen – hobbystycznie zajmujący się fotografią – trzymał w zamkniętej szufladzie. Promienie przeniknęły do szuflady i przeszły też przez czarny papier, w jaki zawinięte były owe klisze!

Czytaj więcej

Historia

Jak nauczyliśmy maszyny mówić?

Tworzenie narzędzi do syntezy mowy opartych na mechanice było trudne i mało skuteczne. Przekonało się o tym wielu badaczy, m.in. Alexander Graham Bell, wynalazca telefonu. W dodatku stosowane urządzenia mechaniczne wytwarzały mowę kiepskiej jakości i trudno było nimi sterować. Przełom w tej dziedzinie przyniosła elektronika.

Pierwszego prześwietlenia (jak dziś mówimy) Roentgen dokonał 22 grudnia 1895 r., uwidaczniając na historycznym zdjęciu szkielet dłoni swojej żony Anny Berthy – wraz z pierścieniem, który nosiła na palcu. Swoje osiągnięcie opisał 28 grudnia 1895 r. w artykule „O nowym rodzaju promieni”. Jego doświadczenia powtórzyli liczni fizycy na całym świecie, w tym m.in. już w styczniu 1896 r. Karol Olszewski na Uniwersytecie Jagiellońskim. Roentgen celowo swojego odkrycia nie opatentował, w wyniku czego w krótkim czasie zbudowano wiele aparatów do prześwietleń i zaczęto je stosować w szpitalach.

W 1901 r. Wilhelm Roentgen – „w uznaniu zasług, które oddał przez odkrycie promieni nazwanych jego nazwiskiem” – otrzymał Nagrodę Nobla, pierwszą w dziejach fizyki!

Urządzenia rentgenowskie doskonalono przez dziesiątki lat, rozwijając całą gałąź medycyny nazywaną radiologią i ratując zdrowie tysięcy ludzi. Aparat rentgenowski uratował życie licznym żołnierzom na froncie, ale w jeszcze większym stopniu przyczynił się do polepszenia diagnostyki medycznej po wojnie. Między innymi dzięki postępom radiologii udało się opanować epidemię gruźlicy, która w latach 20. i 30. XX w. poważnie zagrażała całej Europie. Dzięki aparaturze rentgenowskiej można było udzielać skutecznej pomocy ofiarom różnych wypadków, m.in. narciarskich. Warto może tu przypomnieć, że mamy w tym zakresie duży polski sukces techniczny. Gdy w lutym 1939 r. w Zakopanem odbywały się narciarskie mistrzostwa świata FIS, to podczas całych tych mistrzostw w pobliżu miejsca zawodów stale dostępna była unikatowa przenośna aparatura rentgenowska polskiej produkcji. Aparat wyprodukowano w fabryce Kazimierza Szpotańskiego na podstawie oryginalnego projektu inżyniera Dobrskiego i profesora Szpora. Niestety, we wrześniu tego samego roku sąsiednie państwa po raz kolejny spróbowały usunąć Polskę z mapy Europy i potem już nikt nie miał okazji upomnieć się o nasze priorytety w nauce i technice…

Tomografia komputerowa pozwala zajrzeć do wnętrza czaszki

Zwykły aparat rentgenowski miał ograniczenia. Obrazowane organy wewnętrzne (z wyjątkiem kości) były widocznie niewyraźne, a ponadto przesłaniały się nawzajem. Na szczęście w 1968 r. Godfrey Hounsfield wynalazł tomograf komputerowy. Urządzenie to dzięki zastosowaniu komputera pozwala przedstawić obraz wnętrza ciała człowieka w postaci serii przekrojów. Na tych przekrojach widać wszystko bardzo dokładnie, nic niczego nie przesłania, czytelne i możliwe do interpretacji są najdrobniejsze struktury. Wygląda to trochę makabrycznie – jakby ktoś pokroił ciało na mnóstwo cienkich plasterków. Ale właśnie dzięki temu można zobaczyć absolutnie wszystko, bo uzupełniające tomografię metody obrazowania komputerowego pozwalają pokazać narządy wewnętrzne jako trójwymiarowe przestrzenne obiekty, które można separować i osobno oglądać. Lekarz widzi wnętrze ciała człowieka, zupełnie jakby było ono idealnie przezroczyste!

Czytaj więcej

Historia Polski

Polska Akademia Nauk i jej skomplikowane dzieje

Polska Akademia Nauk (PAN) była początkowo wzorowana na Radzieckiej Akademii Nauk i miała ułatwić władzom politycznym kontakt ze środowiskiem naukowym oraz zapewnić rządzącym wsparcie PAN przy podejmowaniu trudnych społecznie decyzji.

Dzięki tomografii komputerowej można dziś w szczególności zaglądać do wnętrza czaszki. To był zupełnie nowy sukces medycyny, dlatego Godfrey Hounsfield otrzymał za swoje odkrycie Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny. Nagroda została przyznana w 1979 r. i Hounsfield jest do dziś jedynym inżynierem, który dostał to najbardziej prestiżowe wyróżnienie za dzieło techniczne!

Odkrycie przyczyny śmierci gen. Sikorskiego

Tomograf komputerowy najczęściej służy do badania pacjentów, dla których chcemy ustalić diagnozę i sposób leczenia. Ale może także służyć do badania zwłok. Właśnie w taki sposób 25 listopada 2008 r. udało się odpowiedzieć na jedno z ważniejszych pytań dotyczących historii Polski w okresie II wojny światowej.

Od momentu tajemniczej śmierci 4 lipca 1943 r. w Gibraltarze generała Władysława Sikorskiego, naczelnego wodza Polskich Sił Zbrojnych i premiera Rządu na Uchodźstwie, ustawicznie wracały pytania: zamach czy wypadek? Morderstwo czy nieszczęście? Intryga ludzi czy awaria maszyny? Spisano na ten temat wiele opracowań, czasem naukowych, historycznych, a czasem propagandowych lub goniących za sensacją. Nakręcono dokumentalne i fabularne filmy. Ale rozstrzygających dowodów ciągle nie było, dlatego zwolennicy przeciwstawnych teorii tylko utwierdzali się w swoich przekonaniach.

Zdjęcie portretowe Wilhelma Roentgena wykonane przez Nicolę Perscheida w 1915 r. wikipedia

Ale w listopadzie 2008 r. zdecydowano się sięgnąć po tomograf. Dzięki tej technice, mimo daleko posuniętego rozkładu zwłok, udało się stwierdzić, że na ciele generała nie było żadnych ran postrzałowych ani innych (ciętych, kłutych, rąbanych itp.) Nie znaleziono też żadnych śladów duszenia ani trucizny. Dla badaczy nie ulegało wątpliwości, że śmierć nastąpiła na skutek urazów wielonarządowych. Popękana była czaszka, złamany obojczyk, połamane żebra (sześć prawych i dziesięć lewych), złamane były kości: łokciowa, udowa i piętowa. Obrażenia takie odpowiadają tym uszkodzeniom ciała, jakie powstają w wypadkach lotniczych.

Udało się także stwierdzić, że w momencie wypadku generał żył. Po 65 latach od momentu śmierci! Było to ważne stwierdzenie, bo jeden z hipotetycznych scenariuszy gibraltarskiego dramatu zakładał, że został on zamordowany na lądzie, po czym jego ciało włożono do samolotu i spowodowano wypadek, który zmasakrował ciało, ukrywając ślady wcześniejszej zbrodni. Jednak złamania, zwłaszcza spiralne złamanie trzonu kości udowej, złamanie podpórki kości skokowej oraz złamanie wyrostków poprzecznych kręgów lędźwiowych wskazywały na to, że w momencie wypadku mięśnie ofiary działały. Zaskoczony katastrofą generał desperacko napinał mięśnie, usiłując bronić się przed siłami, które miotały jego ciałem w momencie zderzenia samolotu z wodą. Zginął tak, jak żył – walcząc do końca.

Tomografia ujawnia tajemnice mumii

Badacze podejmujący próbę użycia nowoczesnego medycznego tomografu komputerowego do zbadania zwłok generała Sikorskiego podążali szlakiem, który wcześniej przecierali badacze innych zwłok, a mianowicie mumii egipskich. Fascynowały one ludzi od zawsze i uczeni chcieli się o nich dowiedzieć jak najwięcej. Pierwsze badania prowadzono w taki sposób, że rozwijano mumie z oplatających je bandaży i poddawano eksploracjom podobnym do tych, jakie stosuje specjalista medycyny sądowej przy wykonywaniu sekcji zwłok. Oczywiście, kończyło się to zwykle większym lub mniejszym uszkodzeniem mumii. Dlatego obecnie bada się mumie tak samo jak żywych pacjentów – za pomocą technik obrazowania medycznego, zwłaszcza tomografii komputerowej.

Metody obrazowania medycznego z oczywistych powodów opracowano w taki sposób, żeby pozyskać maksimum informacji diagnostycznej, minimalnie szkodząc pacjentowi. Dokładnie o to samo chodzi badaczom mumii! Nic więc dziwnego, że w miarę doskonalenia aparatury medycznej pozyskującej obrazy z wnętrza ciała pacjenta coraz śmielej sięgano tą aparaturą także do wnętrza mumii.

Czytaj więcej

Historia

Jak ewoluowały metody znieczulania w dentystyce

Obecnie wizyta u dentysty nie musi wiązać się z bólem podczas dokonywanych zabiegów, jednak droga do tego stanu była naprawdę długa i trudna.

W 1924 r. po raz pierwszy za pomocą aparatury rentgenowskiej zbadano mumię faraona Tutmosisa IV (w Kairze). Ale tomografu po raz pierwszy użyto w 1976 r. do badania mumii 14-letniej Nakhut, która zmarła około 3 tys. lat temu i obecnie znajduje się w Royal Ontario Museum. Potem tę technikę zastosowano m.in. do badania mumii faraonów Tutanchamona, Echnatona i królowej Teje. Na podstawie tych badań można m.in. stwierdzić, w jakim wieku zmarł faraon oraz na jakie cierpiał choroby i co mu się przydarzyło za życia. Na przykład badania sławnej mumii Tutanchamona ujawniło pęknięcie jego czaszki mogące wskazywać na to, że ten przedwcześnie zmarły faraon mógł zostać zamordowany.

Jeszcze bardziej sensacyjne wyniki dały tomograficzne badania mumii Ramzesa III. Bandaże, jakimi owinięto mumię, nie pozwalały na zbadanie przyczyny jego śmierci. Wiadomo było, że w 1155 r. p.n.e. doszło do nieudanego zamachu na jego życie, po którym ponad 20 spiskowców skazano na śmierć. Ale faraon umarł później, w 1152 r. p.n.e. Przez wiele stuleci historycy próbowali rozwikłać tajemnicę: czy zmarł w sposób naturalny, czy został zamordowany w kolejnym spisku?