Röntgendiagnostik: Eine umfassende Geschichte & Anwendungen

Einführung

Röntgendiagnostik, die Verwendung von Röntgenstrahlen, um unsichtbare oder schwer zu sehende Objekte zu betrachten, begann im Jahr 1895, als die erste Röntgenmaschine von Wilhelm Roentgen gebaut wurde. Diese Technologie wurde fast sofort von der Medizin übernommen und wurde zu einem wichtigen medizinischen Fachgebiet namens Radiologie. Röntgendiagnostik wird auch industriell eingesetzt, um Fehler oder Schweißnähte in Rohrleitungen zu erkennen. Röntgenstrahlen wurden ab den 1960er Jahren auf Flughäfen zur Bombenerkennung eingesetzt.

Entdeckung

Röntgenstrahlen wurden 1895 von Wilhelm Conrad Roentgen, einem Professor an der Universität Würzburg, Deutschland, entdeckt. Er experimentierte mit Kathodenstrahlröhren und bemerkte eine Art Licht, das ausgestrahlt wurde, eines, das die meisten – aber nicht alle – festen Objekte durchdringen konnte.

Diese Entdeckung erhielt außerordentliches Interesse von der wissenschaftlichen Gemeinschaft und der Presse. Andere Wissenschaftler ließen alles, woran sie arbeiteten, fallen, um ihr nachzugehen.

Medizinische Anwendung

„Innerhalb eines Monats nach der Ankündigung der Entdeckung wurden in Europa und den Vereinigten Staaten mehrere medizinische Röntgenaufnahmen erstellt, die von Chirurgen genutzt wurden, um sie bei ihrer Arbeit zu leiten“, so das Center for Nondestructive Testing. „Im Juni 1896, nur 6 Monate nachdem Roentgen seine Entdeckung ankündigte, wurden Röntgenstrahlen von Militärärzten auf dem Schlachtfeld eingesetzt, um Kugeln bei verwundeten Soldaten zu lokalisieren.“

Röntgendiagnostik – im medizinischen Kontext Radiologie genannt – ist für die moderne Medizin und Zahnmedizin unerlässlich, wo sie verwendet wird, um Karies in Zähnen zu erkennen.

Die Thermionikröhre

Zunächst wurden verschiedene Methoden verwendet, um Röntgenstrahlen zu erzeugen. Der US-Ingenieur William Coolidge entwickelte 1913 die Art, die heute noch verwendet wird. Sie beinhaltet, dass Kathodenstrahlen durch eine Wolframfaden erzeugt werden, dessen Strom geändert werden kann, um die Intensität des Röntgenstrahls anzupassen.

Industrielle Anwendung

Coolidges Thermionikröhre ermöglichte die Verwendung von Röntgenstrahlen mit viel höherer Durchdringungskraft, bei Leistungsstufen von bis zu 100 Kilovolt. 1922 wurde eine 200-Kilovolt-Röhre hergestellt, und 1931 entwickelte General Electric Generatoren, die 1.000 Kilovolt Leistung erzeugen konnten.

Bei ausreichend hohen Leistungsstufen können Röntgenstrahlen durch bestimmte Metallarten sehen. Industrielle Röntgenstrahlen sind sehr nützlich zur Inspektion von Schweißnähten in Bereichen, die sonst sehr schwer zugänglich wären, wie z. B. in Rohren. Sie werden auch zum Durchleuchten von Beton verwendet (um Bewehrungseisen oder Leitungen zu finden) und zur Durchdringung von Rohrwänden.

Sicherheit

In den 1960er Jahren wurden Röntgenschulungsmaschinen neben Metalldetektoren auf Flughäfen eingeführt, um Bomben im Gepäck zu erkennen.

Seitdem sind sie zu einer Standardausstattung nicht nur auf Flughäfen, sondern auch in vielen Regierungsgebäuden geworden.

Gefahren

Die Exposition gegenüber Röntgenstrahlen hinterlässt sehr kleine Restmengen von Strahlung im Subjekt. Diese bauen sich im Laufe eines Lebens kumulativ auf und verursachen bei ausreichend hohen Dosen Krebs.

Weil es lange dauert, bis dieser Schaden eintritt, wurden Röntgenstrahlen nicht sofort als Ursache vermutet. Der erste dokumentierte Tod durch Röntgenstrahlenschäden war Clarence Dally, einer von Thomas Edisons Assistenten.

In der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts wurde intensive Forschung zu den Auswirkungen dieser Strahlung betrieben, und Schutzmaßnahmen (wie Bleischutz) wurden entwickelt, um die Exposition zu reduzieren.

Interessante Tatsache

Bevor die Gefahren der Strahlung vollständig verstanden wurden, wurden Röntgenstrahlen zur Anpassung von Schuhen verwendet. Diese Maschinen – „Schuhanpassungs-Fluoroskope“ – waren von den 1920er bis zu den 1940er Jahren populär.