Скрытый город

Не все тайное становится явным

Изобретение рентгена

Рентген изобрел Вильгельм Конрад Рёнтген

Роль Вильгельма Рёнтгена в истории развития рентгенологии

Коллаж SNEG5.COM

Х-лучи — открытие мирового масштаба

• Рентген удостоен первой Нобелевской премии по физике
•Ветеринарная рентгенология

Использование ионизирующих излучений в современной медицине

• Рентгеновская компьютерная томография и молекулярная визуальная диагностика

• Будущее не за горами

Выводы

•Литература

Данная статья отражает важные фрагменты истории открытия рентгеновских лучей, их назначения и применения в медицине, а также изучение истории возникновения новой области — рентгенологии. В статье рассматриваются возможности использования рентгеновских лучей во многих сферах промышленности и науки.

До XX века врачи не предполагали, что в будущем появятся возможности заглянуть внутрь живого человека, не используя при этом никаких разрезов. В то время это было только мечтой, а в настоящее время применение рентгена — обыденность.

В настоящее время рентген используется в диагностике многих заболеваний. Это считается одним из наиболее распространённых и доступных методов диагностики многих заболеваний. Но это не стало бы реальностью без открытия рентгеновских лучей Вильгельмом Конрадом Рёнтгеном, что послужило переворотом в науке и в медицине в том числе.

Х-лучи — открытие мирового масштаба

Вильгельм Конрад Рёнтген

8 ноября 1895 года В. К. Рентген совершил открытие рентгеновских лучей. Открытие произошло неожиданно для учёного: поздно вечером, когда он уходил из лаборатории и уже погасил в комнате свет, он неожиданно увидел в темноте зеленоватое свечение, флюоресценцию, которая исходила от экрана, который был покрыт кристаллами платиносинеродистого бария.

Оказалось, что это случилось вследствие реакции кристаллов на воздействие рядом находившейся электровакуумной (круксовой) трубки, которая была в тот момент под высоким напряжением.

После отключения тока свечение экрана прекращалось, а при повторном включении возобновлялось. Так как трубка была обернута черной светонепроницаемой бумагой, учёный предположил, что в момент прохождения через трубку электрического тока она испускает какие-то невидимые лучи, которые способны проникнуть через непрозрачные среды и возбудить кристаллы бария.

Эти невидимые и неизвестные науке лучи Вильгельм Рентген назвал X-лучами. Рентгеновские лучи представляют собой электромагнитные волны энергии, которые действуют так же, как световые лучи, но при длинах волн, примерно в 1000 раз меньше, чем у света. Для того, чтобы лучше разобраться в своём открытии, Рентген провёл серию экспериментов в своей лаборатории. Он выяснил, что рентгеновские лучи способны проникать в человеческую плоть, но не проникают в вещества, имеющие более высокую плотность (кость, свинец), а также их можно сфотографировать.

Рентгенограмма руки Берты Рентген

Рентген удостоен первой Нобелевской премии по физике

В. К. Рентген представил свою рукопись об открытие этих лучей на заседании Вюрцбургского физико-медицинского общества. Поэтому 28 декабря 1895 г. вошло в историю как официальная дата открытия рентгеновских лучей.

В 1901 г. Вильгельм Рентген был удостоен за своё открытие первой Нобелевской премии в области физики. Впоследствии науку, изучающую воздействие рентгеновских лучей на организм, назвали рентгенологией.

Также учёный представил первую сделанную им рентгенограмму, на которой он запечатлел руку своей жены, Берты Рентген.

Открытие В. Рентгена стало научным прорывом, а рентгеновские лучи признали важным диагностическим открытием в медицине, так как позволило врачам без хирургического вмешательства заглянуть внутрь человека.

Ветеринарная рентгенология

Годом рождения ветеринарной рентгенологии в России можно считать 1896 г., когда С. С. Лисовский впервые применил рентгеновские лучи для просвечивания собаки. В 1899 г. М. А. Мальцев помимо просвечивания произвёл также снимки головы, шеи и конечностей собаки, плюсны и пута лошади, а также пясти коровы; для фиксации животных во время исследования учёный применял наркоз.

Спустя три года в лаборатории Харьковского ветеринарного института была собрана рентгеновская установка, с помощью которой диагностировали переломы костей и вывихи, определяли инородные тела, а также проводили исследования плодов у мелких домашних животных.

Однако эти исследования были единичными, они проводились на примитивных аппаратах, собранных своими силами. Лишь к 1924 г. в мастерских бывшего СССР было начато производство рентгеновских аппаратов, и благодаря Г. В. Домрачёву и А. И. Вишнякову из Казанского и Ленинградского ветеринарных институтов данный вид исследования получил широкое применение в ветеринарии.

Впоследствии мастерские по производству рентгеновских аппаратов превратились в рентгеновские заводы, которые к 1931 г. стали выпускать аппараты, пригодные для исследования не только мелких животных, но и крупных, благодаря чему в 1932 г. в Ленинградском, Харьковском и Казанском ветеринарных институтах, были оборудованы первые рентгеновские кабинеты.

Рентгеновские лучи широко применяются в различных областях науки и техники. Используя рентгеновские лучи, искусствоведы могут точно определить подлинность картины, отличить драгоценные камни от подделок, а на таможне легче стало выявлять контрабандистов.

Использование ионизирующих излучений в современной медицине

Но основным местом применения рентгеновских лучей стали медицинские учреждения. Вскоре после открытия этих лучей, они активно стали использоваться в диагностике переломов. Со временем возможности рентгеновских лучей расширялись. В медицине появилась новая ветвь — рентгенология.

Современная медицинская техника позволяет с помощью рентгеновских лучей исследовать любые внутренние органы, а изображение теперь можно видеть не только на плёнке, но и на экране монитора.

Высокие достижения в области рентгенологии и радиологии определили массовость этих исследований с тенденцией к неуклонному увеличению областей их применения. По статистике, количество рентгенологических исследований на 1000 человек за последние 20 лет выросло на 30 %. Данные исследования проводят у всего взрослого и у значительной части детского населения страны.

В начале 2000-х годов в стране было проведено около 100 млн рентгенологических исследований, а в настоящее время около 300 млн. Стоит отметить, что эквивалентная доза облучения населения составляет 1,5 мЗв (150 мбэр) в год, что значительно превышает дозу, полученную за счет всех других искусственных источников облучения вместе взятых. Данная доза в 1,5 раза превысила уровень естественного радиационного фона, что на 25–35 % ниже технологического фона, но составляет около 1/3 популяционной дозы от суммы всех источников облучения. По сравнению с рентгенодиагностикой дозой облучения средняя индивидуальная эффективная эквивалентная доза за счет радионуклидной диагностики в десятки и даже сотни раз ниже. Она не превышает нескольких сотен микрозивертов (мкЗв) в год (десятки миллибэр (мбэр) в год).

Рентгеновская компьютерная томография и молекулярная визуальная диагностика

Совершенствование рентгеновского метода, особенно быстрое внедрение передовых компьютерных технологий, привело к появлению нового самостоятельного направления в рентгенологии: рентгеновской компьютерной томографии. Эволюция компьютерной томографии считается наиболее стремительной в мире визуальной диагностики. Она привела к появлению сначала спиральной, а затем и революционной многодетекторной компьютерной томографии. Эти технологии стали неотъемлемой частью единого лучевого диагностического процесса.

Сегодня в медицину входят гибридные технологии, предполагающие совместное или одновременное использование различных по своей физической и биохимической природе веществ и материалов. Прежде всего, следует отметить появление принципиально новых диагностических аппаратов, которые сочетают в себе сразу несколько высоких технологий — это гибридные рентгеновские компьютерные, позитронно-эмиссионные и однофотонные томографы.

Для получения четких пространственных изображений на таких томографах используется рентгеновское излучение, а в качестве диагностического вещества или маркера используются радионуклидные маркеры, которые могут избирательно накапливаться в клетках специфических опухолей. Благодаря этому свойству они могут быть обнаружены, идентифицированы и служить в качестве контролера при лечении.

Совершенствование компьютерных технологий, а именно, появление многодетекторных рентгеновских компьютерных томографов и новых сцинтилляционных датчиков, обусловили принципиально новое диагностическое качество гибридных изображений. Стало возможным получать изотропное (с точностью до миллиметра) анатомическое рентгеновское изображение любой структуры человеческого организма при существенном сокращении времени радиоизотопного исследования (сегодня это 5–12 минут, вместо 45 минут при старой технологии).

Будущее не за горами

Созданы прототипы спирального позитронно-эмиссионного и многодетекторного рентгеновского томографа, где общее время гибридного сканирования составит всего 30 секунд. Это означает, что всего за десятки секунд будет получена информация о локализации в любой части человеческого тела клеток с повышенным уровнем метаболизма глюкозы, или другого меченного изотопом вещества.

Появляется возможность не только выявить опухолевые клетки, но и определить их восприимчивость к терапии, проследить эффект и определить продолжительность самой терапии, подобрать оптимальные фармакологические препараты для лечения.

Сегодня появилось принципиально новое диагностическое направление — молекулярная визуальная диагностика (molecular imaging). Лучевые диагносты вышли на новый уровень получения диагностической информации — молекулярный. Появилась возможность получать диагностическую информацию на клеточном уровне. В этом направлении и происходит основное развитие всей лучевой диагностики , .

Скачать эту статью в виде брошюры в формате PDF

Выводы

1. Открытие В. Рентгеном рентгеновских лучей совершило переворот в области науки и медицины, так как позволило врачу увидеть кости, минуя ткани и мышцы.

2. Открытие рентгеновских лучей стало мощным толчком для развития медицины.

3. Рентгеновские лучи стали использоваться не только для поиска злокачественных новообразований, но и для их лечения.

Литература

4. Линденбратен Л.Д, Королюк И. П. Медицинская радиология. УЧЕБНИК. М., Медицина, 2000.

6. Зубарев А. В. Инновационный путь развития российской диагностической радиологии. Радиология и практика. 2009 г. № 6. стр. 3–10.

======================================

Ключевые слова: Вильгельм Конрад Рёнтген, рентгеновский аппарат, Х-луч, история открытия, медицина, флюорография, рентгеновские технологии.

Общая оценка материала: 4.9 Оценка незарегистрированных пользователей:

Биография Вильгельма Рентгена

В январе 1896 года над Европой и Америкой прокатился тайфун газетных сообщений о сенсационном открытии профессора Вюрцбургского университета Вильгельма Конрада Рентгена. Казалось, не было газеты, которая бы не напечатала снимок кисти руки, принадлежащей, как выяснилось позже, Берте Рентген, жене профессора. А профессор Рентген, запершись у себя в лаборатории, продолжал усиленно изучать свойства открытых им лучей. Открытие рентгеновских лучей дало толчок новым исследованиям. Их изучение привело к новым открытиям, одним из которых явилось открытие радиоактивности.

Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген родился 27 марта 1845 года в Леннепе, небольшом городке близ Ремшейда в Пруссии, и был единственным ребенком в семье преуспевающего торговца текстильными товарами Фридриха Конрада Рентгена и Шарлотты Констанцы (в девичестве Фровейн) Рентген. В 1848 году семья переехала в голландский город Апельдорн, на родину родителей Шарлотты. Экспедиции, совершенные Вильгельмом в детские годы в густых лесах в окрестностях Апельдорна, на всю жизнь привили ему любовь к живой природе.

Рентген поступил в Утрехтскую техническую школу в 1862 году, но был исключен за то, что отказался назвать своего товарища, нарисовавшего непочтительную карикатуру на нелюбимого преподавателя. Не имея официального свидетельства об окончании среднего учебного заведения, он формально не мог поступить в высшее учебное заведение, но в качестве вольнослушателя прослушал несколько курсов в Утрехтском университете. После сдачи вступительного экзамена в 1865 году Вильгельм был зачислен студентом в Федеральный технологический институт в Цюрихе, он намеревался стать инженером-механиком, и в 1868 году получил диплом. Август Кундт, выдающийся немецкий физик и профессор физики этого института, обратил внимание на блестящие способности Вильгельма и настоятельно посоветовал ему заняться физикой. Рентген последовал его совету и через год защитил докторскую диссертацию в Цюрихском университете, после чего был немедленно назначен Кундтом первым ассистентом в лаборатории.

Получив кафедру физики в Вюрцбургском университете (Бавария), Кундт взял с собой и своего ассистента. Переход в Вюрцбург стал для Рентгена началом «интеллектуальной одиссеи». В 1872 году он вместе с Кундтом перешел в Страсбургский университет и в 1874 году начал там свою преподавательскую деятельность в качестве лектора по физике.

В 1872 году Рентген вступил в брак с Анной Бертой Людвиг, дочерью владельца пансиона, которую он встретил в Цюрихе, когда учился в Федеральном технологическом институте. Не имея собственных детей, супруги в 1881 году удочерили шестилетнюю Берту, дочь брата Рентгена.

В 1875 году Рентген стал полным (действительным) профессором физики Сельскохозяйственной академии в Гогенхейме (Германия), а в 1876 году вернулся в Страсбург, чтобы приступить там к чтению курса теоретической физики.

Экспериментальные исследования, проведенные Рентгеном в Страсбурге, касались разных областей физики, таких, как теплопроводность кристаллов и электромагнитное вращение плоскости поляризации света в газах, и, по словам его биографа Отто Глазера, снискали Рентгену репутацию «тонкого классического физика-экспериментатора». В 1879 году Рентген был назначен профессором физики Гессенского университета, в котором он оставался до 1888 года, отказавшись от предложений занять кафедру физики в университетах Иены и Утрехта. В 1888 году он возвращается в Вюрцбургский университет в качестве профессора физики и директора Физического института, где продолжает вести экспериментальные исследования широкого круга проблем, в т.ч. сжимаемости воды и электрических свойств кварца.

История жизни Вильгельма Рентгена

В 1894 году, когда Рентген был избран ректором университета, он приступил к экспериментальным исследованиям электрического разряда в стеклянных вакуумных трубках. Вечером 8 ноября 1895 году Рентген, как обычно, работал в своей лаборатории, занимаясь изучением катодных лучей. Около полуночи, почувствовав усталость, он собрался уходить. Окинув взглядом лабораторию, погасил свет, и хотел было закрыть дверь, как вдруг заметил в темноте какое-то светящееся пятно. Оказывается, светился экран из синеродистого бария.

Почему он светится Солнце давно зашло, электрический свет не мог вызвать свечения, катодная трубка выключена, да и вдобавок, закрыта черным чехлом из картона. Рентген еще раз посмотрел на катодную трубку и упрекнул себя, ведь он забыл ее выключить. Нащупав рубильник, ученый выключил трубку. Исчезло и свечение экрана; включил трубку, вновь и вновь появилось свечение. Значит, свечение вызывает катодная трубка! Но каким образом Ведь катодные лучи задерживаются чехлом, да и воздушный метровый промежуток между трубкой и экраном для них является броней. Так началось рождение открытия.

Оправившись от минутного изумления, Рентген начал изучать обнаруженное явление и новые лучи, названные им икс-лучами. Оставив футляр на трубке, чтобы катодные лучи были закрыты, он с экраном в руках начал двигаться по лаборатории. Оказалось, что полтора-два метра для этих неизвестных лучей не преграда. Они легко проникают через книгу, стекло, станиоль… А когда рука ученого оказалась на пути неизвестных лучей, он увидел на экране силуэт ее костей! Фантастично и жутковато! Но это только минута, ибо следующим шагом Рентгена был шаг к шкафу, где лежали фотопластинки, т.к. надо было увиденное закрепить на снимке. Так начался новый ночной эксперимент. Ученый обнаруживает, что лучи засвечивают пластинку, что они не расходятся сферически вокруг трубки, а имеют определенное направление…

Утром обессиленный Рентген ушел домой, чтобы немного передохнуть, а потом вновь начать работать с неизвестными лучами. Пятьдесят суток (дней и ночей) были принесены на алтарь небывалого по темпам и глубине исследования. Были забыты на это время семья, здоровье, ученики и студенты. Он никого не посвящал в свою работу до тех пор, пока не разобрался во всем сам. Первым человеком, кому Рентген продемонстрировал свое открытие, была его жена Берта. Именно снимок ее кисти, с обручальным кольцом на пальце, был приложен к статье Рентгена «О новом роде лучей», которую он 28 декабря 1895 году направил председателю Физико-медицинского общества университета. Статья была быстро выпущена в виде отдельной брошюры, и Рентген разослал ее ведущим физикам Европы.

Первое сообщение об исследованиях Рентгена, опубликованное в местном научном журнале в конце 1895 года, вызвало огромный интерес и в научных кругах, и у широкой публики. «Вскоре мы обнаружили, — писал Рентген, — что все тела прозрачны для этих лучей, хотя и в весьма различной степени». А 20 января 1896 году американские врачи с помощью лучей Рентгена уже впервые увидели перелом руки человека. С тех пор открытие немецкого физика навсегда вошло в арсенал медицины.

Открытие Рентгена вызвало огромный интерес в научном мире. Его опыты были повторены почти во всех лабораториях мира. В Москве их повторил П.Н. Лебедев. В Петербурге изобретатель радио А.С. Попов экспериментировал с икс-лучами, демонстрировал их на публичных лекциях, получая различные рентгенограммы. В Кембридже Д.Д. Томсон немедленно применил ионизирующее действие рентгеновских лучей для изучения прохождения электричества через газы. Его исследования привели к открытию электрона.

Рентген опубликовал еще две статьи об икс-лучах в 1896 и 1897 годах, но затем его интересы переместились в другие области. Медики сразу оценили значение рентгеновского излучения для диагностики. В то же время икс-лучи стали сенсацией, о которой раструбили по всему миру газеты и журналы, нередко подавая материалы на истерической ноте или с комическим оттенком.

Росла слава Рентгена, но ученый относился к ней с полнейшим равнодушием. Рентгена раздражала внезапно свалившаяся на него известность, отрывавшая у него драгоценное время и мешавшая дальнейшим экспериментальным исследованиям. По этой причине он стал редко выступать с публикациями статей, хотя и не прекращал это делать полностью за свою жизнь Рентген написал 58 статей. В 1921 году, когда ему было 76 лет, он опубликовал статью об электропроводимости кристаллов.

Ученый не стал брать патент на свое открытие, отказался от почетной, высокооплачиваемой должности члена академии наук, от кафедры физики в Берлинском университете, от дворянского звания. Вдобавок ко всему он умудрился восстановить против себя самого кайзера Германии Вильгельма II.

В 1899 году, вскоре после закрытия кафедры физики в Лейпцигском университете, Рентген стал профессором физики и директором Физического института при Мюнхенском университете. Находясь в Мюнхене, Рентген узнал о том, что он стал первым лауреатом Нобелевской премии 1901 года по физике «в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей, названных впоследствии в его честь». При презентации лауреата К.Т. Одхнер, член Шведской королевской академии наук, сказал «Нет сомнения в том, сколь большого успеха достигнет физическая наука, когда эта неведомая раньше форма энергии будет достаточно исследована». Затем Одхнер напомнил собравшимся о том, что рентгеновские лучи уже нашли многочисленные практические приложения в медицине.

Эту награду принял Рентген с радостью и волнением, но, из-за своей застенчивости отказался от каких-либо публичных выступлений.

Хотя самим Рентгеном и другими учеными много было сделано по изучению свойств открытых лучей, однако природа их долгое время оставалась неясной. Но вот в июне 1912 году в Мюнхенском университете, где с 1900 году работал Рентген, М. Лауэ, В. Фридрихом и П. Книппингом была открыта интерференция и дифракция рентгеновских лучей, что доказывало их волновую природу. Когда обрадованные ученики прибежали к своему учителю, их ждал холодный прием. Рентген просто не поверил во все эти сказки про интерференцию; раз он сам не нашел ее в свое время, значит ее нет. Но молодые ученые уже привыкли к странностям своего шефа и решили, что сейчас лучше не спорить с ним, пройдет некоторое время и Рентген сам признает свою неправоту, ведь у всех в памяти была свежа история с электроном.

Рентген долгое время не только не верил в существование электрона, но даже запретил в своем физическом институте упоминать это слово. И только в мае 1905 года, зная, что его русский ученик А.Ф. Иоффе на защите докторской диссертации будет говорить на запрещенную тему, он как бы между прочим спросил его «А вы верите, что существуют шарики, которые расплющиваются, когда движутся» Иоффе ответил:

«Да, я уверен, что они существуют, но мы не все о них знаем, а следовательно, надо их изучать».

Достоинство великих людей не в их странностях, а в умении работать и признавать свою неправоту. Через два года в Мюнхенском физическом институте было снято «электронное табу», более того, Рентген, словно желая искупить свою вину, пригласил на кафедру теоретической физики самого Лоренца — создателя электронной теории, но ученый не смог принять это предложение.

А дифракция рентгеновских лучей вскоре стала не просто достоянием физиков, а положила начало новому, очень сильному методу исследования структуры вещества — рентгеноструктурному анализу. В 1914 году М. Лауэ за открытие дифракции рентгеновских лучей, а в 1915 году отец и сын Брэгги за изучение структуры кристаллов с помощью этих лучей стали лауреатами Нобелевской премии по физике. В настоящее время известно, что рентгеновские лучи — это коротковолновое электромагнитное излучение с большой проникающей способностью.

Рентген был вполне удовлетворен сознанием того, что его открытие имеет столь большое значение для медицины. Помимо Нобелевской премии он был удостоен многих наград, в том числе медали Румфорда Лондонского королевского общества, золотой медали Барнарда за выдающиеся заслуги перед наукой Колумбийского университета, и состоял почетным членом и членом-корреспондентом научных обществ многих стран.

Закончить рассказ о Рентгене стоит словами одного из создателей советской физики А.Ф. Иоффе, хорошо знавшего великого экспериментатора:

История открытия рентгеновского излучения

Вильгельм Конрад Рентген.

Наука рентгенология получила своё название в честь профессора Вюрцбургского университета Вильгельма Конрада Рентгена, открывшего рентгеновское излучение 8 ноября 1895 г. Само открытие Рентген совершил неожиданно для себя: поздним вечером, уходя из лаборатории, учёный погасил свет в комнате и заметил в темноте зеленоватое свечение, флюоресценцию, исходившую от экрана, покрытого кристаллами платино-синеродистого бария. Как оказалось, кристаллы отреагировали на воздействие на них расположенной неподалёку электровакуумной (круксовой) трубки, которая в тот момент находилась под высоким напряжением. При отключении тока свечение экрана прекращалось, а при повторном включении снова возобновлялось. Трубка была обёрнута в чёрную светонепроницаемую бумагу, поэтому Рентген предположил, что при прохождении через неё электрического тока она испускает какие-то невидимые лучи, способные проникать через непрозрачные среды и возбуждать кристаллы бария. Эти неизвестные лучи Рентген назвал X-лучами.

Через 50 дней учёный представил председателю Вюрцбургского физико-медицинского общества рукопись из 17 страниц, содержащую описание открытых им лучей. Этот день, 28 декабря 1895 г., вошёл в историю как официальная дата открытия рентгеновских лучей. Вместе с рукописью учёный представил также первую рентгенограмму, сделанную ранее, 22 декабря, на которой была запечатлена рука его жены Берты Рентген. После того как женщина увидела рентгеновский снимок своей руки, она, не разбираясь в тонкостях физики, была настолько впечатлена, что воскликнула: «Я видела свою смерть».

Вечером 23 января доктор Рентген прочитал лекцию в наполненной аудитории Вюрцбургского физико-медицинского общества. После дискуссии о проведённых экспериментах Рентген пригласил председателя общества Альберта фон Кёлликера, известного анатома, сделать снимок его руки с помощью новых X-лучей. Когда готовое изображение было продемострировано аудитории, она разразилась оглушительными овациями. Доктор фон Кёлликер, впечатлённый открытием, предложил назвать новые лучи рентгеновскими — его предложение аудитория встретила аплодисментами.

Открытие рентгеновских лучей вызвало широкий резонанс среди учёных всего мира, в том числе и среди российских учёных. В начале января 1896 г. брошюра Рентгена была опубликована. В течение нескольких недель она была переведена на русский, английский, французский и итальянский языки, и уже в конце января А. С. Попов изготовил первый в нашей стране рентгеновский аппарат, с помощью которого русские учёные повторили эксперимент Рентгена, сделав в России первую рентгенограмму. Фотография полученного снимка была размещена в русском переводе брошюры Рентгена, опубликованном в этом же месяце в Петербурге под названием «Новый род лучей».

Вильгельм Рентген продолжал изучать своё открытие, и к маю 1897 г. он окончательно сформулировал все основные свойства X-лучей, опубликовав ещё две научных статьи. Наиболее ценным практическим свойством рентгеновского излучения, нашедшем широкое применение в науке и медицине, оказалась его способность проникать через непрозрачные тела. В 1901 г. Вильгельм Рентген был удостоен за своё открытие первой Нобелевской премии в области физики. Впоследствии науку, изучающую воздействие рентгеновских лучей на организм, назвали рентгенологией.

Первый рентгеновский снимок, на котором запечатлена рука жены учёного, Берты Рентген, и её обручальное кольцо.

Годом рождения ветеринарной рентгенологии в России можно считать 1896 г., когда С.С. Лисовский впервые применил рентгеновские лучи для просвечивания собаки. В 1899 г. М.А. Мальцев помимо просвечивания произвёл также снимки головы, шеи и конечностей собаки, плюсны и пута лошади, а также пясти коровы; для фиксации животных во время исследования учёный применял наркоз. Спустя три года в лаборатории Харьковского ветеринарного института была собрана рентгеновская установка, с помощью которой диагностировали переломы костей и вывихи, определяли инородные тела, а также проводили исследования плодов у мелких домашних животных.

Однако эти исследования были единичными, они проводились на примитивных аппаратах, собранных своими силами. Лишь к 1924 г. в мастерских бывшего СССР было начато производство рентгеновских аппаратов, и благодаря Г.В. Домрачёву и А.И. Вишнякову из Казанского и Ленинградского ветеринарных институтов данный вид исследования получил широкое применение в ветеринарии.

Впоследствии мастерские по производству рентгеновских аппаратов превратились в рентгеновские заводы, которые к 1931 г. стали выпускать аппараты, пригодные для исследования не только мелких животных, но и крупных, благодаря чему в 1932 г. в Ленинградском, Харьковском и Казанском ветеринарных институтах, были оборудованы первые рентгеновские кабинеты.

Рентгенограмма руки анатома Альберта фон Кёлликера, сделанная 23 января 1896 г. В.К. Рентгеном во время его публичной лекции на заседании физико-медицинского общества.

С этого момента в бывшем СССР начинается интенсивное развитие ветеринарной рентгенологии, существенный вклад в которую внесли многие советские ветеринарные рентгенологи. Среди наиболее значимых открытий можно выделить следующие:

  • В 1931 г. А. И. Вишняковым была написана первая книга по рентгенодиагностике болезней животных «Основы ветеринарной рентгенологии»
  • В 1935 г. выходит книга проф. А. В. Синева «Клиническая диагностика внутренних болезней домашних животных»
  • В 1939 г. появляется книга А. Ю. Тарасевича «Хромоты сельскохозяйственных животных»
  • В 1940 г. издаётся объёмный учебник А. И. Вишнякова «Ветеринарная рентгенология», в котором описываются принципы рентгенофизики, рентгенотехники, а также приводится обширный и систематизированный материал по рентгенодиагностике различных заболеваний животных и рентгенотерапии
  • А.А. Веллером опубликованы статьи по использованию рентгеновского исследования в армейских условиях. Веллер также изучал возможности диагностики заболеваний конечностей, холки и кишечника у лошадей
  • Г. Г. Воккен опубликовал целый ряд работ по возрастной и сравнительной рентгеноанатомии животных, рентгеноостеологии, антропологии и ангиологии

Ветеринарные рентгенологи России и бывшего СССР внесли большой вклад в ветеринарную науку по таким вопросам, как определение минерального обмена у сельскохозяйственных животных и птиц, диагностика болезней органов дыхания крупных и мелких животных, диагностика болезней органов пищеварения, сравнительные рентгеноанатомические исследования у сельскохозяйственных животных, определение места и глубины залегания инородных тел.

В связи с появлением в настоящее время ещё более совершенных рентгеновских аппаратов возможности исследования животных значительно увеличились. Активно развивается цифровая рентгенография, которая благодаря многократному улучшению качества изображения постепенно вытесняет классическую, аналоговую рентгенографию.

Вильгельм Рентген. Рентгеновское излучение.


Вильгельм Конрад Рентген
(Wilhelm Conrad Röntgen)
Будущий ученый родился 17 марта 1845 года в городе Леннепе, на месте нынешнего Ремшайда, в Германии. Его отец был фабрикантом и занимался продажей одежды, мечтая однажды передать свое дело по наследству Вильгельму. Мать была родом из Нидерландов. Спустя три года после рождения единственного сына семья переехала в Амстердам, где будущий изобретатель начал обучение. Его первым образовательным учреждением стало частное заведение под руководством Мартинуса фон Дорна.
Отец будущего ученого считал, что фабриканту необходимо инженерное образование, а сын был совершенно не против — его интересовала наука. В 1861 году Вильгельм Конрад Рентген перешел в Утрехтскую техническую школу, из которой вскоре был отчислен, отказавшись выдать товарища, нарисовавшего карикатуру на одного из преподавателей, когда началось внутреннее расследование. Вылетев из школы, Рентген Вильгельм не получил никаких документов об образовании, так что поступление в высшее учебное заведение для него теперь представляло непростую задачу — он мог претендовать только на статус вольнослушателя. В 1865 году, именно с такими исходными данными, он и попытался стать студентом Утрехтского университета, однако потерпел поражение.
На протяжении всех лет, проведенных в его стенах, Вильгельм Конрад Рентген был особенно увлечен физикой. Постепенно он начинает проводить и свои исследования. В 1869 году он заканчивает обучение, получив диплом инженера-механика и степень доктора философии. В конце концов, решив сделать свое увлечение любимой работой, он переходит в университет и защищает диссертацию, после чего приступает к работе ассистента и начинает читать лекции студентам. Позднее он несколько раз переходит из одного учебного заведения в другое, а в 1894 году становится ректором в Вюрцбурге. Спустя 6 лет Рентген переезжает в Мюнхен, где и работает уже до завершения карьеры.

Снимок руки Альберта фон Кёлликера, сделанный Рентгеном 23 января 1896 года
Рентгеновское излучение было открыто Вильгельмом Конрадом Рентгеном. Изучая экспериментально катодные лучи, 8 ноября 1895 года он заметил, что находившийся вблизи катодно-лучевой трубки картон, покрытый платиносинеродистым барием, начинает светиться в тёмной комнате. В течение нескольких следующих недель он изучил все основные свойства вновь открытого излучения, названного им X-лучами («икс-лучами»). 22 декабря 1895 года Рентген сделал первое публичное сообщение о своём открытии в Физическом институте Вюрцбургского университета. 28 декабря 1895 года в журнале Вюрцбургского физико-медицинского общества была опубликована статья Рентгена под названием «О новом типе лучей».

Но ещё за 8 лет до этого — в 1887 году Никола Тесла в дневниковых записях зафиксировал результаты исследования рентгеновских лучей и испускаемое ими тормозное излучение, однако ни Тесла, ни его окружение не придали серьёзное значение этим наблюдениям. Кроме этого, уже тогда Тесла предположил опасность длительного воздействия рентгеновских лучей на человеческий организм.

Трубка Крукса.
Катодно-лучевая трубка, которую Рентген использовал в своих экспериментах, была разработана Й. Хитторфом и В. Круксом. При работе этой трубки возникают рентгеновские лучи. Это было показано в экспериментах Генриха Герца и его ученика Филиппа Ленарда через почернение фотопластинок. Однако никто из них не осознал значения сделанного ими открытия и не опубликовал своих результатов.
По этой причине Рентген не знал о сделанных до него открытиях и открыл лучи независимо — при наблюдении флюоресценции, возникающей при работе катодно-лучевой трубки. Рентген занимался Х-лучами немногим более года (с 8 ноября 1895 года по март 1897 года) и опубликовал о них три статьи, в которых было исчерпывающее описание новых лучей. Впоследствии сотни работ его последователей, опубликованных затем на протяжении 12 лет, не могли ни прибавить, ни изменить ничего существенного. Рентген, потерявший интерес к Х-лучам, говорил своим коллегам: «Я уже всё написал, не тратьте зря время».
Схематическое изображение рентгеновской трубки. X — рентгеновские лучи, K — катод, А — анод (иногда называемый антикатодом), С — теплоотвод, Uh — напряжение накала катода, Ua — ускоряющее напряжение, Win — впуск водяного охлаждения, Wout — выпуск водяного охлаждения
Свой вклад в известность Рентгена внесла также знаменитая фотография руки Альберта фон Кёлликера, которую он опубликовал в своей статье. За открытие рентгеновских лучей Рентгену в 1901 году была присуждена первая Нобелевская премия по физике, причём нобелевский комитет подчёркивал практическую важность его открытия. В других странах используется предпочитаемое Рентгеном название — X-лучи, хотя словосочетания, аналогичные русскому, (англ. Roentgen rays и т. п.) также употребляются. В России лучи стали называть «рентгеновскими» по инициативе ученика В. К. Рентгена — Абрама Фёдоровича Иоффе.
В 1872 году Рентген вступил в брак с Анной Бертой Людвиг, дочерью владельца пансиона, которую он встретил в Цюрихе, когда учился в Федеральном технологическом институте. Не имея собственных детей, супруги в 1881 году удочерили шестилетнюю Жозефину Берту Людвиг, дочь брата Анны Ханса Людвига. Жена умерла в 1919 году, на тот момент учёному было 74 года. После окончания Первой мировой войны учёный оказался в полном одиночестве.
Рентген был честным и очень скромным человеком. Когда принц-регент Баварии за достижения в науке наградил учёного высоким орденом, дававшим право на дворянский титул и соответственно на прибавление к фамилии частицы «фон», Рентген не счёл для себя возможным претендовать на дворянское звание. Нобелевскую же премию по физике, которую ему, первому из физиков, присудили в 1901 году, учёный принял, но отказался приехать на церемонию вручения, сославшись на занятость. Премию ему переслали почтой. Когда правительство Германии во время Первой мировой войны обратилось к населению с просьбой помочь государству деньгами и ценностями, Вильгельм Рентген отдал все свои сбережения, включая Нобелевскую премию.
Памятник Вильгельму Конраду Рентгену в Санкт-Петербурге
Один из первых памятников Вильгельму Рентгену был установлен 29 января 1920 года в Петрограде (временный бюст из цемента, постоянный из бронзы был открыт 17 февраля 1928 года), перед зданием Центрального научно-исследовательского рентгено-радиологического института (в настоящее время институт является кафедрой рентгенологии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. академика И. П. Павлова).
В 1923 году, после смерти Вильгельма Рентгена, его именем была названа улица в Петрограде.
В честь учёного названа внесистемная единица экспозиционной дозы фотонного ионизирующего излучения рентген (1928 г.) и искусственный химический элемент рентгений с порядковым номером 111 (2004 г.).
В 1964 Международный астрономический союз присвоил имя Вильгельма Рентгена кратеру на обратной стороне Луны.
На многих языках мира (в частности, на русском, немецком, голландском, финском, датском, венгерском, сербском…) излучение, открытое Рентгеном, называется рентгеновским или просто рентгеном. Научные дисциплины и методы, связанные с использованием этого излучения, также производятся от имени Рентгена: рентгенология, рентгеновская астрономия, рентгенография, рентген-дифракционный анализ и т. д.

Изобретение рентгеновского излучения

Изобретение рентгеновского излучения позволило сделать гигантские шаги как в развитии медицины, так и в научном прогрессе вообще. Вряд ли кто-то видел в мальчике по имени Вильгельм Конрад Рентген неординарную личность и будущего большого ученого. Он родился в 1845 году в Германии, недалеко от Дюссельдорфа. История говорит, что учеба в школе не давалась ему легко. Его исключили из неё и он так и не получил аттестат зрелости.

Вильгельм Конрад Рентген

Однако это не остановило любознательного молодого человека. Рентген стал сам изучать те науки, которые были ему интересны. Он стал посещать лекции Утрехтского университета. Известный учёный-физик Август Кундт обратил внимание на старательного студента и предложил ему быть ассистентом. И вот уже спустя несколько лет, молодой Рентген становится профессором в Страсбурге. Ещё позже, в 1894 году, ему предложили место ректора Вюрцбургского университета. Параллельно с ректорской работой он занимается и научной.

Научная случайность

Эту находку называют случайностью. Однако это не так. Только талантливый учёный смог бы увидеть в этой случайности новое открытие.

В 1894 г. Рентген занимался экспериментальной работой, исследуя электрический разряд в стеклянных вакуумных трубках. В 1895 году 8 ноября он изучал свойства катодных лучей. Уже стемнело, он стал собираться домой, выключил свет. И увидел, что экран из синеродистого бария, за которым находилась катодная трубка, светится. Это было странно, ведь электрический свет не мог заставить его светиться, катодная трубка закрыта картонным чехлом, но, как оказалось, не выключена. Он выключил трубку – свечение исчезло.

Так было выяснено, что свечение экрана было вызвано определенным светом, исходящим от катодной трубки.

При этом ни картонный чехол, ни метровый слой воздуха между ними не явились преградой для излучения. Это явление не могло не заинтересовать ученого. Он стал проверять способность этого излучения проходить сквозь разные предметы и материалы. Одни пропускали их, другие нет. То есть, некоторые вещества отражали эти лучи, другие частично, а иные не отражали совсем. Он назвал эти лучи Х-лучами. После этого ещё около 50 дней учёный работал, исследуя эти лучи. Он доказал, что именно катодная трубка излучает подобные лучи.

Случайно или нет, он подставил под лучи свою руку и увидел изображение костных структур кисти. Оказалось, что мягкие ткани кисти хорошо пропускали свет нового излучения, а костные структуры, наоборот, как и металл, оказались совершенно непроницаемы для лучей.

Первый известный рентгенологический снимок, который вошёл в историю, стал снимок руки супруги ученого. 28 декабря 1895 г. он описал свое открытие. Рукопись «О новом виде лучей» заняла 30 страниц. Рентген отправил её нескольким ученым физикам в Европе. Представил свое открытие и на суд Вюрцбургского физико-медицинского общества. Его открытие сразу заинтересовало мир ученых. Физики назвали новые обнаруженные лучи рентгеновскими, в честь их открывателя.

Исследования излучения продолжались. В 1896 г. Рентген в своём втором сообщении подробно описывает разные свойства обнаруженных и описанных им ранее лучей, а также проведенные с ними опыты. Он написал об их ионизирующем воздействии, о возбуждении разными телами. Описал изменения, внесенные им в строение катодной трубки.

1901 году за открытие новых лучей ученый Вильгельм Рентген получил Нобелевскую премию, которую сразу передал своему университету. Рентген не оформил на себя патент на своё открытие, подарив его человечеству. Он прожил 78 лет. Большую часть своей жизни он трудился и сделал ещё немало для науки.

К сожалению, о вредном для организма человека воздействии рентгеновского излучения стало известно позже.

Оказалось, что физики, постоянно работавшие с этими лучами и не применявшие никакой защиты, обнаруживали у себя тяжелые лучевые ожоги и прочие проявления лучевой болезни. Понятие о величине безопасной дозы излучения для человека и защиты от него было определено позже.

Новые открытия с помощью рентгеновских лучей

Дальнейшие исследования лучей привели к новым научным достижениям. Одним из них стало открытие радиоактивности.

Дифракция рентгеновских лучей

Другими учёными были открыты новые свойства этих лучей. Чарльз Баркл в 1917 г. получил Нобелевскую премию за свой труд о возможности измерять рассеянные лучи, применяя лучи рентгена при разряжении наэлектризованных тел. В 1914 г. Лауэ получил её за исследование дифракции лучей. В 1915 г. ученые отец и сын Брэгги стали обладателями этой премии за точное определение межатомного расстояния в кристаллах с использованием рентгеновских лучей.

Применение рентгеновских лучей

Первоначально особенности этого излучения были востребованы только в медицине. Уже через год рентгенологические лучи получили широкое распространение в травматологии и ортопедии.

Благодаря этим лучам, можно выяснить особенности и дефекты внутреннего строения желудка и всего ЖКТ. Так, учёный Ридер из Германии, выяснил, что если дать выпить больному кашицу с непроницаемым для рентгеновских лучей барием, то, будучи хорошо видным на снимке, он покажет все изгибы заполненного им внутреннего просвета ЖКТ и его дефекты. Также можно определить время, за которое барий покидает разные отделы ЖКТ, и судить, таким образом, о скорости его перистальтики.

Лучевая терапия широко применяется сегодня как метод лечения онкологических патологий.

Сферы применения рентгеновских лучей разнообразны

Позже рентгеновские лучи нашли своё применение и в других областях. Свойства рентгеновского света помогают установить подлинность картин, драгоценных камней, определять на таможне запрещённые к провозу предметы, не открывая чемоданов. Кроме того, оказалось, что благодаря свойствам рентгеновского света, лучи помогают заглянуть глубоко внутрь кристаллов, определять их особенности.
История развития и использования рентгеновских лучей не остановилась и на этом. Позже, возникла наука рентгеноастрономия. Оказалось, что процессы, происходящие на новых звёздах, тоже формируют интенсивные рентгеновские лучи. Изучая разные особенности излучения, ученые судят о происходящих на звёздах процессах.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх