Wilhelm Röntgen: Objevitel paprsků X a průkopník rentgenové medicíny
Který německý fyzik světového významu měl nápadné vlasy a vousy? Nebyl to jen Albert Einstein – ten, o kom budeme hovořit na následujících řádcích, se jmenoval Wilhelm Conrad Röntgen. A už podle jména je zřejmé, čím právě on přispěl k pokroku světové medicíny.
Až do objevu tzv. paprsku X, později pojmenovaného na počest svého objevitele jako rentgenový, neměli lékaři prakticky žádnou možnost, jak do lidského těla nahlédnout neinvazivním způsobem. Přibližně od poloviny devatenáctého století začali používat různé endoskopy, tedy přístroje s konkrétním nástavcem uzpůsobeným pro zkoumání dané tělesné dutiny, jako například ezofagoskop pro „průzkum“ hltanu a jícnu nebo gastroskop, s nímž bylo možné vidět do žaludku. Neexistoval však způsob, jak proniknout skrz vrstvu tkáně. Tím, kdo se zasloužil o opak, se však nakonec nestal lékař toužící po změně nepříliš vyhovujícího stavu, nýbrž fyzik. A jak už to u velkých objevů historie bývá, šlo spíše o náhodu.
Hrůzný zvěstovatel smrti
Profesor Wilhelm Conrad Röntgen, působící na univerzitě v bavorském Würzburgu, se koncem roku 1895 zabýval zářením vycházejícím z katodové trubice (skleněné baňky s elektrodami pod napětím, mezi nimiž prochází elektrický proud). Osmého listopadu zjistil, že kromě dosud známého záření z katody proudí ještě jiný typ paprsků, které dokážou projít i kartonem, neboť dopadly až na fluorescenční stínítko náhodou umístěné za ním ve vzdálenosti asi jednoho metru.
Vědec okamžitě začal zjišťovat, co dalšího toto záření dokáže – a záhy věděl, že je ještě mocnější, než se domníval. Když totiž požádal svou manželku, aby mu před stínítkem přidržela jednu z kartonových desek, a namířil na ni katodou, na stínítku spatřil v ženině ruce zcela jasné kontury kostí obklopené rozostřenými měkkými tkáněmi. Podle vědeckého popularizátora Kendalla Havena Röntgen v tu chvíli „vykřikl hrůzou a pomyslel si, že tyto paprsky jsou hrůzným zvěstovatelem smrti“.
V první linii
Svůj objev publikoval v roce 1896 a paprsky zatím pojmenoval X, podobně jako neznámou v matematické rovnici, neboť jejich původ i princip zůstávaly tajemstvím. Tehdy ještě nevěděl, že o pět let později za svůj přelomový přínos k vědeckému poznání obdrží první Nobelovu cenu za fyziku v historii. A bylo samozřejmě jen otázkou času, kdy se nový objev začne využívat i na poli medicíny. Zpočátku se vyšetřovaly pouze kosti, ale brzy se ukázalo, že takzvané rentgenové záření dokáže poměrně snadno odhalit třeba i žlučové nebo ledvinové kameny a cizí tělesa.
To přišlo vhod záhy: Když v roce 1898 vypukla španělsko-americká válka, měli vojenští lékaři poprvé v dějinách možnost diagnostikovat střelná zranění pomocí rentgenu a spatřit kulku v ráně, aniž by po ní museli pátrat manuálně nebo se rovnou uchýlit k amputaci. Ve válečných konfliktech se pak stalo přenosné diagnostické zařízení nepostradatelným pomocníkem.
Zasloužila se o to například polská fyzička Marie Curieová, která byla během první světové války jedním z mála lidí na světě schopných pracovat s rentgenovými přístroji. S pomocí své tehdy sedmnáctileté dcery sehnala bezmála dvě desítky dodávek, vybavila je elektrickými generátory a instalovala do nich mobilní radiografické jednotky, takže vznikly pojízdné diagnostické sestavy, jež mohly fungovat v těsné blízkosti prvních linií.
Podceněné riziko
Celá metoda však zatím byla z technického hlediska v plenkách, už jen proto, že expozice jednoho snímku zpočátku trvala dlouhých 25 až 30 minut. Nemluvě o skrytých rizikách, která práce s rentgenem (takto familiárně se přístroji začalo říkat až později, když se jeho použití stávalo běžným) skýtala a o nichž zpočátku nikdo neměl ani tušení – lékaři i pacienti byli vystaveni obrovským dávkám radioaktivního záření bez ochrany, třebaže už Röntgen zjistil, že mu dokáže odolat olovo.
Také si povšiml, že nadměrně zvolená síla záření může způsobit popálení kůže, ztrátu vlasů nebo vředy na kůži – nicméně všechny symptomy lékaři považovali pouze za relativně neškodné a vratné, jako snesitelnou daň za pořízení tolik cenného snímku. Třebaže podezření na souvislost mezi paprsky X a rakovinou kůže se v odborné literatuře objevila už v roce 1902, až roku 1926 americký biolog Hermann Muller poprvé jasně a prokazatelně demonstroval, že rentgenové záření může v buňkách vytvářet mutace, čímž „oficiálně“ potvrdil, že je doslova smrtící.
Poprvé v Praze
Na skrytou hrozbu doplatil také český chirurg a pozdější zakladatel ústavu pro tělesně postižené Rudolf Jedlička. Ten byl Röntgenovým objevem natolik fascinován, že se rozhodl obstarat jeden takový přístroj i do Prahy; jen několik měsíců poté, co vyšel zmíněný popularizační článek, otevřel v pražském hotelu u Černého koně (dnešní Slovanský dům v ulici Na Příkopech) soukromý rentgenový kabinet. Jedličkovi se podařilo získat jako mecenáše majitele hotelu, neboť pořízení nákladného zařízení – prvního v celé habsburské monarchii – slibovalo mimořádnou atrakci pro hotelové hosty. Ti si zde ze zvědavosti a pro své potěšení nechávali pořídit snímky svých kostí.
Jedlička ale pochopitelně myslel i na pacienty, kteří rentgen potřebovali kvůli diagnóze svých potíží, a objednal pro ně přímo z Německa ještě jeden přístroj. Finance však tentokrát už nesehnal, a tak se musel zadlužit půjčkou v hodnotě přesahující dva roční platy. V roce 1897 se v Praze díky tomu mohla uskutečnit první operace na základě rentgenové diagnostiky. Jedlička od té doby manipuloval s rentgenovým přístrojem prakticky denně, a to bez nezbytné olověné vesty. Není divu, že časem se na něm nadměrné vystavení smrtící radioaktivitě začalo podepisovat: Postupně mu zčernaly články prstů a bylo nutné je amputovat, takže na levé ruce mu nakonec zůstal jen palec a část ukazováčku.
Slibná budoucnost
Spektrum možných využití „zázračného“ paprsku se mezitím značně rozšířilo – již v prosinci 1896 zjistil harvardský profesor Walter Cannon, že pokud podá laboratorním zvířatům bizmutovou sůl, může pak pod rentgenem pozorovat proces jejich trávení. Vyšetření pomocí kontrastní látky (konkrétně síranu barnatého) se jen o pár let později začalo standardně užívat i v lidské medicíně. Navíc se jevilo jako velmi slibné zjištění, že rentgenové paprsky mohou mít i léčivé účinky – například pokud se zacílí na rakovinné buňky, dokážou je zničit.
Zázračné paprsky
Rentgenové záření je forma elektromagnetického záření podobná viditelnému světlu, má však velmi krátkou vlnovou délku a vyšší energii, a dokáže tak procházet mnohými objekty včetně většiny tělesných tkání. Při vytváření rentgenového snímku je pacient umístěn tak, aby se snímaná část těla nacházela mezi zdrojem a detektorem záření. Když je přístroj zapnutý, rentgenové paprsky procházejí tělem a různé tkáně je absorbují v různém množství na základě své radiologické hustoty, tedy počtu protonů v jádru svých atomů (tzv. atomového čísla).
Například pevné struktury jako kosti obsahují vápník, který má vyšší atomové číslo než většina tkání. Díky tomu záření snadno absorbují, takže na rentgenovém detektoru vytvářejí vysoký kontrast a na černém pozadí se jeví na rozdíl od ostatních tkání světlé. Oproti tomu dutinami vyplněnými vzduchem (například plícemi) nebo měkkými tkáněmi (jako svaly nebo tuk) paprsek projde snáze a na výsledném snímku se zobrazí v odstínech šedé.
