Rendere visibile

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I medici e gli scienziati naturali sono stati a lungo interessati all’interno del corpo. Ma per secoli hanno dovuto aprire il corpo per farlo, o potevano solo dedurre la forma e il funzionamento dell’interno indirettamente, per esempio attraverso i sensi del tatto e dell’udito. La scoperta dei raggi X scatena una rivoluzione medica. Per la prima volta, gli scienziati medici sono in grado di guardare all’interno del corpo vivente. La tecnologia dei raggi X si diffonde rapidamente non solo come metodo diagnostico ma anche terapeutico e costituisce la base per ulteriori procedure di imaging. Oggi, le immagini e i film sui processi all’interno del corpo modellano non solo la ricerca, la diagnosi e la terapia, ma anche la percezione pubblica della medicina.

Rivoluzione a raggi X

L’8 novembre 1885, un fisico sconosciuto sperimenta un tubo a raggi catodici a Würzburg. Si accorge che i raggi del tubo immaginano gli oggetti come ombre luminose su una lastra fotografica. Poco dopo, Wilhelm Conrad Röntgen informa per la prima volta il pubblico della sua osservazione di «un nuovo tipo di raggi« che possono penetrare i corpi e immaginare gli oggetti. L’importanza per la diagnosi medica è evidente per molti e la tecnologia si sta diffondendo rapidamente. Ma nei primi anni, gli apparecchi e i tubi devono prima essere migliorati e le procedure standardizzate.

Gli inizi bernesi

A Berna, è il fisico e meteorologo Aimé Forster che produce le prime immagini a raggi X nel suo laboratorio all’Università di Berna. Già nel 1896, presentò «Immagini radiografiche eseguite con raggi X« e sottolineò l’importanza della nuova tecnologia per la diagnosi. Inizialmente, i chirurghi dell’isola utilizzano anche le strutture a raggi X dell’Istituto di Fisica, prima che un proprio istituto di raggi X sia messo in funzione nel gennaio 1898 in un’estensione della Clinica Chirurgica.

Produzione di immagini

Le immagini a raggi X non rappresentano semplicemente la natura. Devono essere prodotti. Per garantire la comparabilità delle immagini, le procedure di registrazione sono standardizzate nei primi anni. Questo perché gli scettici fanno notare che le impostazioni errate portano a immagini errate che possono essere interpretate come risultati patologici. Il fatto che la tecnologia dei raggi X sia in grado di affermarsi è quindi anche legato allo sviluppo di dispositivi, lastre fotografiche o schermi fluorescenti. Il grande boom permette l’emergere di aziende più piccole come la Roewag di Berna, che assembla interi dispositivi da singoli componenti.

Tubi a raggi X

Dopo la scoperta dei raggi X, varie aziende come la Siemens si specializzarono rapidamente nella produzione di tubi a raggi X. In questi tubi a raggi X, i raggi X sono prodotti nel vuoto dall’impatto di elettroni su un anodo. Uno dei primi produttori è Reinhold Burger a Berlino, che, insieme a Wilhelm Conrad Röntgen, sviluppa tubi per la diagnosi, ma presto anche per la terapia. Il suo tubo terapeutico fu usato anche nell’Istituto dei raggi X di Berna dal 1913.

Leggi le immagini

I raggi X ci permettono di vedere cose che prima erano invisibili. Sono quindi in concorrenza con i vecchi metodi di esame fisico. Tuttavia, il significato delle immagini non è evidente. Ancora oggi, sono necessari esperti addestrati per interpretare le immagini. Nei primi anni, medici, fisici e tecnici devono prima mettersi d’accordo su cosa esattamente stanno mostrando e se sono rappresentazioni affidabili. Dal 1900 in poi, gli atlanti pittorici completi aiutano a identificare correttamente le lesioni e le malattie.

Immagini abbastanza normali

Dal 1900 in poi, appaiono vari atlanti a raggi X. Le immagini a raggi X non parlano semplicemente da sole. Sono completati da disegni e spiegazioni. Tra il 1905 e il 1939, l’«Atlante delle immagini tipiche dei raggi X« di Rudolf Grashey viene ristampato sei volte. In esso, Grashey mostra immagini a raggi X di persone «normali« senza malattia. Servono come immagini campione per identificare le deviazioni - e quindi le malattie o le lesioni.

Puzzle a raggi X

Alcune radiografie sono difficili da decifrare: Nel 1920, prima i medici dell’ospedale universitario psichiatrico di Waldau, poi quelli dell’Inselspital, si trovano di fronte a un enigma. Un paziente si lamenta di disturbi allo stomaco. All’Inselspital, i medici gli fanno una radiografia - ma sulla foto riconoscono solo vagamente un corpo nero. Solo l’operazione porta chiarezza: Il paziente ha apparentemente strappato le sue lenzuola in strisce, le ha arrotolate e poi le ha mangiate.

Irradiato

All’inizio del XX secolo, c’era un grande entusiasmo per le radiazioni: Non c’è quasi nulla che non sia passato ai raggi X. Non solo sta sorgendo una nuova era di diagnosi per la medicina, i raggi stanno anche espandendo l’arsenale di terapie. Nel processo, le persone coinvolte inizialmente sottovalutano i pericoli, così che molte persone che lavorano con la nuova tecnologia subiscono danni da radiazioni. Nel marzo 1899, per esempio, l’istituto di raggi X dell’Inselspital dovette chiudere brevemente perché il direttore aveva probabilmente contratto una «dermatite da raggi X«. Solo gradualmente vengono prese delle misure: I pazienti e i tecnici indossano ora dei grembiuli di piombo e le radiografie sono messe a punto con dispositivi di misurazione.

Protezione dalle radiazioni

Nelle prime fasi della procedura radiografica, i radioterapisti spesso usano le loro mani per controllare l’intensità dei raggi. Quando divenne chiaro che le radiazioni potevano essere pericolose, la mano reale fu sostituita da una «mano di prova« e dal 1930 in poi, i cosiddetti dosimetri furono usati per registrare con precisione la dose di radiazioni. Per ridurre al minimo le radiazioni indesiderate, medici e pazienti iniziano anche a indossare indumenti protettivi di piombo.

Fantasma

Nel 1975, il dipartimento di fisica delle radiazioni dell’Inselspital crea un «fantasma« con il quale l’esposizione alle radiazioni può essere misurata in modo sicuro e preciso. Consiste in un vero scheletro umano posto in un recipiente di plastica trasparente. Il recipiente, che è modellato sul corpo umano, può essere riempito d’acqua. Così, il «fantasma« ha proprietà molto simili a un corpo umano.

Ulteriore sviluppo della tecnologia a raggi X

Con le radiografie, la diagnosi viene stabilita con le immagini. I medici interpretano le immagini e identificano le fratture ossee o i cambiamenti patologici. La tecnologia dei raggi X continua a svilupparsi ed è anche il punto di partenza per altre tecniche di imaging. Per esempio, a partire dagli anni ’50, piccole macchine a raggi X mobili hanno permesso dagli anni ’70, le procedure di imaging trasversale assistite dal computer hanno ampliato le possibilità diagnostiche. Tomografia computerizzata, un ulteriore sviluppo del metodo a raggi X

Arco a C

A metà degli anni ’50, fu sviluppato il cosiddetto braccio a C - che prende il nome dalla struttura a forma di C del dispositivo. Si basa sulla tecnologia a raggi X, ma può essere orientato e ruotato. Questo permette ai chirurghi di accedere alle immagini dell’interno del corpo durante un’operazione. Dagli anni ’90, la digitalizzazione ha anche permesso di conservare le registrazioni e di recuperarle in qualsiasi momento. Recentemente, ci sono anche dispositivi che scansionano tutto il corpo in pochi secondi per rilevare rapidamente le lesioni multiple.

Tubi rotanti

Nel corso degli anni ’70, la tecnologia dei raggi X subisce un ulteriore importante sviluppo e le prime cliniche mettono in funzione i tomografi computerizzati. Nel processo, un tubo a raggi X ruota intorno al paziente disteso. I rivelatori catturano i raggi X e misurano quanto sono attenuati dai diversi organi. Il computer calcola immagini tridimensionali in sezione da queste informazioni. Nel 1977, il primo tomografo computerizzato è stato installato nell’Inselspital, consentendo immagini del cranio, e poco dopo l’Istituto di Radiologia Diagnostica ha ricevuto il primo scanner per tutto il corpo.

Das Schweizer Fernsehen erklärt die Funktionsweise der Computertomografie, 1982

Sonde, suono, magneti

Nella seconda metà del XX secolo, sono state stabilite altre tecniche di imaging che non funzionano con le radiazioni. La sonografia utilizza l’eco delle onde sonore per rendere visibili i tessuti, mentre la risonanza magnetica produce immagini a fette che possono essere combinate per formare un’immagine tridimensionale. Tuttavia, le immagini non parlano da sole. Ci vuole l’occhio allenato dell’esperto per poterli interpretare.

Risonanza magnetica

Negli anni ’70 si gettano le basi della risonanza magnetica. Utilizza un forte campo magnetico per ottenere informazioni sui nuclei atomici di idrogeno nel corpo. I processi matematici permettono poi una conversione in informazioni di immagine. Il grande vantaggio della nuova tecnologia: Rende visibili i tessuti e i fluidi e il paziente non è esposto a radiazioni. L’Inselspital mette in funzione il primo tomografo a risonanza magnetica nel 1988. Il Gran Consiglio stanzia 5,2 milioni di franchi per il dispositivo e la costruzione di un padiglione.

Ultrasuoni

La sonografia è una delle procedure di diagnostica per immagini più importanti nella medicina di oggi. Utilizza gli ultrasuoni, che sono impercettibili per gli esseri umani. Questo si riflette come un’eco alle interfacce dei diversi tipi di tessuto. Il tempo di viaggio delle onde sonore fornisce informazioni sulla distanza e la forza della riflessione sul tipo di tessuto. Queste informazioni possono essere tradotte in immagini. Già intorno al 1950 sono stati fatti i primi tentativi di utilizzare la tecnologia, nata nel contesto militare, per la diagnosi. Ma è stato solo negli anni ’80 che si è affermato come procedura standard - per gli esami di gravidanza, per esempio.

Endoscopia

Per molto tempo, la penetrazione nel corpo è l’unico modo per dedurre direttamente la struttura e i processi interni. Dalla metà del XIX secolo, sono stati sviluppati vari strumenti per visualizzare l’interno del corpo. Oftalmoscopi, endoscopi, laringoscopi permettono di guardare sotto la pelle. Questi metodi endoscopici hanno subito un rapido sviluppo nel XX secolo: Stanno diventando più mobili e più piccoli, e sono legati a nuovi metodi di registrazione. Oggi, sono utilizzati in numerose specialità mediche e sono anche il prerequisito per le procedure minimamente invasive.

Vedere per credere

Non solo la medicina, tutta la nostra società è fortemente influenzata dall’immagine. Non vogliamo solo sentire una diagnosi, vogliamo vederla nella foto, se possibile. Chi non ricorda l’immagine del bambino nel grembo? Chi non vuole guardare l’immagine della risonanza magnetica che mostra l’ernia del disco? Con l’immagine ci assicuriamo di essere davvero incinte, malati o sani. È su questa fiducia nell’immagine che si basa la medicina quando ci spiega le sue ultime conquiste o interventi.

Live

Nel 2000, la televisione svizzera trasmette un’operazione al cuore direttamente dall’Inselspital di Berna in un programma di cinque ore in diretta. La presentazione dell’operazione di successo non serve solo a educare il pubblico, ma trasmette anche un’immagine positiva della medicina d’avanguardia e dell’Inselspital come uno dei suoi centri. Gli spettatori possono vedere di persona e testimoniare il grande sforzo che viene fatto qui nell’interesse del paziente.

Diversità di immagine

Dall’invenzione dei raggi X, le immagini sono diventate una parte centrale degli esami medici. Diversi metodi aprono una vista all’interno del corpo. I profani spesso vedono solo ombre, strutture indistinte o vaghi contorni nelle immagini. Gli esperti formati, invece, possono riconoscere i cambiamenti patologici, fare una diagnosi e pianificare una terapia appropriata. Puoi scoprire cosa c’è da vedere?

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