Medizinnobelpreis 1979: Allan McLeod Cormack — Godfrey Newbold Hounsfield


Medizinnobelpreis 1979: Allan McLeod Cormack — Godfrey Newbold Hounsfield
Medizinnobelpreis 1979: Allan McLeod Cormack — Godfrey Newbold Hounsfield
 
Der Amerikaner und der Brite erhielten den Nobelpreis für »die Entwicklung der Computertomographie«.
 
 Biografien
 
Allan MacLeod Cormack, * Johannesburg (Südafrika) 23.2. 1924, ✝ Winchester (Massachusetts) 7. 5. 1998; (US-Staatsbürger), ab 1964 Professor an der Tufts University in Medford (Massachusetts), Mitentwickler der Computertomographie.
 
Godfrey Newbold Hounsfield, * Newark (Großbritannien) 28.8.1919; ab 1951 bei der britischen Elektronikfirma EMI in Middlesex tätig; Arbeiten zur Radar- und Computertechnik, Mitentwickler der Computertomographie.
 
 Würdigung der preisgekrönten Leistung
 
Der Arzt meint: »Machen wir mal eine CT«, und bittet den Patienten, sich auf einen fahrbaren Tisch zu legen. Lautlos schiebt das Gerät den Körper durch eine kreisrunde Öffnung in einen grauen Quader, der das Bild eines Hightech-Instruments vermittelt. Ein Blick auf die Bildschirme im Nachbarraum bestätigt diesen Eindruck: Dort taucht das Schema eines Querschnitts vom Gehirn des Patienten auf.
 
 Das Fenster in den Körper
 
Ohne ein einziges Mal zum Skalpell zu greifen, sieht der Arzt recht genau, wie es in einem Organ aussieht. 1970 wäre ein solcher Vorgang noch als übersteigerte Vorstellung eines Science-Fiction-Films abgehandelt worden. Heute spielt sich diese Szene jeden Tag mehrmals in vielen Kliniken dieser Welt ab. Computertomographie (CT) heißt das Verfahren, das ohne weiteren Eingriff in den Körper dreidimensionale Bilder von Organen liefert. Kaum sieben Jahre nachdem die Computertomographie erstmals angewendet worden war, erhielten der aus Südafrika stammende Physiker Allan Cormack und der britische Ingenieur Godfrey Hounsfield für dieses Verfahren 1979 den Nobelpreis.
 
Ähnlich einer Revolution fegte die neue Methode in nur wenigen Jahren eine Reihe alter schmerzhafter und unangenehmer Verfahren aus den Kliniken. Obwohl die Scheu vor dem unheimlichen Hightech-Gerät bei vielen Patienten sehr groß ist, hat die Computertomographie zahlreichen Menschen viele Schmerzen erspart. Das ist zugleich der größte Vorteil der Methode, auf der die CT basiert: Röntgenstrahlen durchleuchten den Körper praktisch schmerzfrei und zeigen so ein Bild des sonst unzugänglichen Körperinnern.
 
Im Prinzip registriert ein empfindlicher Film die Röntgenstrahlen, nachdem sie das zu untersuchende Organ durchdrungen haben. Schwarze Schatten zeigen Stellen, die kaum Strahlung durchlassen. Deshalb erscheinen Knochen auf Röntgenbildern immer dunkel. Vor dem Auge des Arztes entsteht allerdings nur eine Art Schattenriss, da die Fotoplatte nicht unterscheidet, ob der Knochen sich ganz am Anfang, am Ende oder in der Mitte des durchstrahlten Gewebes befindet. Bei einem Knochenbruch ist ein solches zweidimensionales Bild für den Arzt sehr brauchbar, da er ohnehin weiß, welcher Knochen sich an welcher Stelle im Körper befindet.
 
Schwieriger ist die Situation dagegen bei Körperorganen wie Lunge oder Gehirn. Nur eine Operation gäbe in diesem Fall Aufschluss über die Lage eines Tumors oder eines Blutgerinnsels. Besser ist da natürlich eine Diagnose ohne Eingriff in den Körper, wie sie die Computertomographie ermöglicht.
 
 Mehr als nur hell und dunkel
 
In dem Quader der CT-Apparatur kreist um den Körper eine Röhre, die Röntgenstrahlen aussendet. Genau gegenüber dieser Röhre ist eine Reihe von Kristallen montiert, die einen elektrischen Impuls aussenden, sobald sie von Röntgenstrahlen getroffen werden. Solche Kristalle registrieren Röntgenstrahlung, die 100-mal schwächer ist als das Minimum, das einen Röntgenfilm beeinflusst. Aus diesem Grund ist die Computertomographie auch empfindlicher als ein herkömmliches Röntgenbild und kann auch feinste Veränderungen im Körper sichtbar machen.
 
Die Röntgenröhre sendet einen flachen Fächer von Röntgenstrahlen durch den Körper, die von den Kristallen empfangen und als elektrische Impulse weitergeleitet werden. Gleichzeitig umrunden Röntgenröhre und Detektoren den Körper des Patienten einmal für jede Aufnahme. Alle Organe werden daher aus allen nur möglichen Richtungen aufgenommen. Ein einziges Bild entsteht aus hunderttausenden einzelnen Messwerten.
 
Jeder Detektorkristall leitet nach Anregung durch Röntgenstrahlung den entstandenen elektrischen Impuls sofort an einen Computer weiter. Dieser berechnet anschließend das genaue Bild eines bestimmten Körperquerschnitts. Schichtweise kann so der gesamte Körper betrachtet werden.
 
 Auch für Physiker von Bedeutung
 
Das mathematische Verfahren für diese komplizierten Berechnungen hatte der Pole Johann Radon bereits 1917 in Wien erarbeitet. Damals gab es aber noch keine Computer, die mit solchen Datenmengen umgehen konnten. Aufbauend auf diese Arbeiten entwickelte Allan Cormack 1963 und 1964 eine genaue Methode, wie man Querschnittsbilder des menschlichen Körpers erzeugen kann. Allerdings griffen nicht Ärzte, sondern Physiker die Methoden des gebürtigen Südafrikaners auf. Sie bearbeiteten mit der neuen Methode ihre ebenfalls recht komplizierten Messwerte, die sie zum Beispiel bei der Betrachtung sehr kleiner Strukturen mit dem Elektronenmikroskop oder sehr großer Strukturen im Weltall mit dem Radioteleskop gewonnen hatten. Erst als Godfrey Hounsfield 1972 einen Röntgencomputertomographen konstruiert hatte, wurden auch die Mediziner aufmerksam.
 
Heute verwenden Ärzte die Computertomographie häufig zur Diagnose von Bandscheibenschäden und von Erkrankungen des Bauchraums, sowie zur Untersuchung von Gehirn und Rückenmark. Oft verabreicht man vor der Untersuchung so genannte Röntgenkontrastmittel, die im Blut transportiert werden und besonders gut Röntgenstrahlen auffangen. Damit werden Blutgefäße sichtbar. Tumore oder Entzündungen sind besonders stark durchblutet und sind deshalb leicht zu erkennen. Umgekehrt stoppt ein Blutgerinnsel nach einem Schlaganfall den Blutfluss in einer Region des Gehirns, die der Arzt mithilfe der Computertomographie leicht erkennen kann. Will der Arzt dagegen die Schlingen des Darms untersuchen, muss der Patient vorher das Kontrastmittel trinken. All das ist aber sicher weniger schmerzhaft als eine Operation, mit der früher solche Diagnosen gestellt wurden.
 
R. Knauer, K. Viering

Universal-Lexikon. 2012.


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