Entree der Röntgenausstellung „Spektrum Röntgen“ am UKW.

Von Würzburg in die Welt

Eine der größten Entdeckungen der Wissenschaftsgeschichte wurde vor 125 Jahren gemacht – in Würzburg! Die Ausstellung „Spektrum Röntgen“ am Universitätsklinikum ehrt dieses Ereignis und seine Auswirkungen.

Von Würzburg in die Welt

Eine der größten Entdeckungen der Wissenschaftsgeschichte wurde vor 125 Jahren gemacht – in Würzburg! Die Ausstellung „Spektrum Röntgen“ am Universitäts­klinikum ehrt dieses Ereignis und seine Auswirkungen.

Entree der Röntgenausstellung „Spektrum Röntgen“ am UKW.

Eine neue Art von Strahlen

Vor 125 Jahren, am 8. November 1895, machte der Physiker Wilhelm Conrad Röntgen eine bahnbrechende Ent­deckung: In seinem Labor am Röntgen­ring in Würzburg schimmert während eines Versuchs ein be­schichtetes Papier in der Dunkelheit – die Röntgenstrahlen betraten die Bühne der Wissenschaft!

Diese Strahlen, im englischen X-rays genannt, wurden schnell zu un­verzicht­baren Helfern in Forschung und Wissenschaft. Unterstützt wurde die schnelle Verbreitung und Ent­wicklung der Röntgentechnik dadurch, dass ihr Entdecker auf eine Paten­tierung verzichtete.

Diese „neue Art von Strahlen“ er­möglichten Einblicke in das Innerste des Menschen – ohne dabei den Körper zu öffnen. Mit ihnen ent­wickelte sich auch ein völlig neuer Fachbereich in der Medizin: die Radio­logie.

Laboratorium von Wilhelm Conrad Röntgen an der Universität Würzburg.

Röntgens Forscherkarriere

Bis zur Entdeckung der Strahlen war es für Röntgen, der vor 175 Jahren in Lennep (Nordrhein-Westfalen) auf die Welt kam, ein langer Weg: Ohne Abitur ging er vom Gymnasium ab. Trotz dieser Hürde schlug er eine er­folg­reiche Forscherkarriere ein.

Nach mehreren wissenschaftlichen Zwischenstationen kam er 1888 als Professor für Experimentalphysik an die Universität Würzburg und leitete das Physikalische Institut. Später war er auch Rektor der Universität Würzburg.

Für seine zukunftsweisende Ent­deckung erhielt Wilhelm Conrad Röntgen im Jahr 1901 den ersten Nobel­preis für Physik.

Ohne Abitur – aber mit Nobelpreis. Die Forscherkarriere hielt für Röntgen einige Hürden bereit.

Die Röntgenausstellung zeigt ein hochmodernes CT‑Gerät, ...

... das auch am UKW im Einsatz ist.

Bildgebende Verfahren in der modernen Medizin

Kaum ein Verfahren hat in der modernen Medizin eine so lange Tradition wie das Röntgen. Seine kontinuier­liche Weiterentwicklung erlaubt immer detailliertere, schonen­dere und schnellere Einblicke in den mensch­lichen Körper. In vielen Fällen macht das Röntgen invasive Eingriffe, wie die Entnahme von Gewebe­­proben, überflüssig. Am Uniklinikum Würzburg wird bereits heute daran geforscht, wie Diagnostik, Behandlung und Organisation bildgebender Verfahren durch Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen verbessert werden können.

Wichtige Röntgenverfahren, die am UKW durchgeführt werden, sind unter anderem die Computer­tomo­graphie und die Mammographie.

In den Anfangszeiten der Computer­tomographie Mitte des 20. Jahr­hunderts vergingen mehrere Minuten, bis eine einzelne Schichtabbildung fertiggestellt war. Heute dauert die Aufnahme des ganzen menschlichen Körpers am UKW nur wenige Sekunden – dreidimensional und hoch aufgelöst. Ein entscheidender Vorteil in Notfallsituationen, wenn es bei der Diagnose auf jede Sekunde ankommt.

Feinste Strukturen des menschlichen Körpers stellen moderne CT-Geräte schonend dar.

Dazu rotieren die hochmodernen Spiral-CT-Geräte ihre Strahlungs­quellen und Detektoren viermal pro Sekunde um die Patientenliege. Diese schiebt sich kontinuierlich durch die Aufnahmeröhre. Die rotierende Technik wiegt so viel wie ein Pkw – mehr als 1,5 Tonnen.

Die Mammographie, das Röntgenbild der Brust, wird häufig zur Früh­erkennung von Brustkrebs bei Frauen eingesetzt. Neben der klassischen 2-D-Mammographie gibt es am UKW mittlerweile eine dreidimensionale Variante, die Tomosynthese, bei der die Brust im Sinne von Schicht­aufnahmen aus unterschiedlichen Winkeln aufgenommen wird.

Die PET/CT sowie die später ent­wickelte PET/MRT stellen sogenannte Hybridverfahren der nuklear­medizinischen Diagnostik dar. Bei dieser Kombination aus zwei unter­schiedlichen bildgebenden Unter­suchungsverfahren, der Positronen­emissions­tomographie (PET) und der Computertomographie (CT), werden winzige Mengen radioaktiv markierter Stoffe verabreicht, deren Verteilung im Organismus verfolgt werden. Die Kombination mit einer CT ermöglicht es, Stoffwechselvorgänge bildhaft darzustellen und anatomisch zuzu­ordnen.

Neben den Röntgenstrahlen existieren auch weitere bildgebende Verfahren, um den menschlichen Körper zu untersuchen, beispielsweise die Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT). Hochpräzise Darstellungen des mensch­lichen Körpers liefert das 7-Tesla-Hochfeld-MRT des Deutschen Zentrums für Herzinsuffizienz (DZHI) am Universitätsklinikum Würzburg. Mit seinen Daten erforschen mehrere Fachbereiche in interdisziplinären Projekten die Volkskrankheit Herz­schwäche und ihre Begleit­er­scheinungen.

Neue Mammo­graphie­verfahren bilden die Brust in mehreren Schichten ab.

PET-CT kombiniert bild­gebende Röntgen- und Positronen-Emissions­tomo­graphie-Verfahren.

Röntgenstrahlen wirken nicht nur in der Medizin

Das bedeutendste Merkmal der Röntgenstrahlen ist ihre Fähigkeit, viele Stoffe durchdringen zu können. Daher finden sie auch außerhalb der Medizin vielfältige Anwendung: Sie dienen bei der Untersuchung von kleinsten Elementstrukturen in der Materialprüfung ebenso wie der Astronomie auf der Suche nach hochenergetischen Ereignissen im Weltall – und sie zeigen uns, wie antike Kunstgegenstände beschaffen sind.

Wilhelm Conrad Röntgen, der in diesem Jahr 175 Jahre alt geworden wäre, würde sicherlich darüber staunen, wie vielfältig seine Ent­deckung heute verwendet wird!

Die Überreste der Supernova „Cassiopeia A“. Unsichtbare Röntgen- und Infrarotstrahlen wurden bei dieser Aufnahme farbig dargestellt.

Über die Ausstellung

Rita Börste und Ferdinand Wagner haben die Ausstellung federführend konzipiert und gestaltet.

Die Ausstellung „Spektrum Röntgen“ porträtiert den Physiker Wilhelm Conrad Röntgen, die lange Tradition des Röntgens in der Wissenschaft und seine Anwendung in der Medizin. Sie stellt bildgebende Verfahren vor, von historischen Röntgenaufnahmen über PET/CT bis zur hochmodernen 7-Tesla-Magnet-resonanztomographie.

„Spektrum Röntgen“ kann täglich von 9 bis 18 Uhr im Zentrum Innere Medizin (ZIM) des UKW besichtigt werden. Weitere Informationen zu Ihrem Ausstellungsbesuch inklusive der aktuellen Hygienevorgaben erhalten Sie auf der UKW-Website.

Text: Jörg Fuchs, Fotos: Daniel Peter, NASA, DZHI, Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, UKW