اختصاصی شبکه علمی ثریا- همانطور که می‌دانید هیجان انگیزترین اکتشافات اغلب با یک تصادف شروع می‌شود. در اواخر سال 1895، فیزیکدان آلمانی ویلهلم رنتگن در حال آزمایش تجهیزات در آزمایشگاه خود زیر یک پوشش مقوایی سیاه بود. او در حین آزمایش بر روی اشکال شناخته شده نور، شاهد یک نور فلورسنت بود که رفتاری شبیه به هیچ شکل نوری دیگری نداشت. این پرتوهای جدید را که این دانشمند آنها را "اشعه ایکس" نامید ("X" جایگزین استاندارد ریاضیدانان برای همه چیزهای ناشناخته است) از داخل  تعداد زیادی از مواد، از مقوا گرفته تا بافت‌های نرم، عبور کردند. اما این پالس های مرموز در برخورد با استخوان یا فلز ناگهان متوقف شدند.

این کشف به‌طور همزمان باعث ترس و امید شد. افسانه‌ها حاکی از آن است که همسر این دانشمند ، با دیدن عکس‌برداری اشعه ایکس از دست خود، حلقه ازدواج  آن هم به شکل تمام استخوانی و فلزی، گفت: «امروز مرگ خود را دیده‌ام!» و هرگز به آزمایشگاه برنگشت. اما صنعت پزشکی در استفاده اشعه ایکس، پتانسیل درمانی بی حد و حصری را تجربه کرد. رئیس سابق انجمن تاریخ رادیولوژی  می‌گوید: «واقعیت این است که رنتگن و سایر افراد خیلی سریع متوجه شدند که استفاده پزشکی از اشعه ایکس وجود خواهد داشت. قرار نبود این یک مقاله فیزیک باشد که در آرشیو نوشته شده و فراموش شود.»

در حالی که این فناوری روز به روز دقیق تر شده است، اصل اساسی استفاده از اشعه ایکس برای تولید تصاویر برای تجزیه و تحلیل انسانی تا حد زیادی ثابت مانده است. اما کارشناسان می‌گویند که ما می‌توانیم در لبه پرتگاه یک انقلاب جدید تصویربرداری پزشکی باشیم، انقلابی که فاکتور X را دوباره در اشعه ایکس قرار می‌دهد. امروزه، هر پزشک، دندانپزشک و متخصص ارتودنسی در کشور، از تصویربرداری اولیه استفاده می‌کند که به او امکان می‌دهد بدون چاقوی جراحی به زیر پوست نگاه کند.طولی نکشید که تکنسین ها با کمی تلاش متوجه شدند که اشعه ایکس می تواند چیزی بیش از مواد سخت مانند استخوان را نشان دهد. به عنوان مثال، پزشکان با پرکردن عنصر شیمیایی باریم در بیمار، توانستند بافت های نرم دستگاه گوارش را به تصویر بکشند.

در دهه 1950، آنژیوگرافی یک روش رایج برای ارزیابی انسداد در سیستم قلبی عروقی بود. مشابه آزمایش بلع باریم، پزشکان می‌توانند به رگ‌های بیمار یک ماده متضاد مانند رنگ ید تزریق کنند، با اشعه ایکس به آن‌ها ضربه بزنند و از رگ‌های خونی بیمار تصاویر عنکبوتی ایجاد کنند. در حالی که باریم دستگاه گوارش را روشن می کند، آنژیوگرافی برای تجزیه و تحلیل و درمان لخته ها و سایر اختلالات مفید است. شاید مهمترین پیشرفت در دهه 1970 با اولین دستگاه توموگرافی کامپیوتری اشعه ایکس یا سی تی اسکن رخ داد. این دستگاه با استفاده از حسگرهایی برای تشخیص خروجی اشعه ایکس که از بدن بیمار تابیده می‌شود، تصاویر دقیقی از استخوان‌ها، اندام‌ها و بافت نرم به‌صورت یکجا ایجاد می‌کند. از آنجایی که هر ماده در بدن توسط پرتو به درجات متفاوتی نفوذ می کند، دستگاه می تواند با موفقیت بین بازو و طحال تمایز قائل شود و با دقت برداشتی از هر دو را بازسازی کند. این مدرن ترین کاربرد فناوری اشعه ایکس است.

با وجود تمام پتانسیل اشعه ایکس، در آن سال‌ها این اشعه اولیه ضعیف بود و به زمان نوردهی 15 یا 20 دقیقه فقط برای ایجاد تصویری از دست نیاز داشت. در نتیجه،  به راحتی باعث سوختگی می‌شد. دستیار تحقیقاتی اشعه ایکس توماس ادیسون به قدری در معرض تشعشعات قرار گرفت که به سرطان پوست متاستاتیک مبتلا شد که در سن 39 سالگی در گذشت. از اوایل دهه 1900، محققان به دنبال راه هایی برای مهار تشعشعات ناشی از آن بودند. آن‌ها در بسیاری از زمینه‌ها پیشرفت کردند، از لباس‌های محافظ مانند تا حرکت از فیلم اشعه ایکس معمولی به اشعه ایکس دیجیتال، که به تشعشع کمتری برای تولید تصویر نیاز دارد.

مدولاسیون یکی از بهترین روش‌ها در این زمان بود. به این معنی است که دوز تابش با توجه به بخشی از بدن که مورد بررسی بود متفاوت است.  در یک اسکن کامل بدن، تشعشعات بیشتری به جمجمه سخت نسبت به ریه های هوا فرستاده می شود و در نتیجه قرار گرفتن در معرض کلی پرتوها را مدیریت می کند. در عین حال، بازسازی تکراری، فرآیندی است که طی آن یک الگوریتم در اسکنر سی‌تی، تصاویر باکیفیت بدن را به هم می‌چسباند. با کاهش نویز و پاک کردن تصویر، بیماران می توانند زمان کمتری را در دستگاه سی تی اسکن  بگذرانند. فرآیند تولید رادیوگرافی پزشکی تقریباً مشابه زمانی است که اشعه ایکس برای اولین بار کشف شد. اشعه ایکس تولید می شود و پرتوهای حاصل به سمت هدف انسانی نشانه می روند. تصاویر ایجاد شده از این فرآیند توسط انسان های دیگر تجزیه و تحلیل می شود.

اما در مورد اشعه ایکس آینده چطور؟

یک تیم تحقیقاتی لیزری را به نام Diocles را ساخته، نگهداری و از آن استفاده می‌کند. یک ابزار مصنوعی که پرتوی ۱۰ میلیون برابر روشن‌تر از خورشید تولید می‌کند. Umstadter هنگامی که این تیم لیزر Diocles را بر روی یک پرتو الکترونی متمرکز کرد، آنها توانستند چیزی به نام پراکندگی چند فوتونی ایجاد کنند. این یعنی راهی جدید برای ایجاد نور. لیزر هنوز هم اشعه ایکس را مانند آنچه رنتگن در آزمایشگاه خود ساخته است تولید می کند. فقط با روش های مختلف این کار را انجام می دهد. به نظر می رسد اشعه ایکسی که در حال حاضر  تولید می‌شود در واقع 100 برابر کمتر از یک دستگاه اشعه ایکس معمولی دز رسوب می کند و بنابراین بسیار ایمن تر است. اگر روزی بتوان Diocles را در مقیاس بزرگ ساخت، طوری که در بیمارستان یا حتی مطب دندانپزشکی مناسب باشد ، می‌تواند برای ایمنی بیمار و پزشک مفید باشد.