Radiologie, de virtuele anatomie van de 21e eeuw

Op het moment dat de fysicus Röntgen zijn hand op het fluorescentiescherm zag verschijnen tijdens zijn experimenten met de buis van Crookes in november 1895, herkende hij onmiddellijk het skelet. Voor deze herkenning is geen wetenschappelijk inzicht in de anatomie nodig. Iedere carnivoor is bekend met de benige resten van de net verorberde prooi. Maar het sprookje Elektra van Philander (hier doorklikken) uit 1891 was uitgekomen. Het busje van dokter Redelijk, waarmee het lichaam doorzichtig kon worden gemaakt ‘als een kwal’, was werkelijkheid geworden. Het kwam er nu in de geneeskunde op aan de zichtbare onderdelen te benoemen. En wat lag er meer voor de hand dan daarvoor de reeds gebaande wegen der anatomie te bewandelen. In de snel ontstane maalstroom van publicaties projecteerden de auteurs hun anatomische kennis op de nieuw verworven beelden en sloegen zo nodig hun anatomische leerboeken nog eens open. Niet altijd met succes. Want, zo schreef in 1899 de redactie van een der eerste radiologische tijdschriften, de Fortschritte auf dem Gebiete der Röntgenstrahlen, in sommige publicaties worden afwijkingen beschreven die er in werkelijkheid niet zijn en omgekeerd. Als voorbeelden van verkeerde interpretaties werden genoemd aneurysma aortae, hypertrofie van het hart en avulsiefracturen bij kinderen. Waren de eerste twee onvolkomenheden nog toe te schrijven aan het gebruik van verkeerde technieken, de ‘avulsiefracturen’ werden vaak verward met groeikernen van het zich ontwikkelende skelet. Dat kwam de wetenschappelijke waardering van het röntgenonderzoek niet ten goede. Het was voor de redactie van het tijdschrift een goede reden om enkele onderzoekers uit te nodigen een atlas samen te stellen, waarin de normale en pathologische anatomie in typische röntgenbeelden zouden worden gepresenteerd. Zo zou een stevig fundament verschaft worden aan de wetenschap der radiologie. Het eerste werk verscheen al in 1900 met de titel Die Entwicklung des menschlichen Knochengerüstes während des fötalen-Leben, geschreven door de Stabsarzt Lambertz uit Berlijn. Het was een supplement bij het tijdschrift en er zouden nog vele supplementen volgen in de 20e eeuw, eerst onder de titel Archiv und Atlas der normalen und pathologischen Anatomie in typischen Röntgenbildern, later - met de komst van nieuwe technieken - als Fortschritte auf dem Gebiete der Röntgenstrahlen und der neuen bildgebenden Verfahren. Maar daar bleef het niet bij, want in 1905 bracht Rudolf Grashey zijn atlas uit van Typischer Röntgenbildern vom normalen Menschen […] mit Berücksichtigung der Varietäten und Fehlerquellen […] en in 1910 kwam Alban Köhler met zijn werk over Grenzen des Normalen und Anfānge des Pathologischen im Röntgenbilde. Het zijn nog steeds standaardwerken voor de dagelijkse praktijk op een röntgenafdeling.

Toen de Amerikaanse literatuur in de tweede helft van de vorige eeuw de overhand kreeg werd An atlas of normal roentgen variants that may simulate disease van Theodore Keats de leidraad, maar deze atlas kan worden beschouwd als een gemoderniseerde versie van Grashey. De atlassen namen snel in volume toe. Zo telde het boek van Keats in 1973, bij de 1e druk, 351 bladzijden en bij de 8e druk in 2007 1321 bladzijden. Het geeft aan hoe ingewikkeld het is om een duidelijke grens vast te stellen tussen het normale en het pathologische beeld.

Voor de variaties van het skelet, schrijft Grashey, was tot dan toe slechts theoretische interesse, maar voor de röntgenologen werden ze van groot praktisch belang. Als voorbeeld noemt hij de fabella, het sesambeentje van de musculus gastrocnemius (kuitspier). Deze normale anatomische variant werd nog al eens ten onrechte aangeduid als gewrichtsmuis, met alle consequenties van dien, namelijk het chirurgisch openleggen van het kniegewricht. Aan dit soort variabele botjes heeft Grashey extra aandacht besteed in zijn atlas, daarin gesteund door het werk van de anatoom Wilhelm Pfitzner die er in zijn studie uit 1891 vele heeft benoemd. Ook Köhler geeft treffende voorbeelden van varianten, die ten onrechte als pathologie kunnen worden geduid en omgekeerd. Beelden maken een atlas, maar atlasbeelden maken ook een wetenschap schrijven de wetenschapshistorici Daston en Galison in hun uitgebreide studie Objectivity. In hun werk staat Grashey centraal als voorbeeld van wat zij noemen ‘trained judgment’. Het was een reactie op de wetenschappelijke benadering van de 19e eeuw, waarbij zelfregistrerende instrumenten en camera’s de beelden van menselijke invloeden trachten te bevrijden, de periode van de ‘mechanical objectivity’. Maar met deze methode zijn de vele varianten niet in één typisch beeld te vangen. De menselijke factor, de subjectiviteit van de onderzoeker, eiste toch weer haar plaats op in de vorm van ‘trained judgment’, een soort patroonherkenning. Dit is, zo schrijven Daston en Galison, te vergelijken met het herkennen van familiegelijkenis in gezichten, in de radiologie alom bekend als ‘Aunt Minnie’ beelden. Zo werkt het oog van de expert, in ons geval de radioloog, vaak intuïtief, met ‘trained judgment’. Daarop werden de atlassen afgestemd. De radiologie is schatplichtig aan de anatomie, maar de anatomie deed ook haar voordeel met de nieuw verworven afbeeldingen door middel van röntgenstralen, al werd dit niet altijd door iedereen als voordeel ervaren. Zo ontstond rond 1910 een heftige discussie over de vorm van de maag. In een nogal badinerend artikel sloot de internist Berthold Stiller uit Boedapest deze discussie af met de woorden: ‘Zou dan werkelijk de door alle anatomen door alle eeuwen heen bij alle gewervelde dieren waargenomen zak, de ventriculus, de kleine buik, niet anders dan een vergissing, een beeld der phantasie geweest zijn?’. Maar toch, uitgerekend het eerste radiologisch proefschrift in Nederland ging over een anatomisch onderwerp. De promotor was de anatoom Zaayer en het proefschrift werd in 1900 verdedigd door Lycklama à Nijeholt. Het was een vervolg op een in mei 1899 uitgeschreven prijsvraag door nota bene die universiteit wier ziekenhuis op dat moment nog geen röntgenstralenapparaat bezat, die van Leiden. De opdracht luidde:  ‘De Faculteit verlangt een onderzoek, door middel van RÖNTGEN’S stralen, omtrent de onderlinge verhouding der beenderen van den voorarm en van den handwortel bij verschillende standen van de hand, ingeleid door een kritisch overzicht van de vroegere meeningen en opvattingen daaromtrent. Overlegging van radiographieën bij het antwoord is gewenscht.’

De anatomen in Leiden hielden de traditie in stand want in de jaren zestig en zeventig van de vorige eeuw was het de anatoom Landsmeer uit Leiden die de röntgentechniek gebruikte bij zijn anatomische onderzoeken. Dat resulteerde in meerdere proefschriften over voornamelijk skelet- en gewrichtsproblematiek.

         En toen werd alles anders. In de jaren zeventig kwamen er de nieuwe moderne afbeeldingstechnieken met de zo gemakkelijk uitgesproken en nu zo vertrouwde namen CT, MRI en echo. Niet alleen het skelet maar ook de weke delen konden nu in beeld worden gebracht. De parenchymateuze organen werden zichtbaar!. Tot dan toe kreeg men van deze organen radiologisch alleen een indruk via afgietselbeelden van met contrast gevulde lichaamsholten. In de hersenen was nu zelfs de witte van de grijze stof te onderscheiden. De radiologie kon zich van nu af aan meten met de anatomie. De dwarsdoorsneden met deze beeldvormende technieken waren vergelijkbaar met de op anatomie-examens zo gevreesde anatomische doorsneden. Een der eerste vergelijkende series van abdominale sneden verscheen al in 1976 in het bekende werk van de Amerikaan Morton Meyers: Dynamic radiology of the abdomen. Hij maakte tevens op een vernieuwende wijze gebruik van de anatomische verhoudingen om pathologische verschijnselen die in de klassieke radiologie waargenomen werden, te verklaren. Er zouden nog vele atlassen volgen, want deze nieuwe kijk op het geröntgende lichaam vereiste een meer gedetailleerd topografisch inzicht.

Dit samengaan van de twee disciplines, anatomie en radiologie, vond zijn apotheose in het Visible Human Project van de U.S. National Library of Medicine, waarvoor de basis werd gelegd in 1986. Met dit project werd beoogd digitale gegevenssets, bestaande uit gefotografeerde anatomische-, CT- en MRI-sneden te creëren van een compleet mannelijk en vrouwelijk menselijk kadaver. Het mannelijk kadaver werd in 1993 met 1871 dwarsdoorsneden vastgelegd, het vrouwelijke kadaver even later met 5000 sneden. Met hypermoderne beeldbewerkingmethoden kunnen deze gegevens 3-dimensionaal weer worden opgebouwd en bewerkt. Dit maakt het mogelijk interactief met de anatomie om te gaan. Al navigerend door het lichaam kan men elk sneevlak, in welke richting dan ook, bekijken; men kan onderdelen ‘wegnemen’ of transparant maken dan wel accentueren; men kan het geheel of delen roteren in 3-D; men kan de beelden onderling vergelijken; men kan operaties simuleren en dat alles met de mogelijkheid van naamsaanduiding bij de herkenbare onderdelen. De gegevens van het Visible Human Project zijn voor iedereen met een licentie toegankelijk. In 1991 pleitte de Nijmeegse radioloog Ruijs er in een commentaar in het Nederlands Tijdschrift voor Geneeskunde zelfs voor om de klassieke anatomie af te schaffen en te vervangen door digitale gegevens die verkregen worden met CT en MRI.

Samenvattend kunnen we zeggen dat de radiologische wetenschap veel verschuldigd is aan die der anatomie, vooral in haar verschillende opbouwfasen. Wat voor de anatomie veelal theoretische kennis was, kreeg voor de radiologie praktische betekenis. Daardoor was er een andere omgang met het materiaal noodzakelijk: het ‘trained judgment’. Moderne radiologische doorsnedentechnieken laten zich vergelijken met klassieke anatomische beelden. Hiermee is een nieuwe anatomie geschapen, de virtuele anatomie van de 21e eeuw. 

Maar er is meer aan de hand. De gebruikers van de moderne afbeeldingstechnieken, patiënt en dokter, verlaten zich, zoals ik in het voorgande blog heb beschreven, geheel op deze beelden. Het beeld of de afbeelding is niet meer het denkschema van de expert, maar wordt beleefd als het werkelijke lichaam.