Godfrey Hounsfield: Der Farmjunge, der in den Schädel sah

Am 1. Oktober 1971 wurde im Atkinson Morley Hospital in Wimbledon ein Patient mit dem Verdacht auf eine Hirnläsion in eine Maschine gebracht, die von einem Mann ohne medizinische Ausbildung und ohne Universitätsabschluss gebaut worden war. Der Scan zeigte eine Zerebralzyste. Es war das erste Mal in der Geschichte, dass jemand das Innere eines lebenden menschlichen Gehirns gesehen hatte, ohne den Schädel zu öffnen, und der dafür verantwortliche Mann hatte seine Kindheit damit verbracht, sich in einem selbstgebauten Gleiter von Heustapfen zu stürzen.

Sutton-on-Trent

Godfrey Newbold Hounsfield wurde am 28. August 1919 in Sutton-on-Trent, Nottinghamshire, als jüngstes von fünf Kindern auf der Farm seines Vaters geboren. Er betonte später im Leben ausdrücklich, dass die Farm ihn geprägt habe. „Es gibt wenige Ablenkungen“, schrieb er über das Dorfleben, „und keinen Druck, bei einem Ballspiel mitzumachen oder ins Kino zu gehen.“ Was es stattdessen gab, waren Maschinen, Raum und niemand, der zusah.

Zwischen seinem elften und achtzehnten Lebensjahr betrieb er ein privates Forschungsprogramm von bemerkenswerter Gefährlichkeit. „Ich konstruierte elektrische Aufzeichnungsgeräte“, erinnerte er sich; „ich unternahm riskante Untersuchungen zu den Prinzipien des Fliegens, indem ich mich mit einem selbstgebauten Gleiter von den Spitzen von Heustapfen stürzte.“ Er experimentierte mit wassergefüllten Teerfässern zur Untersuchung des Jetantriebs und mit Acetylen als Treibmittel. An der Magnus Grammar School in Newark-on-Trent war er nach eigenen Angaben gut in Physik und Mathematik und gleichgültig gegenüber allem anderen.

Radar

Der Krieg gab ihm seine wahre Ausbildung. Er trat als freiwilliger Reserveoffizier in die Royal Air Force ein und wurde Radarmechanikerausbilder. Er unterrichtete am Royal College of Science und an der Cranwell Radar School, erwarb ein City-and-Guilds-Zertifikat in Funkkommunikation und erhielt eine Belobigungsurkunde für den Bau von Demonstrationsgeräten. Radar ist die Disziplin, die Form eines unsichtbaren Objekts aus dem Rücksignal abzuleiten – genau der intellektuelle Schritt, den er fünfundzwanzig Jahre später in einem anderen Medium wiederholen sollte.

Air Vice-Marshal Cassidy wurde auf ihn aufmerksam und verschaffte ihm ein Nachkriegsstipendium. Er studierte am Faraday House Electrical Engineering College in London und verließ es mit einem Diplom statt eines akademischen Grades. Er besaß zeitlebens keinen solchen.

EMI

Er trat am 10. Oktober 1949 in das Unternehmen EMI in Hayes, Middlesex, ein – er selbst erinnerte sich zeitlebens irrtümlich an das Jahr 1951 – und arbeitete zunächst an Radar- und Lenkwaffensystemen. 1958 leitete er das Team, das den EMIDEC 1100 entwarf, den ersten kommerziell erhältlichen, vollwertigen Transistorcomputer Großbritanniens. Das ist wichtiger, als es klingt: Der Mann, der später ein Bild aus Tausenden von Messungen rekonstruieren musste, war zu diesem Zeitpunkt einer der wenigen Menschen in Großbritannien, die sowohl die Physik der Detektion als auch die Architektur der Computertechnik wirklich verstanden.

Ein Dünnschichtcomputerprojekt scheiterte. Anstatt ihn zu entlassen, gaben ihm die Central Research Laboratories von EMI den Freiraum, nach etwas Neuem zu suchen.

Der Spaziergang

Die Entstehungsgeschichte ist ein Spaziergang über Land, und die Frage, die er sich dabei stellte, war von fast kindlicher Einfachheit: Wenn man eine Schachtel nicht öffnen kann, könnte man dann herausfinden, was sich darin befindet, indem man Messungen aus vielen verschiedenen Winkeln hindurch vornimmt? In seinen eigenen Worten: „Während ich 1967 verschiedene Aspekte der Mustererkennung und deren Potenzial untersuchte, kam mir die Idee, die schließlich zum EMI-Scanner werden sollte.“

Die Erkenntnis war, dass ein einzelner Röntgenstrahl einen dreidimensionalen Körper zu einem Schatten abflacht und die Tiefe verwirft. Aber Hunderte von Röntgenmessungen, die um einen Kreis herum vorgenommen werden, enthalten zusammen genug Informationen, um einen Querschnitt zu rekonstruieren – vorausgesetzt, man verfügt über einen Computer, der das resultierende Gleichungssystem lösen kann, was um 1967 gerade eben so möglich war.

Die Entwicklung war gnadenlos pragmatisch. Er baute Prototypen von Kopfscannern und testete sie zuerst an konserviertem Hirngewebe, dann an einem frischen Kuhgehirn aus der Metzgerei und schließlich an sich selbst. Die klinische Erprobung mit dem Radiologen James Ambrose im Atkinson Morley Hospital folgte, und am 1. Oktober 1971 funktionierte sie.

Bis 1975 hatte er einen Ganzkörperscanner entwickelt. Innerhalb eines Jahrzehnts hatte die Computertomographie die diagnostische Medizin umgekrempelt.

Warum Godfrey ein Genie genannt wird

Die entscheidende Fähigkeit ist das inverse Schließen – die vom Radar eingeprägte Gewohnheit, ein unsichtbares Inneres als lösbares Problem von Signal und Inklination zu betrachten, anstatt als etwas, das man physisch öffnen muss. Nichts in Hounsfields Ausbildung wies auf die Medizin hin. Er besaß keinen akademischen Grad und keine anatomischen Kenntnisse. Was er besaß, war die sehr ungewöhnliche Bereitschaft, öffentlich eine elementare Frage zu stellen und sie dann jahrelang mit einem Lötkolben und dem Gehirn einer Metzgerei-Kuh zu beantworten.

Die institutionellen Urteile sind eindeutig. Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin von 1979 ging an ihn – einen Mann, der nie in einem Krankenhaus oder Biolabor gearbeitet hatte –, für das nach wie vor folgenreichste Diagnoseinvent seit den Röntgenstrahlen selbst. Die bei jedem CT-Scan weltweit verwendete Strahlungsdichteeinheit ist die Hounsfield-Einheit.

Das Gegenargument liegt auf der Hand. Der Nobelpreis wurde mit Allan MacLeod Cormack geteilt, was das eigene Geständnis des Komitees ist, dass die Idee mehr als einen Vater hatte; die zugrundeliegende Mathematik der Rekonstruktion eines Objekts aus seinen Projektionen war nicht Hounsfields Erfindung, und das hat er auch nicht behauptet. Er arbeitete zudem in einem gut finanzierten Firmenforschungslabor mit einer Computerabteilung im Rücken; das Bild des einsamen Bastlers ist charmant, aber unvollständig. Sein Genie war eher integrativ und praktisch als theoretisch: Er erkannte, dass drei getrennte Dinge – Röntgenphysik, Projektionsmathematik und günstige digitale Rechenleistung – gleichzeitig verfügbar geworden waren, und er war derjenige, der sie in denselben Raum brachte.

Danach

Er wurde 1975 zum Mitglied der Royal Society gewählt, 1976 zum CBE ernannt und 1981 geadelt. Er blieb bis zu seiner Pensionierung 1986 bei EMI, nutzte dann sein Preisgeld, um ein persönliches Labor zu bauen, und arbeitete weiter, unter anderem an den frühen Problemen der Kernspintomographie. Er hat nie geheiratet. Er wanderte durch die Natur, bestieg Berge, fuhr Ski und brachte sich selbst das Klavierspielen bei. Kollegen empfanden ihn in Bezug auf eine Erfindung, die inzwischen bei Milliarden von Patienten eingesetzt wurde, als bis zur Selbstverleugnung bescheiden.

Er starb am 12. August 2004 in Kingston upon Thames im Alter von 84 Jahren. Jedes Krankenhaus in der entwickelten Welt enthält mindestens eine Maschine, die nur deshalb existiert, weil der Sohn eines Farmers aus Nottinghamshire spazieren ging und sich fragte, was sich in einer Schachtel befand.