TEMA 1 HISTORIA DE LA RADIOLOGIA

HISTORIA DE LA RADIOLOGIA

El profesor Röntgen era, en ese momento, un importante físico alemán de 50 años de edad, Rector de la Universidad de Wurzburg, Alemania, con 48 artículos científicos publicados.

En Octubre de 1895, cuando trabajaba intensamente con rayos catódicos en un cuarto oscuro, pudo ver un resplandor en un pequeño papel con cubierta fluorescente, el cual era producido por una energía que no era visible ni conocida a la cual denominó Rayos X. Luego observó que esta energía atravesaba el cartón negro, un libro y madera. Esto obligó al científico a aislarse del mundo exterior en su laboratorio, donde comía y dormía, no permitiendo el ingreso a nadie, ni aún a sus asistentes, para poder concentrarse sin ninguna distracción a un descubrimiento.

Grande fue su asombro cuando vió los huesos de la mano de su esposa en el papel fluorescente al interponerla a los Rayos X

Fueron descubiertos en forma accidental cuando éste científico estudiaba los rayos catódicos en un tubo de descarga gaseosa de alto voltaje, a pesar de que el tubo estaba dentro de una caja de cartón negro, el científico vio en una pantalla de plationuro de bario que casualmente estaba cerca emitía luz fluorescente siempre que funcionaba el tubo. Después de esta ocasión siguió habiendo experimentos adicionales y dijo que la luz o fluorescencia se debía a una radiación invisible más bien que lo emitía.

Antes del 8 de Noviembre de 1895, el diagnóstico médico se realizaba por el interrogatorio al paciente, por la palpación y por la auscultación. Fue tal la magnitud del descubrimiento que a los pocos meses del anuncio, ya se realizaban en el mundo exámenes radiográficos con fines médicos, y se había inventado y popularizado la fluoroscopía.

Luego, en las siguientes décadas, fue impresionante el impulso con que se desarrolló esta especialidad. Ya no solo era cuestión de poder ver los huesos en patología traumática u osteoarticular, sino el poder ver, con la evolución de las sustancias de contraste, otras estructuras internas como el tubo digestivo, el sistema urinario, los vasos sanguíneos, etc.

Este notable evento fue merecedor en 1901 del primer premio Nobel de Física, y resultó en un cambio trascedental en el manejo de nuestros pacientes al aportar la piedra angular de una nueva especialidad médica de desarrollo vertiginoso: la radiología, que permitía estudiar al paciente por dentro, haciendo cada vez más preciso el diagnóstico de las enfermedades.

PRINCIPALES EXPONENTES DE LA RADIOLOGÍA

1.Wilhelm Konrad von Roentgen o Röntgen

Nación en Lennep, hoy Remscheid, actual Alemania, en 1845 y murió en Munich en 1923. Físico alemán. Estudió en el Instituto Politécnico de Zurich y posteriormente se dedicó a  la docencia en diferentes universidades entre ellas Estrasburgo   y Munich . Sus investigaciones, no solo dedicadas a su célebre descubrimiento de los rayos X,   por el que en 1901 obtuvo el primer Premio Nobel de Física que se concedió, se centraron en diversos campos de la física, como los de la elasticidad, los fenómenos capilares, la absorción del calor y los calores específicos de los gases, y la conducción del calor en los cristales y la piezoelectricidad.  En 1895, mientras se hallaba experimentando con corrientes eléctricas en el seno de un tubo de rayos catódicos observó que una muestra de platinocianuro de bario colocada cerca del tubo emite luz cuando éste se encuentra en funcionamiento.Para explicar tal fenómeno argumentó que, cuando los rayos catódicos (electrones) impactan con el cristal del tubo, se forma algún tipo de radiación desconocida capaz de desplazarse hasta el producto químico y provocar en él la luminiscencia. Posteriores investigaciones revelaron que el papel, la madera y el aluminio, entre otros materiales, son transparentes a esta forma de radiación; así mismo encontró que esta radiación velaba las placas fotográficas. Al no presentar ninguna de las propiedades comunes de la luz, como la reflexión y la refracción, Roentgen pensó erróneamente que estos rayos no estaban relacionados con ella. En razón, pues, de su extraña naturaleza, denominó a este tipo de radiación rayos X. 

2.  Thomas Kuhn.

 En 1962, un distinguido filósofo e historiador de ciencias estadounidense, publicó una importante monografía titulada “The Structure of Scientific Revolutions” (La estructura de las revoluciones científicas). En este libro (originariamente publicado por los positivistas lógicos del Círculo de Viena), introdujo el concepto de cambios de paradigma, que se refiere al hecho de que la ciencia no siempre progresa en forma lineal e incremental, sino que, de vez en cuando, surgen ideas e inventos importantes, o cambios de paradigma, que contribuyen al conocimiento y alteran la manera en que pensamos o abordamos las principales cuestiones científicas. Quizás se podría argumentar que el trascendental descubrimiento de los rayos X por parte de Röntgen fue un cambio de paradigma, ya que revolucionó por completo la manera en que se practica la medicina y tuvo un efecto profundo en la profesión de la salud en el siglo siguiente.

3.Alban Köhler.

En 1910 publicó un importante libro titulado “Encyclopaedia of Normal Limits in Röntgen Images” (Enciclopedia de los límites normales en las imágenes de Röntgen). Köhler, radiólogo de Wiesbaden, Alemania, fue un editor prolífico de artículos sobre radiología ósea. Pronto se dio cuenta de que, mediante el uso de rayos X, era posible examinar problemas reumáticos congénitos, además de afecciones metabólicas anormales y trastornos de osificación del esqueleto. 

4. Francis Williams

El radiólogo pionero de Boston, , realizó muchos avances en el campo de las imágenes del tórax, en particular en relación con la tuberculosis, en ese entonces un problema médico comú.  En el estudio del tórax, se estableció rápidamente el rol de la radiología. Las primeras radiografías de tórax mostraban el diafragma y el corazón, y pronto se identificaron los derrames pleurales

5. Thomas Edison

En 1896, inventó un fluoroscopio modificado con una pantalla de tungsteno. La fluoroscopia de tórax se introdujo poco después y permitió al radiólogo observar segmentos de los pulmones y el mediastino. Algunos investigadores europeos dentro de este campo fueron Albers-Schönberg y Guido Holzknecht. Las mejoras en los equipos de generación de rayos X, las placas fotográficas y las pantallas fluorescentes permitieron evaluaciones fluoroscópicas más precisas del tórax. Posibilitaron la identificación de tumores de pulmón, la evaluación del corazón y de la aorta, y la visualización de los movimientos del diafragma.

5. William D. Coolidge

En 1913, (1873–1975) inventó el tubo de Coolidge, que contiene un filamento catódico hecho de tungsteno, que fue una mejora del tubo de Crookes. Ese mismo año, Gustave Bucky descubrió la rejilla antidifusora, que ayudó a reducir las dosis nocivas de radiación

7. Max Von Laue

En (1879–1960) fue un profesor universitario (Privatdozent) del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Munich. En 1911, Paul Peter Ewald, del Instituto de Sommerfeld en Munich, estaba estudiando la propagación de la radiación electromagnética en una red espacial. Ewald propuso un modelo de resonador para cristales; sin embargo, el modelo no se podía probar usando luz visible ya que la longitud de onda de la luz era mayor que el espacio entre los resonadores. A Max von Laue se le ocurrió que los rayos X podían tener una longitud de onda de tamaño similar a los espacios en los cristales y, de este modo, estos se podrían usar para probar el modelo.

Wilhelm Conrad Röntgen descubrió los rayos X el 8 de noviembre de 1895, y nada ha sido igual desde entonces. Röntgen no sabía qué eran los rayos y, por eso, usó la “X” para denotar la incógnita. 

En su famoso artículo de 1895, escribió: “¿Acaso es posible que los nuevos rayos se deban a vibraciones longitudinales en el éter? Debo admitir que he depositado cada vez más confianza en esta idea en el transcurso de mis investigaciones y, por lo tanto, ahora es mi deber anunciar mis sospechas, aunque sé bien que esta explicación requiere mayor corroboración”.

PRINCIPALES EXPONENTES DE LA IMAGENOLOGÍA

1.-Nikola Tesla

Nació en Smiljan, Croacia, el 10 de julio de 1856. Fue físico, matemático, ingeniero y célebre inventor. Falleció en Nueva York, Estados Unidos, el 7 de enero de 1943.Sus primeros trabajos fueron en París para trabajar en una de las compañías de Edison. Es ahí  donde realizó su mayor aportación: la teoría de la corriente alterna en electricidad. En 1884 se traslada a Nueva York, creando su propia compañía  tras romper con Edison. Tenía un laboratorio en la calle Houston en Nueva York. En 1887 logra construir el motor de inducción de corriente alterna y trabaja en los laboratorios Westinghouse, donde concibe el sistema polifásico para trasladar la electricidad a largas distancias. En 1893 consiguió transmitir energía electromagnética sin cables, construyendo el primer radiotransmisor (adelantándose a Guglielmo Marconi). Ese mismo año en Chicago, se hizo una exhibición pública de la corriente alterna. En las cataratas del Niágara se construyó la primera central hidroeléctrica gracias a los desarrollos de Tesla en 1893, consiguiendo transmitir electricidad a la ciudad de Búfalo. Con el apoyo financiero de George Westinghouse, la corriente alterna sustituyó a la continua. Tesla fue considerado desde entonces el fundador de la industria eléctrica. En 1891 inventó la bobina de Tesla. En su honor se llamó Tesla a la unidad de campo magnético en el Sistema Internacional de Unidades.   Tesla era una gran mente para la ciencia. Algunos de sus estudios nadie podía descifrarlos debido a su enorme capacidad inductiva. Para la mayoría de sus proyectos ideaba los documentos de cabeza, le bastaba con tener la imagen de dicho objeto sin saber cómo funcionaba, simplemente lo elaboraba sin saber que podía suponer un gran avance para la humanidad. Fue capaz de crear grandes bolas de energia que nadie en la actualidad ha podido controlar. Nikola Tesla ideó un sistema de transmisión de electricidad inalámbrico, de tal suerte que la energía podría ser llevada de un lugar a otro mediante ondas. Se le ha relacionado con la explosión ocurrida en Tunguska (Siberia). Cuentan algunos de sus biógrafos que le dijo a un amigo, que hizo una expedición al Ártico, que le saludaría con un destello de luz. El mismo día en que iba a llevarse a cabo dicho aviso se produjo la misteriosa explosión en esta zona de Rusia.

2. Sir Godfrey Newbold Hounsfield (28 de agosto de 1919 - 12 de agosto de 2014)

Fue un ingeniero inglés electrónico. Sirvió en la RAF durante la Segunda Guerra Mundial. Al finalizar la guerra se matricula en el City y Guilds College y en el Faraday House College de ingeniería electrotécnica de Londres, y después de conseguir la diplomatura ingresa en la empresa discográfica EMI (Electrical and Musical Industries) y llegó a ser el director de su departamento de investigación médica.

La formación de las imágenes procede con la colaboración de un ordenador que recoge los datos pertenecientes a numerosas mediciones de la absorción de los rayos X según diferentes ejes que atraviesan el cuerpo.  En 1967 Allan M. Cormack publica sus trabajos sobre la TAC siendo el punto de partida de los trabajos de Hounsfield, que consigue diseñar su primer aparato que requería que la parte del cuerpo a estudiar estuviera envuelta en una bolsa de agua. También realizó importantes trabajos sobre radar y ordenadores en la empresa E.M.I. Obtiene el Premio Nobel de Fisiología o Medicina, compartido con Cormack en 1979. Hounsfield continuó con sus investigaciones sobre las técnicas de formación de imágenes útiles para la medicina, intentando extender el uso de la resonancia magnética nuclear.

3.- Sir Godfrey Newbold Hounsfield :

Nació el 28 de agosto de 1919 en Newark (Gran Bretaña). Fue un ingeniero inglés electrónico. Sirvió en la RAF durante la Segunda Guerra Mundial. Al finalizar la guerra se matricula en el City y Guilds College y en el Faraday House College de ingeniería electrotécnica de Londres, y después de conseguir la diplomatura ingresa en la empresa discográfica EMI (Electrical and Musical Industries) y llegó a ser el director de su departamento de investigación médica.

Fue el director del equipo que consiguió el primer prototipo aplicable de Tomografía axial computarizada.  La formación de las imágenes procede con la colaboración de un ordenador que recoge los datos pertenecientes a numerosas mediciones de la absorción de los rayos X según diferentes ejes que atraviesan el cuerpo.  En 1967 Allan M. Cormack publica sus trabajos sobre la TAC siendo el punto de partida de los trabajos de Hounsfield, que consigue diseñar su primer aparato que requería que la parte del cuerpo a estudiar estuviera envuelta en una bolsa de agua. También realizó importantes trabajos sobre radar y ordenadores en la empresa E.M.I. Obtiene el Premio Nobel de Fisiología o Medicina, compartido con Cormack en 1979. Hounsfield continuó con sus investigaciones sobre las técnicas de formación de imágenes útiles para la medicina, intentando extender el uso de la resonancia magnética nuclear. Murió el 12 de agosto 2004.

4.-Allan MacLeod Cormack

Entre (1924-1998), compartió con  Hounsfield el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1979  gracias a sus trabajos sobre la utilización de multiples haces de rayos X proyectados al cuerpo desde ángulos diferentes pero en el mismo plano.  Cuando la tecnología informática avanzó lo suficiente como para introducir estas ideas, la compañía electrónica EMI creó un prototipo de escáner o tomógrafo de rayos X. En 1972 EMI presentó una versión comercial, que fue acogida como un importantísimo avance por la comunidad de radiólogos. La historia de Cormack y Hounsfield es un ejemplo clásico de los muchos descubrimientos independientes que se llevan a cabo en el campo de las ciencias.

Nació  Sudáfrica, el 23 de febrero de 1924. Se licenció en Física en 1944 en la Universidad de Ciudad de El Cabo y fue profesor de Física de dicha Universidad. En 1957 se trasladó a Estados Unidos para ocupar un puesto de profesor de Física en la Universidad de Tufts (Massachusetts). 

5.- Christian Andreas Doppler 

(Salzburgo, 29 de noviembre de 1803 – Venecia, 17 de marzo de 1853) fue un matemático y físico austríaco principalmente conocido por su hipótesis sobre la variación aparente de la frecuencia de una onda observada por un observador en movimiento relativo frente al emisor. A este efecto se le conoce como efecto Doppler.

Christian Doppler nació en el seno de una familia austriaca de albañiles establecidos en Salzburgo desde1674. El próspero negocio familiar permitió construir una elegante casa en la Hannibal Platz [actualmente Makart Platz] en Salzburgo que se conserva en la actualidad y en la que nació Christian Doppler.Christian Doppler estudió física y matemáticas en Viena y Salzburgo. En 1841 comenzó a impartir clases de estas materias en la Universidad de Praga. Un año más tarde, a la edad de 39 años, publicó su trabajo más conocido (Sobre la coloración de la luz en las estrellas dobles) donde ya se incluían los fundamentos teóricos del efecto que lleva su nombre, el efecto Doppler. Durante sus años como profesor en Praga publicó más de 50 artículos en áreas de matemáticas, física y astronomía. Murió a la edad de 50 años, de una enfermedad pulmonar mientras intentaba recuperarse en la ciudad de Venecia

EVOLUCION DE LOS EQUIPOS DE RADIOLOGIA

Cuando Roentgen descubrió los RX en 1895, ya hacía años que se había descubierto la fotografía. Esto hizo que de forma inmediata Roentgen observase que dichos rayos X impresionaban o velaban las placas radiográficas que tenía en su laboratorio.

La historia de la imagen en Medicina empezó con la Fotografía, siguió con los RX, Cine, Computadora, Tomógrafo, Ultrasonidos, Resonancia Magnética, Medicina Nuclear y otras técnicas de imagen que iremos exponiendo en este póster, hasta la Digitalización total con la desaparición de la placa radiográfica a finales del siglo XX y principios del XXI

DESCUBRIMIENTO DE LOS RX POR ROENTGEN

 En 1895, Sobre una mesa de madera, cerca de la ventana y la mirada de un gran reloj de pared, Roentgen, el viernes 8 de noviembre de 1895, realizando sus experimentos en el tubo de Hittorf-Crookes, descubrió de forma casual que se iluminaba el cartón con el platino- Página 3 de 25 cianuro de bario. La primera radiografía que hizo en el laboratorio fue de la mano de Berta, su mujer.

SIGLOS XX-XXI AVANCES TECNOLÓGICOS EN RADIOLOGÍA E IMPORTANTES DESCUBRIMIENTOS EN EL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN TUBO DE RX:

 El antiguo tubo de RX salia de la estructura que lo envuelve. Los tubos actuales son de cátodo incandescente y con vacío elevado que permite que los electrones no interaccionen con moléculas de gas y pierdan energía. El ánodo giratorio permite que no se produzcan problemas de refrigeración.

INTENSIFICADOR DE IMAGEN O LUMINOSIDAD

            Soluciona el problema de la baja percepción de detalles de la imagen radioscópica convencional. La imagen de radiación es transformada en imagen luminosa con intensidad de brillo mayor. El resultado es una imagen de gran luminosidad, más pequeña que la original y que puede verse en un monitor a través de un circuito cerrado de televisión 

LA PELICULA RADIOGRÁFICA.

 La radiografía es una representación fotográfica sobre una emulsión, de las variaciones de intensidad de un haz de RX después de atravesar estructuras de diferentes densidades y espesores. Las técnicas de procesado de la película radiográfica han ido evolucionando hasta llegar a la procesadora automática luz-día . 

UNIDADES RADIOLÓGICAS TELECOMANDADAS

Tienen sistemas de radioscopia televisada y mandos a distancia para dirigir los movimientos de la mesa. El seriador de películas permite obtener varias imágenes en un mismo chasis. 

INVENCIÓN DE LA COMPUTADORA 

Los grandes avances en el diagnóstico médico mediante la imagen radiológica no hubiese sido posible sin la invención de la computadora y el desarrollo paralelo de la informática Desde que empezó a utilizarse los computadores para obtener una imagen digital (tomografía computarizada), los avances tecnológicos en la radiología digital han sido muy importantes en los diferentes campos de obtención y representación de imágenes, almacenamiento y más recientemente en la transmisión a distancia 

TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTARIZADA 1972

 Después del descubrimiento de los RX por Roentgen, la Tomografía Computarizada (TC) ha sido la invención más importante en el diagnóstico por la imagen . Las primeras aplicaciones clínicas se realizaron en 1972. En 1979, Hounsfield y Cormack (físico norteamericano que también contribuyó a su descubrimiento), recibieron el Premio Nobel de Medicina. La TC permite ver cortes axiales del cuerpo humano a partir de muchas determinaciones de absorción de los fotones de los RX. En 1978 se instaló el primer TC en España y fue en el Hospital de Sant Pau de Barcelona. 

EVOLUCIÓN DE LA TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA (TAC O TC) 1976-2010

 Desde que en 1970 se diseñó el primer equipo de TC hasta la actualidad, han ido sucediéndose diferentes generaciones que han mejorado la rapidez y la calidad de la imagen, modificándose especialmente la rotación del tubo de RX y la localización y número de detectores. La mayor innovación ha sido el TC helicoidal multicorte ((2001-02), que permite cortes muy finos. El diseño de los detectores ha sido, no obstante,el avance más significativo. Los avances realizados con la TC multicorte y la continua puesta al dia de los software han permitido ampliar sus aplicaciones: estudios de perfusión cerebral, análisis vascular avanzado, colonoscopia virtual , visualización en 3D, etc.

APLICACIÓN DE LOS ULTRASONIDOS EN MEDICINA 1942-2010

Los ultrasonidos (US) se basan en la detección y representación de los ecos reflejados (energía acústica) en las distintas interfases del cuerpo. Aunque la primera aplicación en medicina se debe a Dussik (1942), ya habían sido aplicados en la industria naval durante la Segunda Guerra Mundial (sónar). Kossoff (1972) consiguió mejorar la calidad de la imagen, desarrollando la técnica de escala de grises. La incorporación de los ordenadores permitió incorporar las ventajas de la digitalización en los US. El transductor o sonda es el que produce los US y funciona como emisor y receptor. Transforma las cargas eléctricas aplicadas en vibraciones. Según su frecuencia y forma de emisión del US existen varios. Hoy dia, todos son electrónicos y multifrecuencia. La última innovación (2010) es el transductor matrix volumétrico. 

RESONANCIA MAGNÉTICA (RM) 1976-2010

El principio de la Resonancia magnética nuclear (RMN), denominación inicial, se publicó en 1946. Bloch y Purcell demostraron que algunos núcleos bajo la acción de un campo magnético intenso podían absorber energía de ondas de radiofrecuencia y a su vez emitir señales de radiofrecuencia que pueden ser captadas por una antena. En 1976 se obtuvo la primera imagen de un animal vivo. A partir de entonces, el desarrollo en el campo de la radiología ha sido muy importante

FUSIÓN DE IMAGEN MÉDICA

Las técnicas actuales de fusión permiten un análisis e integración de imágenes obtenidas por diferentes equipos de radiología y medicina nuclear: TC, RM, SPECT (tomografía computarizada por emisión de fotón único), PET (tomografía por emisión de positrones), dando lugar a una imagen única que facilita la interpretación

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

·         “Centenario del descubrimiento de rayos x” (http://sisbib.unmsm.edu.pe/bvrevistas/spmi/v09n1/des_radio.htm).  23 de Noviembre de 2.015

·         “Antecendentes históricos de la radiología” (http://radiohoms.blogspot.com/2012/08/antecedentes-historicos-de-la-radiologia.html)  23 de Noviembre de 2.015

·         “Los padres de la radiología” (http://www.seram2008.com/modules.php?name=posters&d_op=diapositivas&file=diapositivas&idpaper=2450&forpubli=&idsection=2). 23 de Noviembre de 2.015

·         “Historia de los rayos x” http://www.monografias.com/trabajos95/rayos-x-su-historia-y-su-actualidad/rayos-x-su-historia-y-su-actualidad.shtml#suinvestia)  23 de Noviembre de 2.015