Durante miles de años, el miedo a los muertos y las
sanciones legales limitaron la capacidad de los anatomistas y médicos para
estudiar las estructuras internas del cuerpo humano. La incapacidad para
controlar el sangrado, la infección y el dolor hicieron que las cirugías fueran
poco frecuentes, y las que se realizaron, como sutura de heridas, amputaciones,
extracción de dientes y tumores, perforación del cráneo y partos por cesárea,
no aumentaron en gran medida el conocimiento sobre la anatomía interna. Las
teorías sobre la función del cuerpo y sobre la enfermedad, por lo tanto, se
basaron en gran medida en observaciones externas e imaginación. Sin embargo,
durante los siglos XIV y XV, se publicaron los detallados dibujos anatómicos
del artista y anatomista italiano Leonardo da Vinci y el anatomista flamenco
Andreas Vesalius, y el interés por la anatomía humana comenzó a aumentar. Las
escuelas de medicina comenzaron a enseñar anatomía mediante disección humana;
aunque algunos recurrieron al robo de tumbas para obtener cadáveres.
Finalmente, se aprobaron leyes que permitieron a los estudiantes diseccionar
los cadáveres de los delincuentes y los que donaron sus cuerpos para
investigación. Aun así, no fue hasta finales del siglo XIX que los
investigadores médicos descubrieron métodos no quirúrgicos para mirar dentro
del cuerpo vivo.
La radiografía
El físico alemán Wilhelm Röntgen (1845–1923) estaba
experimentando con corriente eléctrica cuando descubrió que un "rayo"
misterioso e invisible atravesaba su carne pero dejaba un contorno de sus
huesos en una pantalla cubierta con un compuesto de metal. En 1895, Röntgen
hizo el primer registro duradero de las partes internas de un ser humano vivo:
una imagen de "rayos X" (como se la llamó) de la mano de su esposa.
Los científicos de todo el mundo comenzaron rápidamente sus propios experimentos
con rayos X, y para 1900, los rayos X se usaban ampliamente para detectar una
variedad de lesiones y enfermedades. En 1901, Röntgen recibió el primer Premio
Nobel de física por su trabajo en este campo.
La radiografía es
una forma de radiación electromagnética de alta energía con una longitud de
onda corta capaz de penetrar sólidos y gases ionizantes. A medida que se usan
en medicina, los rayos X se emiten desde una máquina de rayos X y se dirigen
hacia una placa metálica especialmente tratada colocada detrás del cuerpo del
paciente. El haz de radiación produce el oscurecimiento de la placa de rayos X.
Los rayos X están ligeramente impedidos por los tejidos blandos, que se
muestran de color gris en la placa de rayos X, mientras que los tejidos duros,
como el hueso, en gran medida bloquea los rayos, produciendo una
"sombra" de tonos claros. Por lo tanto, los rayos X se utilizan mejor
para visualizar estructuras corporales duras como dientes y huesos (Figura
1.18). Sin embargo, al igual que muchas formas de radiación de alta energía,
los rayos X son capaces de dañar las células e iniciar cambios que pueden
provocar cáncer. Este peligro de exposición excesiva a los rayos X no se
apreció completamente durante muchos años después de su uso generalizado.
Los refinamientos y mejoras de las técnicas de rayos X han
continuado durante los siglos XX y XXI. Aunque a menudo suplantada por técnicas
de imagen más sofisticadas, la radiografía sigue siendo un "caballo de
batalla" en imágenes médicas, especialmente para ver fracturas y para
odontología. La desventaja de la irradiación para el paciente y el operador
ahora se atenúa mediante un blindaje adecuado y limitando la exposición.
Imágenes médicas modernas
Los rayos X pueden representar una imagen bidimensional de
una región del cuerpo, y solo desde un ángulo único. Por el contrario, las
tecnologías de imágenes médicas más recientes producen datos que las
computadoras integran y analizan para producir imágenes tridimensionales o
imágenes que revelan aspectos del funcionamiento del cuerpo.
Tomografía computarizada
La tomografía se refiere a imágenes por secciones. La tomografía computarizada (TC) es una
técnica de imagen no invasiva que utiliza computadoras para analizar varias
radiografías transversales para revelar detalles minuciosos sobre las
estructuras del cuerpo. La técnica se inventó en la década de 1970 y se basa en
el principio de que, a medida que los rayos X atraviesan el cuerpo, son
absorbidos o reflejados en diferentes niveles. En la técnica, un paciente se acuesta
en una plataforma motorizada mientras que un escáner de tomografía axial
computarizada (CAT) gira 360 grados alrededor del paciente y toma imágenes de
rayos X. Una computadora combina estas imágenes en una vista bidimensional del
área escaneada, o "corte".
Desde 1970, el desarrollo de computadoras más potentes y
software más sofisticado ha hecho que la exploración por TC sea una rutina para
muchos tipos de evaluaciones de diagnóstico. Es especialmente útil para la
exploración de tejidos blandos, como el cerebro y las vísceras torácicas y
abdominales. Su nivel de detalle es tan preciso que puede permitir a los
médicos medir el tamaño de una masa hasta un milímetro. La principal desventaja
de la tomografía computarizada es que expone a los pacientes a una dosis de
radiación muchas veces mayor que la de los rayos X. De hecho, los niños que se
someten a tomografías computarizadas tienen un mayor riesgo de desarrollar
cáncer, al igual que los adultos que tienen múltiples tomografías
computarizadas.
Imagen de resonancia magnética
La resonancia
magnética (MRI) es una técnica de imagen médica no invasiva basada en un
fenómeno de física nuclear descubierto en la década de 1930, en el que se
descubrió que la materia expuesta a campos magnéticos y ondas de radio emitía
señales de radio. En 1970, un médico e investigador llamado Raymond Damadian
notó que el tejido maligno (canceroso) emitía diferentes señales que el tejido
corporal normal. Solicitó una patente para el primer dispositivo de exploración
por resonancia magnética, que estaba en uso clínico a principios de la década
de 1980. Los primeros escáneres de resonancia magnética fueron crudos, pero los
avances en computación digital y electrónica condujeron a su avance sobre
cualquier otra técnica para obtener imágenes precisas, especialmente para
descubrir tumores. La resonancia magnética también tiene la gran ventaja de no
exponer a los pacientes a la radiación.
Los inconvenientes de las imágenes por resonancia magnética
incluyen su costo mucho más alto y la incomodidad del paciente con el
procedimiento. El escáner de IRM somete al paciente a electroimanes tan
potentes que la sala de exploración debe estar protegida. El paciente debe
estar encerrado en un dispositivo con forma de tubo de metal durante la
exploración, a veces hasta treinta minutos, lo que puede ser incómodo y poco
práctico para los pacientes enfermos. El dispositivo también es tan ruidoso
que, incluso con tapones para los oídos, los pacientes pueden ponerse ansiosos
o incluso temerosos. Estos problemas se han superado de alguna manera con el
desarrollo de la exploración de MRI "abierta", que no requiere que el
paciente esté completamente encerrado en el tubo de metal. Los pacientes con
implantes metálicos que contienen hierro (suturas internas, algunos
dispositivos protésicos, etc.) no pueden someterse a una resonancia magnética
porque puede desalojar estos implantes.
Las IRM funcionales (IRMf), que detectan la concentración
del flujo sanguíneo en ciertas partes del cuerpo, se utilizan cada vez más para
estudiar la actividad en partes del cerebro durante diversas actividades
corporales. Esto ha ayudado a los científicos a aprender más sobre la ubicación
de las diferentes funciones cerebrales y más sobre anormalidades y enfermedades
cerebrales.
Tomografía de emisión de positrones
La tomografía por
emisión de positrones (PET) es una técnica de imagen médica que implica el
uso de los llamados radiofármacos, sustancias que emiten radiación de corta
duración y, por lo tanto, relativamente segura de administrar al cuerpo. Aunque
el primer escáner PET se introdujo en 1961, pasaron 15 años más antes de que
los radiofármacos se combinaran con la técnica y revolucionaron su potencial.
La principal ventaja es que la PET puede ilustrar la actividad fisiológica,
incluido el metabolismo de nutrientes y el flujo sanguíneo, del órgano u
órganos a los que se dirige, mientras que las tomografías computarizadas y las
resonancias magnéticas solo pueden mostrar imágenes estáticas. La PET se usa
ampliamente para diagnosticar una multitud de afecciones, como enfermedades
cardíacas, propagación del cáncer, ciertas formas de infección, anomalías
cerebrales, enfermedad ósea y enfermedad de la tiroides.
Ultrasonido
La ecografía es una técnica de imagen que utiliza la
transmisión de ondas sonoras de alta frecuencia en el cuerpo para generar una
señal de eco que una computadora convierte en una imagen en tiempo real de
anatomía y fisiología. La ecografía es la menos invasiva de todas las técnicas
de imagen y, por lo tanto, se usa más libremente en situaciones sensibles como
el embarazo. La tecnología se desarrolló por primera vez en las décadas de 1940
y 1950. La ecografía se usa para estudiar la función cardíaca, el flujo
sanguíneo en el cuello o las extremidades, ciertas afecciones como la
enfermedad de la vesícula biliar y el crecimiento y desarrollo fetal. Las
principales desventajas de la ecografía son que la calidad de la imagen depende
en gran medida del operador y que no puede penetrar el hueso y el gas.
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