El Origen de la Radiología: El Descubrimiento de los Rayos X
Wilhelm Conrad Röntgen y el Hallazgo Histórico
El 8 de noviembre de 1895, una fecha celebrada hoy como el Día Internacional de la Radiología, el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió una nueva forma de radiación electromagnética: los rayos X.
Este descubrimiento fue precedido por importantes avances. Alrededor de 1890, el físico inglés Crookes ideó su famoso tubo para estudiar el efecto calórico de los rayos catódicos. En 1894, otro físico, Lenard, demostró que los rayos catódicos podían atravesar una delgada placa de aluminio.
Las Primeras Radiografías
La primera radiografía de la historia fue tomada por Röntgen el 22 de diciembre de 1895 y mostraba la mano de su esposa, Anna Bertha Ludwig. La exposición requirió que la paciente permaneciera inmóvil durante 20 minutos.
Posteriormente, el 26 de enero de 1896, Röntgen realizó la primera radiografía en público, capturando una imagen de la mano del anatomista Albert von Kölliker.
Propiedades y Características de los Rayos X
Características Físicas
Los rayos X poseen características únicas que los hacen indispensables en el diagnóstico médico:
- Poder de penetración: Pueden atravesar la materia, proporcionando información sobre las sustancias que atenúan su paso.
- Fluorescencia: Producen luz (fluorescencia) cuando inciden sobre ciertas sustancias.
- Efecto fotográfico: Impresionan emulsiones fotográficas, como las sales de plata, provocando su precipitación.
- Efecto biológico: Tienen la capacidad de ionizar moléculas, lo que puede alterar reacciones químicas y provocar mutaciones por su acción sobre el ADN.
Propiedades Físicas e Interacción con la Materia
Cuando un haz de rayos X incide sobre un objeto, pueden ocurrir tres fenómenos principales:
- El rayo pasa a través del objeto sin modificaciones.
- El rayo es atenuado o absorbido (Atenuación).
- El rayo es desviado (Radiación secundaria o dispersa).
La atenuación es directamente proporcional a la densidad y al peso atómico de la sustancia. A mayor densidad, mayor atenuación.
Principios de Visualización
La radiación es imperceptible para los sentidos humanos. Para visualizarla, se utilizan diferentes métodos:
- Radioscopia: Se utiliza una sustancia fluorescente para ver la imagen en tiempo real.
- Radiografía convencional: Se emplea una emulsión fotográfica para obtener una imagen estática.
- Radiografía digital: Se usa un detector que se carga eléctricamente para generar una imagen digital.
- Tomografía Axial Computarizada (TAC): Se utiliza un gas ionizable o detectores sólidos para reconstruir imágenes transversales.
Fundamentos Técnicos de la Radiografía
Factores de Producción de Rayos X
La calidad de una imagen radiográfica depende de varios factores técnicos:
- Miliamperaje (mA): Controla la cantidad de rayos X producidos.
- Kilovoltaje (kV): Determina la energía o poder de penetración de los rayos X.
- Tiempo de exposición (s): La duración durante la cual se emiten los rayos X.
En el proceso de generación, cuando la energía del cátodo impacta en el ánodo, se calcula que el 99% de la energía se convierte en calor y solo el 1% se transforma en rayos X.
Densidades Radiológicas Básicas
En una radiografía, las diferentes estructuras del cuerpo se visualizan según su capacidad para atenuar los rayos X. Esto da lugar a dos términos clave:
- Radiolúcido: Estructuras poco densas que dejan pasar los rayos X. Se ven de color negro.
- Radiopaco: Estructuras muy densas que absorben los rayos X. Se ven de color blanco.
Las cinco densidades radiológicas básicas, ordenadas de menor a mayor densidad (de más radiolúcido a más radiopaco), son:
- Aire (Negro)
- Grasa (Gris oscuro)
- Agua / Tejidos blandos (Gris claro)
- Calcio / Hueso (Blanco)
- Metal (Blanco opaco)
Evolución y Técnicas de Imagen Avanzadas
Tomografía Axial Computarizada (TAC)
La tomografía fue ideada y presentada en 1973 por el ingeniero inglés Sir Godfrey Hounsfield, quien compartió el Premio Nobel en 1979 por su contribución. Los primeros resultados clínicos se publicaron en la primavera de 1972, sorprendiendo a la comunidad médica.
Principio de Funcionamiento
El aparato de TAC emite un haz muy fino de rayos X que gira alrededor del paciente. Los detectores miden la radiación que atraviesa el cuerpo desde múltiples ángulos. Un ordenador procesa esta información para reconstruir imágenes transversales detalladas (cortes) del objeto estudiado.
Consideraciones sobre la Dosis de Radiación
Aunque la TAC representa aproximadamente el 10% de los estudios radiológicos, contribuye de manera significativa a la dosis de radiación total en la población. La dosis de una sola exploración pediátrica puede variar de 1 a 8 mSv. Es importante destacar que la exposición a la radiación ionizante conlleva un riesgo incrementado de desarrollar cáncer, que depende de la dosis recibida.
Ultrasonido (Ecografía)
Los Inicios con Ian Donald
El ultrasonido diagnóstico comenzó a desarrollarse alrededor de 1945. Sus inicios clínicos más notables tuvieron lugar en Glasgow, en el departamento Universitario de Obstetricia dirigido por el profesor Ian Donald. Inicialmente, la idea pareció descabellada.
Tras varios fracasos, Donald tuvo un éxito impresionante al detectar una tumoración ovárica que había sido clasificada erróneamente como un cáncer inoperable. Este logro fue publicado en la prestigiosa revista médica The Lancet el 7 de junio de 1958, bajo el título “Investigación de masas abdominales por ultrasonido”.
En 1959, Ian Donald advirtió que se podían obtener ecos claros de la cabeza fetal. En los años siguientes, la técnica permitió diagnosticar embarazos complicados, alteraciones fetales, anormalidades de la placenta y embarazos múltiples.
Modos de Ultrasonido
- Modo A (Amplitud): Representación en espigas. Es un modo arcaico que solo muestra la amplitud del eco.
- Modo B (Brillo): Crea imágenes bidimensionales en una escala de grises.
- Modo M (Movimiento): Muestra el movimiento de las estructuras a lo largo del tiempo, muy útil en cardiología.
- Tiempo Real: Secuencia rápida de imágenes en Modo B que permite visualizar el movimiento en directo.
Dato curioso: El ojo humano puede distinguir un número limitado de tonos de gris (aproximadamente 65), pero más de 20,000 tonos de color.
La Radiología en México
La Llegada del Primer Equipo de Rayos X
El primer equipo de rayos X llegó a México, específicamente a San Luis Potosí, gracias al señor Luis Espinosa y Cuevas. Lo embarcó hacia el puerto de Tampico, llegando el 24 de octubre de 1896. La noticia se dio a conocer en la prensa local, en el periódico El Estandarte. Los doctores Jesús Monjarás y Doroteo Ledesma realizaron los primeros experimentos con la máquina de Röntgen en el país.
Contexto Histórico Adicional
Notas históricas relacionadas con México en el siglo XX incluyen el hundimiento de los buques petroleros Faja de Oro y Potrero del Llano durante la Segunda Guerra Mundial, evento que motivó la participación de México en el conflicto, y la destacada actuación del Escuadrón Aéreo 201.
Premios Nobel Clave en la Historia de la Imagen Médica
- 1901 – Wilhelm C. Röntgen: Descubrimiento de los rayos X.
- 1949 – Egas Moniz: Valor terapéutico de la leucotomía y desarrollo de la angiografía cerebral.
- 1952 – Felix Bloch y Edward M. Purcell: Desarrollo de nuevos métodos para mediciones magnéticas nucleares de precisión.
- 1979 – Allan M. Cormack y Godfrey N. Hounsfield: Desarrollo de la Tomografía Axial Computarizada (TAC).
- 2003 – Paul C. Lauterbur y Peter Mansfield: Descubrimientos concernientes a la Imagen por Resonancia Magnética (IRM).
El Premio Nobel, creado por Alfred Nobel (inventor de la dinamita), se entregó por primera vez en 1901. Actualmente, el premio asciende a 10 millones de coronas suecas (aproximadamente 1.3 millones de dólares).
Aplicaciones Clínicas: Patrones Radiológicos
Telerradiografía de Tórax: Técnicas y Posiciones
La radiografía de tórax es uno de los estudios más comunes. Se puede realizar en diversas proyecciones:
- Posteroanterior (PA): La proyección estándar.
- Lateral izquierda: Complementaria a la PA.
- En inspiración (habitual) o en espiración.
- Oblicuas.
- Lordóticas (para ver los vértices pulmonares).
- En decúbito con rayo horizontal (para detectar derrames pleurales).
- Penetradas (con mayor kV para ver estructuras retrocardíacas).
- Anteroposterior (AP): Generalmente para pacientes que no pueden estar de pie.
- Con deglución de papilla de bario.
- Fluoroscopia (estudio dinámico).
Interpretación de Patrones Comunes
- Broncograma aéreo: Visualización de aire en los bronquios rodeado de alvéolos ocupados (por ejemplo, en una neumonía). Indica que la patología es alveolar y no bronquial.
- Signos de trauma abdominal: En una radiografía, se puede detectar aire libre subdiafragmático, que indica perforación de víscera hueca (estómago, colon, etc.). Otros hallazgos pueden ser contusión pulmonar, derrame pleural, neumotórax o hemoneumotórax.