Mirando hacia dentro

2003/01/01 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Rayos X en la base

XIX. A finales del siglo XX, el físico alemán Wilhelm Conrad Röentgen descubrió un gran impacto en la medicina: Rayos X. Cuando los encontró no sabía qué eran, por eso les llamó X.

Los rayos X son ondas electromagnéticas capaces de atravesar diferentes tipos de materias. El ser humano no puede verlos a simple vista, pero al ser capaz de ennegrecer las emulsiones fotográficas, rápidamente fue utilizado en medicina para realizar radiografías.

Las radiografías son imágenes obtenidas como consecuencia de la acción de los rayos X. Los rayos X atraviesan el cuerpo y llegan a unas placas especialmente tratadas. Estas placas son similares a las de las fotos y cuando son tocadas por los rayos X se hace una foto negativa.

Los rayos X atraviesan fácilmente los tejidos blandos del cuerpo: sangre, piel, grasa y músculos, y en la placa se ve un gris oscuro. Los huesos o tumores, por el contrario, son más compactos y al ser atravesados por menos rayos X, aparecen en la placa en blanco. Por ejemplo, cuando se rompe el hueso, el haz de rayos X atraviesa la zona rota y se ve como si en la placa hubiera una línea negra sobre el hueso blanco.

Los rayos X son ondas electromagnéticas capaces de atravesar todo tipo de materias.

Las radiografías pueden ser simples o con contraste. Es decir, la parte del cuerpo que hay que mirar a través de los rayos X a veces no es suficientemente opaca, por lo que los productos que provocan el contraste se introducen en el cuerpo por la boca y las venas.

Tomografías: Rayos X por ordenador

Otra de las aplicaciones de los rayos X son las tomografías, una técnica que combina tecnología de rayos X y ordenadores. Cuando se realizan radiografías comunes sólo se ven sombras, por ejemplo, el tumor que hay dentro del cuerpo se puede detectar mediante radiografías, pero no se sabe a qué profundidad se encuentra. El médico puede entonces realizar una nueva radiografía y tener una sombra obtenida desde otro punto de vista. De esta forma puede determinar la profundidad aproximada del tumor. Puede hacerlo desde muchos ángulos y el médico puede determinar la posición del tumor y conocer su forma. Sin embargo, el médico tiene limitaciones porque no puede procesar todas las radiografías a la vez. Por el contrario, el ordenador puede convertir las imágenes bidimensionales obtenidas mediante radiografía en tridimensionales, obteniendo la profundidad y el tamaño exacto del tumor.

Para la elaboración de tomografías se utilizan escáneres. El paciente se coloca en el centro del escáner, generalmente tumbado en una tabla con forma de cama. Cuando el escáner empieza a girar, en momentos muy cortos se pasan pequeñas dosis de rayos X del cuerpo. Los tejidos del cuerpo absorben estos rayos X, el escáner los detecta y envía información al ordenador. Esto convierte la información en imagen para su posterior análisis por parte del radiólogo.

En el escáner realizan radiografías desde diferentes ángulos.

En las imágenes de los escáneres se ve el cuerpo como un fileteado. Dado que los rayos X que se dirigen para obtener imágenes de tejidos u órganos comienzan a girar alrededor del tejido u órgano, se pueden obtener imágenes y detalles tomados desde diferentes puntos de vista. En los escáneres se obtienen imágenes precisas de cualquier parte del cuerpo, ya sea huesos, músculos, grasa u órganos. La información de rayos X se recoge en un ordenador que realiza proyecciones en dos y tres dimensiones. El escáner es mucho más preciso que los rayos X normales y aunque en una sola sesión se recogen muchas imágenes, al paciente le llega un menor número de radiaciones.

De hecho, en los escáneres el haz de rayos X gira alrededor del cuerpo. Al igual que en las radiografías simples, en las tomografías se pueden utilizar técnicas de contraste. Los escáneres se realizan principalmente para el diagnóstico de tumores, el estudio de hemorragias y la detección de lesiones o daños.

Diagnóstico por ondas

Otro de los sistemas de observación del interior del cuerpo es el de las resonancias magnéticas. En resonancias magnéticas, la ayuda simultánea de grandes imágenes, radiofrecuencias y ordenadores permite obtener imágenes precisas del interior del cuerpo.

Las máquinas de resonancia crean un potente campo magnético alrededor del paciente.

Las máquinas de resonancia suelen ser grandes, tubulares, capaces de generar fuertes campos magnéticos alrededor del paciente. Estos aparatos disponen, por un lado, de un electroimán que produce un campo magnético estático y, por otro, de una bobina de radiofrecuencia que genera un campo magnético rotativo. Por tanto, al comenzar a trabajar se crea un potente campo magnético alrededor del paciente. Al mismo tiempo, desde un escáner se dirigen al paciente ondas de radio. Estas ondas suenan el núcleo de los átomos de hidrógeno del cuerpo y cambian de su posición normal. Los núcleos envían la señal de radio mientras vuelven a su posición normal. El ordenador recoge, analiza y transforma estas señales en imágenes bidimensionales. La imagen aparece en la pantalla.

Al realizarse el trabajo con campos magnéticos fuertes, los pacientes deben retirar todos los objetos metálicos. En ocasiones también se utilizan medicamentos para inducir el contraste a través de las venas de los brazos o de la boca. Una vez tumbado el paciente sobre una tabla, la introducen en el útil tubular. Durante el proceso de observación el paciente permanece solo en la habitación, pero puede hablar con los médicos y es atendido en todo momento tras el cristal. Cuando se inicia el proceso de escáner, a medida que se crea el campo magnético y el escáner empieza a enviar ondas de radio, se oyen grandes ruidos dentro del tubo. Por ello, en muchos casos, los pacientes tienen auriculares para reducir la sensación de ruido y escuchar las órdenes de los técnicos.

Utilización de radiofármacos en imágenes nucleares.

Para ver el estado del corazón, el cerebro, el hígado, el páncreas, los órganos reproductivos masculinos y femeninos, y otros tejidos blandos, son frecuentes las resonancias magnéticas. Asimismo, es un sistema adecuado para la detección del flujo sanguíneo, la detección de tumores y numerosos tipos de cáncer y la detección de lesiones óseas.

Las primeras imágenes por resonancias se obtuvieron en 1977. A pesar de las dudas iniciales, la experiencia demuestra que las resonancias magnéticas nucleares no dañan al hombre.

Radiación beneficiosa

La medicina nuclear es un campo específico y diferenciado de la radiología. Utiliza en la base sustancias radiactivas o radiofármacos para conocer el estado de los tejidos. Las imágenes de la medicina nuclear son el resultado de una mezcla multidisciplinar: química, física, matemáticas, tecnología de ordenadores y medicina. Esta área de radiología se utiliza para estudiar los detalles en las primeras fases de las enfermedades.

Se sirven de la colaboración entre ultrasonidos y ordenadores para la realización de ecografías. Es uno de los sistemas de vigilancia interior más seguros.

Los rayos X atraviesan tejidos blandos, como intestinos, músculos o vasos sanguíneos, por lo que se utilizan sustancias para obtener contraste en imágenes nucleares. Las imágenes nucleares analizan la estructura y función de los órganos.

Los escáneres de medicina nuclear se realizan para estudiar muchos tejidos y órganos del cuerpo. Dependiendo del tipo de escáner se pueden utilizar diferentes tecnologías, radiofármacos y técnicas. Primero se administra el radiofármaco, después se toman las imágenes y finalmente se realiza la interpretación de las imágenes. El proceso parece sencillo, pero, según los casos, desde la administración del radiofármaco hasta la toma de imágenes puede tardar unos minutos o unos días. El tiempo de obtención de las imágenes también puede ser así, a veces puede variar unos minutos, pero otras pueden requerir horas.

El escáner del corazón es una de las exploraciones más frecuentes a través de la medicina nuclear. El control de la actividad eléctrica del corazón se realiza mediante la colocación de electrodos al paciente. Se administra radiofármaco a través de las venas. Este radiofármaco marca las células sanguíneas, por lo que al pasar por el corazón se pueden ver mediante un escáner. La cámara Gamma, dispositivo utilizado para la exploración de pacientes con bajas dosis de materiales radiactivos, obtiene imágenes del corazón. Al obtener las imágenes, la cámara mide la cantidad de sustancia radiactiva que absorbe el corazón. Una vez obtenidas todas las imágenes, se procede a retirar el instrumental de entrada del radiofármaco a las venas y se da por finalizado el proceso. En la mayoría de los casos estas exploraciones se realizan con el paciente en decúbito tranquila, pero es posible que el médico necesite imágenes del momento en el que el corazón está trabajando intensamente, por lo que se le induce a realizar ejercicios físicos mientras está monitarizado.

Ultrasonidos en ecografías

Una de las técnicas más utilizadas para ver qué está pasando en nuestro interior son las ecografías. En las ecografías se utilizan ondas sonoras de alta frecuencia –ultrasonidos– y ordenador para obtener imágenes de tejidos, vasos sanguíneos y órganos. Debido a la utilización de ultrasonidos, se utilizan tanto los términos ecografía como sonografía para designar esta técnica.

Las ecografías se realizan mojando el contorno del cuerpo que hay que mirar primero con una sustancia gelatinosa. Este gel actúa como conductor. Para el envío de ondas de ultrasonidos se utiliza un transductor. El sonido del transductor se refleja en las estructuras del interior del cuerpo y un ordenador analiza la información de esos sonidos y crea una imagen en la pantalla.

Las ecografías se realizan generalmente para la observación de los órganos y vasos sanguíneos del interior. La vientre, los pechos, la pelvis, la próstata, el escroto, el tiroides, etc., se realizan habitualmente para observar el sistema vascular. Durante el embarazo es habitual realizar ecografías para ver el desarrollo del feto. De hecho, las ecografías son un sistema seguro de observación del interior, que no parece dañar los ultrasonidos.

Interior

El uso de técnicas endoscópicas aumenta el número de intervenciones.

También se utilizan técnicas más agresivas que las anteriores: técnicas endoscópicas. Son más toscas porque se produce una cierta invasión en el cuerpo, pero gracias a esa invasión pueden llegar a ser más eficaces, sin causar un daño excesivo. Estas técnicas incluyen tubos o sondas con una cámara de vídeo en el interior del cuerpo. Estas cámaras permiten obtener excelentes imágenes del interior. Las imágenes pueden verse a veces en una pantalla o, en otras muchas, desde el otro lado del tubo, se puede ver el cuerpo directamente.

Las técnicas endoscópicas se utilizan con frecuencia no sólo para la obtención de imágenes y la realización de diagnósticos, sino también para la realización de intervenciones quirúrgicas. Por eso estas técnicas pueden ser tan efectivas. Heridas muy pequeñas. Por estas sondas se introducen tuberías, sondas, catéteres, etc. y se realizan las operaciones necesarias. Muchas de las largas y grandes operaciones de temporada que dejaron grandes cicatrices para toda la vida, hoy en día se realizan por endoscopia. El principal reto de este tipo de cirugía es, por tanto, encontrar la forma más adecuada de mover catéteres y sondas dentro del cuerpo.

Las operaciones que se realizan en las venas, o las que se realizan utilizando las venas como medio, son la mejor demostración de técnicas endoscópicas. Con los catéteres de pocos milímetros metidos en las venas, los cirujanos son capaces de llegar a lugares que hace poco no se podía imaginar, como entrar en la aorta a la altura de la cintura y llegar hasta el corazón. Dependiendo de lo que lleven en el extremo del tubo o catéter, podrán realizar una u otra tarea: colocar válvulas en las venas, realizar alguna incisión, enviar imágenes mediante ultrasonidos… Como se ve, a medida que la tecnología aumenta las posibilidades de trabajo a pequeña escala, las posibilidades y recursos de la medicina también se adelantan mucho.

Cámara de vídeo dentro del cuerpo

Interior de la cápsula

1. Cúpula óptica
2. Soporte lente
3. Lente
4. Grabadora de luz
5. Batería
6. Grabadora de imágenes
7. Transmisor
8. Antena

El ejemplo más destacado de las posibilidades que ofrece el avance de la tecnología para realizar diagnósticos concretos puede ser una técnica que todavía no se utiliza en los servicios sanitarios convencionales: la píldora con cámara. Es otro ejemplo del tópico en el que la realidad supera la ficción. De hecho, en 1966, el director de cine Richard Fleischer narró la historia de unos científicos que diseñaron un tamaño microscópico: aquel submarino entraba en la sangre de los enfermos para encontrar enfermedades y poder realizar un tratamiento de primera mano. La píldora de cámara hace lo mismo en la base: el paciente se devora y toma imágenes y la muestra en una pequeña pantalla complementa el camino de la digestión. Es una píldora simple, del tamaño de las píldoras convencionales, que lleva en su interior una microcámara que atraviesa el aparato digestivo. En cinco horas la microcámara recorre todo el camino y muestra las imágenes. Esta información permite al médico realizar un diagnóstico exhaustivo y su posterior tratamiento.

El microcámara fue diseñado hace cuatro años en el hospital Royal Free de Londres. Durante este tiempo ha realizado al menos 20.000 exploraciones. Su tamaño es de 11 por 26 milímetros. Esto recibe las señales y las envía a un registrador inalámbrico. La mayoría de las veces será el propio paciente quien lleve el registrador atado en la cintura. Posteriormente, el médico experto utilizará software específico para analizar las imágenes registradas. En un viaje de cinco horas, la píldora graba cerca de 60.000 imágenes, sin duda más de las que se pueden obtener con cualquier otro sistema. Una vez completado el recorrido, la píldora sale por el camino correspondiente. La cámara que se ingiere permite ver todo el intestino delgado. Esto supone un avance espectacular, ya que con las mejores técnicas disponibles hasta el momento sólo se podía ver el 30% del intestino delgado. En el caso de algunas enfermedades, como la enfermedad de Crohn o las hemorragias digestivas, es imprescindible ver bien el intestino delgado. Lo cierto es que hasta ahora estas enfermedades se percibían cuando estaban muy avanzadas, cuando en gran parte del intestino delgado llegaban a ser patentes. Por tanto, se necesitaba un tratamiento posterior a la producción del daño, mientras que con la píldora endoscópica se pueden realizar diagnósticos en la fase inicial de la enfermedad.

Además de la rapidez y precisión en la realización de los diagnósticos, la nueva técnica tiene más ventajas: realizar observaciones sin dolor, pruebas cómodas y no utilizar radiación en las observaciones. La ventaja es que la pastilla con microcámaras presenta dificultades, sobre todo cuando se habla de que la técnica es muy cara, y aún no se ofrece la posibilidad de tomar muestras. Por todo ello, todavía no se utiliza en la mayoría de los hospitales.

Sin embargo, dado el avance de la tecnología, está claro que los fallos de la nueva técnica se resolverán en algún momento, que la propia técnica dispondrá de más recursos y que es una buena muestra de los futuros sistemas de diagnóstico.