¿Cómo se inventó el escáner CT?

La medicina también se ha desarrollado con el desarrollo de la tecnología. En el año 150 d.C., Galeno de la antigua Roma inició la vivisección, pero fue casi cruel porque no había anestesia en ese momento. No fue hasta el año 185 d.C., cuando Hua Tuo de China inventó el polvo de Mafei, que fue posible realizar una cirugía con anestesia. Sin embargo, fueron necesarios casi 1.700 años para comprender los cambios patológicos de los órganos internos con la ayuda de instrumentos médicos sin cirugía. Es decir, no fue hasta 1895 que Roentgen descubrió que los rayos X podían observar los cambios en los órganos internos humanos desde el exterior. Este método de diagnóstico por rayos X todavía se utiliza ampliamente en los hospitales en la actualidad.

Roentgen descubrió accidentalmente los rayos X en 1895. Cuando estudiaba el fenómeno de descarga de los tubos de bajo vacío, descubrió que una pantalla fluorescente recubierta con cianuro de bario y platino a 2 metros de distancia del tubo de descarga de vacío también emitía fluorescencia. Apartó la pantalla e incluso envolvió el tubo de la aspiradora en papel negro, pero todavía había fluorescencia en la pantalla. Después de repetidos estudios, se determinó que esta luz invisible era emitida por una descarga de tubo de vacío y podía mostrarse en una pantalla especial. Röntgen experimentó con sus propias palmas y vio por primera vez el esqueleto de las palmas en la pantalla. El descubrimiento de Roentgen fue rápidamente adoptado en la práctica médica. Por primera vez, los médicos pueden ver lesiones y lesiones en el cuerpo humano sin cirugía. Antes de esto, los médicos sólo podían examinar y diagnosticar algunos síntomas obvios basándose en la superficie del cuerpo del paciente, y el uso de rayos X puede hacer que las lesiones internas del cuerpo humano se reflejen en la pantalla fluorescente. Sin embargo, existen desventajas al utilizar rayos X para el diagnóstico. Los rayos X penetran el tejido corporal y las imágenes superpuestas del tejido corporal que se ven en la pantalla fluorescente dificultan que los médicos determinen con precisión la verdadera condición de la lesión del cuerpo fantasma. Incluso si se toman dos, tres o más direcciones, no significa que los órganos internos no puedan verse con precisión, especialmente los tejidos blandos, y la fluoroscopia de rayos X es en realidad ineficaz. La densidad cambia poco entre el tejido sano y el enfermo, lo que dificulta la detección de lesiones de tejidos blandos, incluidos los tumores. La investigación sobre este tema ha continuado durante casi 80 años. En 1971, el británico Horsfield finalmente lanzó con éxito la X-CT, o tomografía computarizada (TC), una máquina que utiliza computadoras para escanear y diagnosticar.

En los primeros escáneres CT, la fuente de radiación y el detector se instalaban en ambos extremos de una rueda magnética en forma de C. Al escanear con una fuente de radiación y un detector que gira alrededor del paciente, se pueden ver imágenes de un área determinada desde múltiples ángulos. Los valores de densidad del tejido blando reflejados por estas imágenes se ingresarán a la computadora, donde la computadora podrá procesarlos para formar una imagen bidimensional, que se mostrará en el monitor del sistema como una imagen sombreada en gris y se registrará. por la computadora. Este proceso de cromatografía es como usar un cuchillo liviano para cortar el cuerpo de una persona, incluidos los órganos internos, uno por uno. Normalmente, las rodajas tienen sólo unos pocos milímetros de grosor. Las lesiones de tejidos blandos se pueden encontrar comparando el corte anterior, el siguiente corte, la parte cortada y la parte adyacente.

El escáner CT original tarda mucho tiempo en escanear, generalmente de 1 a 3 minutos, y utiliza una única fuente de haz estrecho y un detector. Debido al largo tiempo de escaneo, la imagen a menudo cambia debido a la peristalsis de los sistemas respiratorio y digestivo del paciente durante el proceso de escaneo. Para solucionar este problema se inventaron detectores multielementos y fuentes de rayos en forma de abanico. El escáner CT está equipado con 800 detectores dispuestos en arco alrededor del cuerpo del paciente. Este diseño también se llama mesa puente. Con este sistema, la exploración completa sólo dura unos 8 segundos y no se ve afectada por el movimiento del paciente, por lo que el efecto mejora significativamente.

Si bien este escáner de TC refleja con precisión el tejido blando, a veces pasa por alto algunos hallazgos, como masas tumorales. Especialmente en el diagnóstico de tumores cerebrales, debido a la limitación de la dirección entre el paciente y los dientes pilares, sólo el escaneo axial en un plano perpendicular a la columna puede producir los mejores resultados de imagen.

Para resolver estos problemas en la exploración por TC, nació una nueva tecnología de diagnóstico: el sistema de imágenes por resonancia magnética NMR, que representó el nivel tecnológico internacional en los años 1990.

Máquina CT desarrollada en el Reino Unido

La apariencia del escáner de resonancia magnética es similar a la del escáner CT. Pero el anillo en el que se empuja al paciente no está equipado con un equipo de rayos X, sino con un potente electroimán, un transmisor de ondas de radio y un receptor de ondas de radio. Cuando se activa un electroimán, se crea un fuerte campo magnético. Bajo un fuerte campo magnético, la mayor cantidad de átomos de hidrógeno en los tejidos y moléculas humanos puede obligar a los ejes de giro de los núcleos de hidrógeno en el cuerpo del paciente a alinearse en la misma dirección. Luego, el transmisor de radio se enciende para emitir ondas de radio de baja frecuencia y los núcleos de hidrógeno absorben energía de esta onda de radio. Cuando se apaga el emisor, los núcleos de hidrógeno liberan la energía absorbida en forma de señal.

El diagnóstico se puede realizar utilizando señales de radio emitidas por átomos de hidrógeno en el tejido sano que difieren en frecuencia e intensidad de las del tejido enfermo, y luego usando una computadora para convertir las diferentes señales emitidas por los núcleos de hidrógeno en imágenes. Es importante mencionar aquí que el uso de la resonancia magnética no solo permite una mejor detección de tumores, sino que también permite la detección y diagnóstico temprano de enfermedades que los pacientes no sienten. Esto se debe a que el proceso de resonancia magnética (MRI) es causado por un campo magnético fuerte y estable, y en la imagen también se reflejan diferentes condiciones fisiológicas, a diferencia de los tejidos del sitio de la imagen. De esta forma, incluso si la enfermedad del paciente aún se encuentra en la etapa bioquímica, puede reflejarse en la imagen cuando no hay síntomas debido a trastornos patológicos, fisiológicos y bioquímicos. En comparación con la tomografía computarizada, la resonancia magnética tiene otra ventaja: no tiene efectos secundarios obvios y la interferencia de los huesos con la radiación se reduce significativamente. Se ha convertido en el método más nuevo y seguro para detectar y diagnosticar enfermedades del cerebro, el hígado y los riñones. corazón y sistema nervioso.