1. 1895: Röntgen descubre los rayos X con un tubo de vidrio
El 8 de noviembre de 1895, el físico alemán Wilhelm Röntgen experimentaba con un tubo de vidrio casi vacío llamado tubo de rayos catódicos. De repente, notó que una placa fluorescente cercana brillaba. Incluso al poner libros gruesos o paredes entre el tubo y la placa, esta seguía iluminándose. Röntgen comprobó que se trataba de una luz invisible capaz de atravesar la materia. Como no conocía su naturaleza, la llamó "rayos X", usando la "X" de lo desconocido, no su apellido [1][2].
Ese mismo año, el 22 de diciembre, Röntgen pidió a su esposa Bertha que colocara su mano sobre una placa fotográfica. Tras exponerla durante unos 15 minutos a los rayos X, la imagen reveló los huesos de su mano y el anillo de su dedo anular [3]. Es importante notar que la fecha del descubrimiento y la de esta famosa fotografía son días distintos.
3. Por qué los rayos X superponen todo el cuerpo en una sola imagen
Los rayos X muestran bien las partes densas como los huesos, pero tienen un defecto: todo el cuerpo, desde el frente hasta la espalda, se proyecta en una sola imagen plana. Esto significa que las sombras de los órganos cercanos pueden ocultar a los que están detrás.
La tomografía computarizada (CT), que apareció después, resolvió este problema eliminando la superposición. La CT puede distinguir tejidos con diferencias de densidad de menos del 1% [5]. Para entenderlo, imagina poner los dedos frente a una luz: las sombras se mezclan. Aunque los rayos X no funcionan exactamente como una linterna, la analogía sirve para explicar el problema de la superposición.
4. Cómo Hounsfield creó la tomografía computarizada (CT) midiendo desde todos los ángulos
El ingeniero Godfrey Hounsfield, de la empresa británica EMI, hizo práctica la CT. Su punto de partida fue la idea de que se puede conocer el contenido de una caja midiendo los rayos X desde distintos ángulos a su alrededor [6]. En paralelo, el físico sudafricano Allan Cormack desarrollaba las bases matemáticas de esta teoría. Se dice que Hounsfield no conocía la teoría de Cormack al principio, por lo que no lo hizo todo solo, aunque sí fue clave en la ingeniería [6].
En una máquina de CT, la persona entra en una estructura en forma de dona llamada gantry. Una fuente de rayos X gira alrededor del cuerpo y los detectores del lado opuesto miden la cantidad de rayos recibidos. Una computadora procesa estos datos matemáticamente para crear imágenes de cortes transversales del cuerpo. Al apilar cortes finos de 1 a 10 mm, se puede construir una imagen tridimensional [4].
Alrededor de 1971, se realizó la primera toma clínica en un hospital de Londres en un paciente con sospecha de enfermedad cerebral [6][7]. Las fechas exactas (1971 o 1972) varían según la fuente. Las primeras imágenes tenían una resolución de 80x80 píxeles y tardaban unos 35 minutos en obtener 6 cortes. Con el tiempo, el tiempo de escaneo se redujo a entre 1 y 10 segundos [7].
5. El Premio Nobel de 1979 y la llegada de la tomografía computarizada a Japón
En 1979, Hounsfield y Cormack compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por el "desarrollo de la tomografía computarizada asistida por computadora" [8].
En Japón, una fuente indica que el primer escáner de CT se instaló en el Hospital de la Universidad de Medicina Femenina de Tokio el 26 de agosto de 1975 [9]. En 1978, Toshiba desarrolló la primera CT de cuerpo completo de fabricación nacional [9]. Sin embargo, otras fuentes mencionan la introducción de una CT para cabeza en 1973. Aquí presentamos la información de una fuente específica, reconociendo que las fechas pueden variar según el documento consultado.
6. Cómo la resonancia magnética usa imanes y ondas de radio para ver tejidos blandos
La resonancia magnética (MRI) utiliza un campo magnético fuerte para alinear los núcleos de hidrógeno (presentes en el agua del cuerpo). Luego, se aplican ondas de radio y se recogen las señales emitidas cuando los átomos vuelven a su estado original, creando una imagen. Una característica clave es que no usa radiación ionizante, que podría dañar las células, a diferencia de los rayos X [10].
La MRI muestra con mayor claridad tejidos blandos como el cerebro, la médula espinal, los nervios, los músculos y los ligamentos, en comparación con los rayos X y la CT. Al no haber exposición a la radiación, se elige para casos que requieren múltiples exámenes, como en niños. No obstante, el campo magnético fuerte atrae metales con hierro. Por eso, es obligatorio informar si se tienen en el cuerpo hierro u otros metales magnetizables antes de la prueba [10].
7. La primera imagen de resonancia de Lauterbur: un vaso de agua
En 1973, el estadounidense Paul Lauterbur publicó en la revista *Nature* un método para crear imágenes bidimensionales usando gradientes en el campo magnético. Una de las primeras imágenes obtenidas no era de una persona, sino de un vaso de precipitados con agua y dos tubos de ensayo con agua pesada. Se dice que su primer artículo fue rechazado inicialmente debido a la baja calidad de las imágenes [11].
El británico Peter Mansfield desarrolló matemáticamente cómo recoger las señales usando gradientes magnéticos, creando un método eficiente que permitía obtener imágenes en segundos. En 2003, Lauterbur y Mansfield recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus descubrimientos en la resonancia magnética. Según los documentos del premio, para esa época se realizaban más de 60 millones de exámenes de MRI al año en el mundo [12]. Esta cifra corresponde a los datos de alrededor de 2003, no a la actualidad.
8. Actividad: una tabla para comparar rayos X, CT y resonancia magnética
Para entender mejor estas tecnologías, puedes hacer una tabla en tu cuaderno con tres columnas: "Qué usa la máquina", "Qué se ve mejor" y "Cómo se evita la superposición", usando tus propias palabras para X-ray, CT y MRI.
También puedes buscar en los sitios web de hospitales cercanos qué equipos tienen. Japón es uno de los países con más equipos de CT, MRI y PET por habitante. Según datos de la OECD, hay 184 equipos por millón de habitantes (la media de la OECD es de 51) [13]. Ten en cuenta que esta cifra es la suma de los tres tipos de máquinas, no el número de CT o MRI por separado.