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10 imágenes que sacudieron el mundo médico
Para la mayoría de nosotros, obtener una radiografía, ultrasonido, angiograma, tomografía computarizada o resonancia magnética (IRM) significa ingresar a una habitación sin ventanas que tiene más en común con un calabozo que con una clínica. El tecnólogo nos da una vestimenta endeble y nos contorsiona en posiciones dolorosas. Casi esperamos encontrar antorchas en la pared y una doncella de hierro en la esquina. Aquí hay 10 imágenes que podrían hacer que estos procedimientos sean un poco menos temibles.
10El anillo de bodas de Bertha Roentgen
En noviembre de 1895, el profesor de física Wilhelm Conrad Roentgen de Worzburg, Baviera, estaba estudiando los rayos eléctricos cuando descubrió que penetraron objetos y proyectaron sus imágenes en una pantalla fluorescente. Cuando puso su propia mano frente a los rayos, notó que la imagen mostraba un contraste entre sus huesos y su carne translúcida.
Roentgen se dio cuenta de las implicaciones de inmediato: los médicos podían ver la anatomía de una persona y cualquier problema con ella sin abrir evasivamente la piel. Reemplazó la pantalla fluorescente con una placa fotográfica y capturó la primera imagen de rayos X el 8 de noviembre de 1895. Los rayos X correspondían a la mano izquierda de su esposa Bertha y su anillo de bodas (como se muestra en la imagen de arriba).
El mundo fue inicialmente dudoso sobre el descubrimiento de Roentgen. Los New York Times Lo rechazó como una técnica fotográfica simple que ya había sido descubierta. Sólo una semana después, sin embargo, la Veces comenzó a publicar informes sobre cómo las radiografías de Roentgen eran, de hecho, beneficiosas para fines quirúrgicos. Uno de esos informes fue sobre un médico británico llamado John Hall-Edwards, quien fue el primero en usar rayos X para diagnosticar un problema: una aguja alojada en una mano. Roentgen recibió el Premio Nobel de física en 1901, y sus hallazgos ahora se consideran "uno de los descubrimientos más grandes en la historia de la ciencia".
9 Rayos X del Sistema Digestivo y del Corazón
Las cosas se movieron rápidamente después del descubrimiento de Roentgen. Casi de inmediato, los científicos trabajaron para combinar rayos X con cinematografía, esencialmente rayos X en movimiento. El primero en producir uno fue John Macintyre, un cirujano de garganta y electricista en el Glasgow Royal Infirmary. Macintyre ya tenía la distinción de configurar el primer departamento de rayos X del mundo, y su unidad más tarde sería la primera en rayos X de un objeto extraño (un medio centavo alojado en la garganta de un niño). Esa unidad también fue la primera en detectar un cálculo renal con una radiografía.
En 1897, Macintyre presentó un cortometraje en la Royal Society de Londres demostrando lo que él llamó un cinematógrafo. Se hizo una radiografía de la pierna de una rana ya que requería menos energía para penetrar que una pierna humana. Luego lo radiografió cada 300 segundos mientras flexionaba y extendía la pierna. Luego los empalmó juntos. Más tarde, él filmó el corazón de un humano. También alimentó a un paciente bismuto y filmó su estómago cuando lo digirió (ver video arriba).
Estas películas de rayos X ahora se llaman "fluoroscopia" y se usan para filmar la colocación de los catéteres cardíacos, los sistemas digestivo y urinario en el trabajo y los procedimientos quirúrgicos. En 2013, se realizaron 1.3 millones de procedimientos fluoroscópicos solo en el Reino Unido.
8 Principales cazas de Beevor para balas
A los pocos meses del descubrimiento de Roentgen, se usaron rayos X en el campo de batalla. Fueron utilizados por primera vez durante la Guerra Abisinia cuando Italia invadió Abisinia en 1896. El teniente coronel Giuseppe Álvaro usó una máquina de rayos X para localizar balas en los antebrazos de los soldados italianos. Esos rayos X se han perdido desde entonces para la historia.
Un año más tarde, los rayos X fueron usados nuevamente en el campo durante la Guerra Greco-Turca. Esas películas también se han perdido. A pesar de los múltiples éxitos, los militares tardaron en apreciar el uso de rayos X para sus heridos.
En junio de 1897, estalló la guerra entre India y Afganistán. Gran Bretaña envió soldados a la meseta de Tirah para abrir los pasos de montaña. El comandante Walter Beevor compró un equipo de rayos X y lo instaló en un hospital de campaña en Tirah. Tomó más de 200 rayos X en el campo, incluido el que está arriba del codo de un soldado indio con una bala alojada en él. Beevor incluso localizó una bala alojada en la pierna del general Woodhouse.
El año siguiente, Beevor hizo una presentación en la United Services Institution; a partir de ese momento, Gran Bretaña trajo unidades de rayos X de campo al campo de batalla. Otros países siguieron su ejemplo lentamente.
Como muchas otras tecnologías, las imágenes de rayos X se beneficiaron de su uso en la guerra. Uno de esos avances fue en unidades portátiles. Marie Curie y su hija Irene manejaron 20 unidades de rayos X en la parte trasera de las camionetas hasta el frente de batalla durante la Primera Guerra Mundial.
Hoy en día, las máquinas de rayos X móviles son llevadas a la cabecera de un paciente, y se les toman radiografías cuando están demasiado enfermos para ser trasladadas al departamento de radiología del hospital.
7 Prueba del daño causado por los corsés de metal
En uno de los primeros usos conocidos de imágenes médicas para aumentar la conciencia pública sobre un problema, el médico francés Ludovic O'Followell realizó una radiografía de los torsos de varias mujeres con y sin corsés. Las películas muestran claramente que los corsés metálicos apretados estrecharon la caja torácica y desplazaron los órganos internos. O'Followell no abogó por la prohibición de los corsés, simplemente el desarrollo de otros más flexibles.
Y eso es exactamente lo que pasó. Las películas de O'Followell, junto con las opiniones de otros médicos de la época, influyeron en la industria y la sociedad para adoptar corsés menos restrictivos.
La pregunta que luego hicieron los expertos fue si O'Followell debería haber usado radiación de rayos X para demostrar su punto. En aquel entonces, las unidades de rayos X requerían que el sujeto estuviera expuesto a la radiación durante largos períodos de tiempo. En 1896, una radiografía del antebrazo de un hombre requirió 45 minutos de exposición. La primera radiografía dental tomó 25 minutos.
Las mujeres en las radiografías anteriores fueron expuestas dos veces, con y sin corsé, y en las partes más sensibles a la radiación de su cuerpo: el pecho (senos y esternón) y el abdomen (órganos reproductivos).
Los peligros de la exposición a la radiación de rayos X ya eran conocidos. En el primer año de pruebas de rayos X, un médico de Nebraska informó casos de pérdida de cabello, enrojecimiento y desprendimiento de la piel y lesiones. Clarence Dally, mientras trabajaba en rayos X para Thomas Edison, expuso repetidamente sus manos a la radiación durante al menos dos años. Le amputaron ambos brazos antes de morir de cáncer en 1904. Uno por uno, los pioneros del campo: John Hall-Edwards, Marie e Irene Curie, y Wilhelm Roentgen, todos murieron de enfermedades inducidas por la radiación.
Pero el mundo tardó en darse cuenta de los peligros de las radiografías innecesarias. A las mujeres se les irradiaban los ovarios como tratamiento para la depresión. La radiación se usó para tratar la tiña, el acné, la impotencia, la artritis, las úlceras e incluso el cáncer. Los salones de belleza irradian a los clientes para eliminar el vello facial. El agua, el chocolate y la pasta de dientes se enriquecieron con radiación. Entre la década de 1920 y la década de 1950, muchas zapaterías tenían fluoroscopios, llamados Foot-o-scopes o Pedoscopes, que los rayos de los pies de los clientes para mostrar qué tan bien se ajustan sus zapatos.
Si bien las radiografías son mucho más seguras hoy en día y casi nunca se usan con fines no médicos, las radiografías médicas innecesarias aún representan cierto riesgo. Un estudio mostró que 18,500 casos de cáncer en todo el mundo son el resultado de radiografías médicas, y en Estados Unidos el 0.5 por ciento de las muertes por cáncer son atribuibles a las radiografías.
6El primer catéter
Mientras trabajaba como cirujano en la clínica August Victory, Werner Forssmann desarrolló una teoría según la cual se podía insertar un tubo flexible (catéter) en la ingle o el brazo, a través de las venas que alimentan la sangre al corazón y directamente al atrio del corazón. Forssmann creía que el volumen del corazón y el caudal de sangre, la presión y el contenido de oxígeno podían medirse con este catéter. La medicina también podría inyectarse directamente al corazón en una emergencia.
La mayoría de los expertos creían que el catéter se enredaría entre la oleada de sangre y el latido del corazón. Por lo tanto, sus superiores en August Victory no sancionarían los experimentos realizados por el doctor novato.
Sin desanimarse, Forssmann convenció a un compañero de residencia para que le insertara una aguja en el brazo izquierdo. Luego, Forssmann avanzó el catéter por la vena cefálica del residente, atravesó el bíceps, pasó el hombro y entró en el corazón. Tomó un total de 60 centímetros (2 pies) de tubería. Luego caminó hacia el departamento de rayos X y tomó una fotografía para demostrar que el catéter estaba en el corazón del residente. Más tarde realizó el procedimiento varias veces en sí mismo.
Desafortunadamente, los colegas de Forssmann se burlaron de este procedimiento como un simple truco de circo. Desanimado, Forssmann siguió adelante y se convirtió en urólogo. Ignoraba que su contribución se estaba reconociendo gradualmente por su importancia (para 2006, solo en los Estados Unidos se realizaban 3,7 millones de cateterizaciones al año). Así que se sorprendió bastante cuando recibió una llamada telefónica en octubre de 1956, informándole que había ganado el Premio Noble en Fisiología y Medicina. Él simplemente respondió: "¿Para qué?"
5hiperfonografía
Uno de los inconvenientes de la tecnología de rayos X es que solo muestra estructuras anatómicas densas, como huesos y cuerpos extraños (como balas). Otro inconveniente es que utiliza radiación que podría dañar a un bebé en el útero. El mundo médico necesitaba una forma más segura de visualizar estructuras menos densas en el cuerpo.
La respuesta vino de una tragedia: el hundimiento del Titanic en 1912. Para detectar mejor los icebergs, Reginald Fessenden patentó dispositivos que emitían ondas de sonido dirigidas y medían su reflejo para detectar objetos distantes. Su sonar era capaz de detectar icebergs desde un par de millas de distancia.
La Primera Guerra Mundial estalló al mismo tiempo, y los submarinos alemanes amenazaron el envío aliado. El físico Paul Langevin desarrolló un hidrófono que usaba ondas de sonido para detectar submarinos. El 23 de abril de 1916, un U-boat UC-3 se convirtió en el primer submarino detectado por un hidrófono y hundido. Después de la guerra, la tecnología fue utilizada para detectar fallas en los metales.
A fines de la década de 1930, el psiquiatra y neurólogo alemán Dr. Karl Dussik creía que el sonido podía medir el cerebro y otras partes del cuerpo inaccesibles por los rayos X. Dussik se convirtió en el primero en aplicar el sonido de forma diagnóstica. Desafortunadamente, gran parte de su trabajo se realizó en Austria; no fue hasta después de la guerra, cuando repitió y amplió su trabajo, que el mundo se enteró de lo que llamó "hiperfonografía".
Una década más tarde, el obstetra de Escocia Ian Donald tomó prestada una máquina de ultrasonido industrial y la probó en varios tumores. Donald pronto usó la máquina para detectar tumores y vigilar a los fetos.
4El primer CAT scan
Una limitación de las imágenes de rayos X es que todo lo que hay entre el tubo de rayos X y la película aparece en la imagen. Las patologías, como los tumores, pueden ocultarse por tejidos, órganos y huesos que se encuentran por encima o por debajo.
Las décadas de 1920 y 1930 vieron el desarrollo de la tomografía. Esto tomó una radiografía en un cierto nivel del cuerpo, borrando todo lo que está arriba y abajo. Lo hizo moviendo el tubo de rayos X (y la película) mientras exponía la imagen. Podría atravesar los tres planos del cuerpo: sagital (izquierda a derecha), coronal (frontal a posterior) y axial o transversal (pies a cabeza).
En 1967, Godfrey Hounsfield, un científico que trabaja para EMI (Electric and Musical Industries), ideó un escáner tomográfico axial. EMI también fue la compañía discográfica que vendió 200 millones de discos de los Beatles. Usando sus fondos de los Cuatro Fabulosos, EMI financió a Hounsfield durante los cuatro años que le llevó desarrollar un prototipo.
Su escáner usaba sensores en lugar de película, y el paciente se deslizaba a través de tubos y sensores en movimiento a un ritmo prohibido. Una computadora luego reconstruyó la anatomía. La invención de Hounsfield fue apodada una tomografía axial computarizada o una tomografía computarizada (ahora simplemente una tomografía computarizada).
El 1 de octubre de 1971, Hounsfield utilizó su invento por primera vez. Localizó el tumor cerebral de una mujer como se ve aquí. El óvalo en el lado izquierdo de la película (su lóbulo frontal derecho) es el tumor. Más tarde, después de que el cirujano extirpó el tumor, observó que "se ve exactamente igual a la imagen".
3El primer escáner de resonancia magnética
En un escaneo de imágenes de resonancia magnética (MRI), la máquina crea un campo magnético estático que alinea todos los protones del paciente en la misma dirección. Las ráfagas cortas de ondas de radio desalinean los protones y, una vez que las ondas de radio se apagan, una computadora mide el tiempo que tardan en realinearse los protones. Luego, la computadora utiliza estas medidas para reconstruir la imagen del cuerpo del paciente.
Si bien las máquinas de TC y RM son similares, son muy diferentes. Las tomografías computarizadas utilizan radiación potencialmente peligrosa, mientras que la resonancia magnética no. Una IRM también puede visualizar tejidos blandos, órganos y huesos mejor que la TC. Se usa especialmente cuando el médico quiere ver la médula espinal, los tendones y los ligamentos. Por otro lado, la TC es mejor para ver daños en los huesos, los órganos y la columna vertebral.
El médico Raymond Damadian concibió un escáner de IRM de cuerpo entero en 1969. Comenzó a probar sus teorías y publicó un artículo en Revista de ciencias en marzo de 1971. En septiembre de ese año, Paul Lauterbur, químico de la Universidad Estatal de Nueva York, tuvo una revelación sobre la misma cosa, e incluso compró un cuaderno para documentar su "invención". Lauterbur luego admitió que había visto un estudiante graduado reproduce el experimento de Damadian, pero no creía que funcionaría.
En marzo de 1972, Damadian presentó una patente por su idea. Ese mismo mes, el escáner de Lauterbur produjo una imagen de tubos de ensayo. Un año después, Lauterbur publicó sus hallazgos y su imagen en Naturaleza. No se refirió a las contribuciones críticas de Damadian. En 1974, la patente de Damadian fue aceptada.
Luego, el 3 de julio de 1977, Damadian y su equipo realizaron el primer escaneo de un humano. Ninguno de sus empleados quería meterse en la máquina, así que Damadian lo hizo él mismo. Cuando no funcionó, especularon que el doctor era demasiado grande. Uno de sus estudiantes graduados, Larry Minkoff, era más delgado y se subió. La imagen de arriba es del pecho de Minkoff.
Una pelea entonces estalló entre Lauterbur y Damadian sobre quién inventó la resonancia magnética. A pesar del hecho de que Damadian tenía la patente, fue incluido en el Salón de la Fama de los Inventores Nacionales en 1988, y fue reconocido como el inventor por el presidente Ronald Reagan, el Premio Nobel de 2003 fue para Lauterbur. A pesar de que el comité Nobel pudo nombrar hasta tres ganadores del premio, Damadian fue rechazado. Sus partidarios afirman que fue ignorado porque era un cristiano abierto y defensor del creacionismo que era mal visto por la academia.
Cirugía laparoscópica
Los cirujanos han estado extrayendo cosas del abdomen de las personas durante siglos, pero siempre se tuvo que abrir todo el abdomen. Esto hizo al paciente susceptible a infecciones y requirió largos tiempos de recuperación. Pero en 1901, un ginecólogo ruso introdujo la cirugía de laparoscopia realizada no a través de una abertura grande, sino a través de una o más hendiduras o agujeros pequeños. Esto llegó a llamarse cirugía de "agujero de llave" o "curita".
Los laparoscopios permitieron al cirujano usar un ojo para mirar directamente hacia el abdomen o el tórax con un dispositivo que se parecía a un pequeño telescopio. En lugar de usar sus manos, utilizaron tijeras, fórceps, pinzas y otras herramientas en varillas largas que se insertaron a través de los orificios adyacentes en el abdomen.
Desafortunadamente, esto significaba que el cirujano tenía que contorsionar su cuerpo para ver el laparoscopio. Un cirujano recordó que tenía que acostarse en el muslo de la paciente para extraerle la vesícula biliar. Después de 2,5 horas, estaba físicamente agotado. Por esa razón, la laparoscopia tuvo un uso limitado.
A fines de la década de 1970, el Dr. Camran Nezhat, obstetra y ginecólogo, conectó equipos de video a los laparoscopios y operó mirando un monitor de televisión. El equipo era inicialmente grande y voluminoso, pero Nezhat adoptó una tecnología que agilizó el equipo y magnificó las imágenes. Esto permitió que todos en la sala de operaciones vieran lo que estaba haciendo el cirujano. Como dijo Nezhat, la cirugía pasó de una "banda de un solo hombre" a una "orquesta". Los primeros videos de Nezhat no están disponibles, pero el video de arriba es una extirpación laparscópica de una vesícula biliar por otro cirujano.
Nezhat creía que la mayoría de los procedimientos quirúrgicos podían realizarse por vía laparoscópica en lugar de con enormes agujeros evasivos en el cuerpo del paciente. Muchos otros no podían creer que las cirugías complicadas pudieran hacerse de esta manera y fueran hostiles a las afirmaciones de Nezhat. Sus procedimientos fueron llamados "bizarros" y "bárbaros". Cuando otros adoptaron la laparoscopia, también fueron ridiculizados. Pero para el 2004, cuando el New England Journal of Medicine La laparoscopia recomendada, Nezhat había iniciado oficialmente una revolución en la cirugía.
Ultrasonidos 13-D y 4-D
Durante 30 años, los ultrasonidos se limitaron a dos dimensiones, donde los equipos enviarían un sonido y luego medirían el eco. Millones de padres han intentado y no han podido extraer de estas imágenes en blanco y negro el aspecto de su bebé. Esto se debe a que los escáneres 2-D atraviesan la piel del bebé y visualizan sus órganos internos.
Desde la década de 1970, los investigadores habían estado trabajando en ultrasonido 3D para bebés.Esto envía los sonidos en diferentes direcciones y ángulos, captura los rasgos faciales y la piel del bebé, luego reconstruye los ecos de la misma manera que lo hacen los escáneres de tomografía computarizada. En 1984, Kazunori Baba en el Instituto de Electrónica Médica de Tokio fue el primero en obtener imágenes en 3D de un bebé en el útero. Pero la calidad de la imagen y la cantidad de tiempo que llevó reconstruir la imagen (10 minutos) la hicieron inadecuada para el diagnóstico.
En 1987, Olaf Von Ramm y Stephen Smith patentaron el primer ultrasonido 3D de alta velocidad que aumentó la calidad y redujo el tiempo de procesamiento. Desde entonces, ha habido una explosión en los ultrasonidos, especialmente con la adición de versiones 4-D donde los padres pueden ver a su bebé moverse. Incluso han surgido boutiques que ofrecen recuerdos de video en 3-D y 4-D, por un precio alto naturalmente. Si bien no hay efectos negativos documentados de estos ultrasonidos, ahora hay un debate sobre si una herramienta de diagnóstico debe usarse de manera recreativa.