Pedro Gómez-Esteban González - Tomografías - TEP, TAC, RMN y ecografía

Aunque no es realmente un libro sino una monografía bastante corta, Tomografías recopila cuatro artículos sobre técnicas médicas de diagnóstico relacionadas con la física: la tomografía por emisión de positrones, la tomografía axial computarizada, la resonancia magnética nuclear y la ecografía.

Para cada una de las cuatro se describen los procesos físicos empleados, el modo en el que se obtienen las imágenes de diagnóstico, los peligros relacionados con ellas, etc. Como siempre, se intenta hacer esto sin complicar demasiado las cosas —y desde luego no pretende sustituir la información que puede proporcionar un médico, sino simplemente satisfacer la curiosidad—.

Pedro Gómez-Esteban González

ePub r1.0

wasona 12.11.15

Título original: Tomografías - TEP, TAC, RMN y ecografía

Pedro Gómez-Esteban González, 2008

Editor digital: wasona

ePub base r1.2

PEDRO GÓMEZ-ESTEBAN GONZÁLEZ (Sevilla, España, 1975). Es profesor de secundaria en el instituto de secundaria Nuestra Señora Santa María de Madrid, donde ha pasado casi toda su vida. Estudió Física en la Complutense de Madrid (1992-1997) y escribe un blog junto a su esposa Geli Grick.

Este pequeño libro electrónico es la compilación de cuatro artículos aparecidos en El Tamiz entre Diciembre de 2007 y Marzo de 2008. En él trato de describir los cuatro tipos de tomografías más comunes: la Tomografía por Emisión de Positrones (TEP), la Tomografía Axial Computarizada (TAC), la Resonancia Magnética Nuclear (RMN) y la tomografía por ultrasonidos o ecografía.

El objetivo del librito es satisfacer la curiosidad de los que han oído los términos muchas veces, o incluso se han sometido a alguna de las cuatro tomografías, y quieren saber los fundamentos físicos en los que se basan. No es mi propósito calmar los miedos (o alimentarlos) de aquellas personas que van a someterse a una prueba de este tipo y sienten recelo. Como repetiré varias veces a lo largo de estas páginas, mi consejo es muy claro: pregunta a tu médico. Él sabe mucho más que tú y que yo sobre los riesgos y las ventajas de cada una de estas técnicas médicas.

Antes de entrar en detalle sobre estas tomografías, una brevísima explicación sobre la palabra, pues se aplica a las cuatro técnicas de diagnóstico que vamos a tratar en este librito. El término proviene de dos palabras griegas: tomos, que significa sección (y utilizamos al habla, por ejemplo, de los tomos de una enciclopedia), y graphia, que significa escritura. Dicho burdamente, una tomografía es la «escritura de una sección» o, dicho más clara pero igual de burdamente, la «imagen de una rodaja».

Cada una de estas técnicas hace básicamente eso: obtiene una imagen bidimensional de una «rodaja» del cuerpo humano, utilizando métodos diversos —hablaremos de cada uno en el capítulo correspondiente—. Unos utilizan fenómenos físicos cotidianos, como el sonido, mientras que otros emplean cosas tan exóticas como la desintegración beta positiva. Pero, al final, el resultado es una imagen de una sección del cuerpo.

Desde luego, es posible combinar esas secciones para obtener imágenes en tres dimensiones o incluso animaciones del funcionamiento del organismo, pero todas esas visualizaciones más avanzadas tienen su origen último en una «imagen de una rodaja», por lo que son todas tomografías.

Finalmente, gracias a todos los usuarios de la página web que habéis comentado cada artículo: vuestras correcciones de erratas, peticiones de aclaración, sugerencias, etc. han hecho que las versiones finales de los artículos sean bastante mejores de lo que eran originalmente.

Dicho mal y pronto, una TAC es la imagen de un corte de un objeto (como por ejemplo tu cuerpo), es decir, una tomografía, construida por un ordenador (computarizada, aunque la palabra te suene rara) a partir de una serie de imágenes de rayos X de esa sección del objeto tomadas por un emisor y un detector de rayos X que giran alrededor del objeto sobre un eje (axial). El resultado lo puedes ver en la Figura 4 (¡no te pierdas las orejas!).

Fig. 4 - TAC de una cabeza humana.

Un aparato de TAC (que seguro que has visto alguna vez en un hospital, en la realidad o en la TV o el cine) consta básicamente de un anillo (como un dónut) en el que se introduce al paciente, un emisor y un receptor de rayos X tras las paredes del anillo que pueden girar alrededor de él, y un ordenador que analiza los datos obtenidos por el detector. No hay que confundirlo con los escáneres por Resonancia Magnética, que son los que tienen forma de largo tubo y a veces causan problemas a los claustrofóbicos. Eso no es un problema en una TAC (suele decirse un TAC en vez de una, pero bueno):

Fig. 5 - Escáner TAC de 64 capas «Brilliance», de Philips.

Para emitir los rayos X se utiliza un pequeño acelerador de partículas: se aceleran electrones y se hacen impactar contra un objetivo de metal. Cuando los electrones chocan contra el metal y frenan bruscamente, la energía cinética que tenían se emite en forma de radiación electromagnética (fotones).

Puesto que los electrones se movían muy rápido, esos fotones tienen una energía, y por lo tanto una frecuencia, muy grandes, y una longitud de onda muy corta (de unos 10-10 metros): son rayos X. Dependiendo de la velocidad que tuvieran los electrones y el metal utilizado (unos, como el tungsteno, los frenan más rápido que otros como el molibdeno) se puede regular la frecuencia de la radiación.

A la salida del cañón de rayos X, que emite un cono de radiación, se coloca una pantalla de plomo (el plomo es un excelente apantallador de rayos X) con una rendija muy fina. Lo que la atraviesa es, por tanto, una especie de «rodaja» del cono, con forma de abanico fino. Evidentemente, cuanto más fina sea la rendija, mayor será la precisión del proceso.

Esa «rodaja» de rayos X atraviesa el objeto en cuestión, por ejemplo tu cuerpo. Dependiendo de dónde esté el cañón de rayos X, lo hará en una dirección u otra. Supongamos que el cañón está justo sobre el anillo del TAC y apuntando hacia abajo (por supuesto, si tú estás dentro no lo ves, porque tú estás dentro del anillo y el cañón justo al otro lado de la pared del anillo). Entonces, los rayos X viajan de arriba hacia abajo, atravesando tu cabeza y saliendo por debajo, pasando por una sección fina de tu cráneo.

Naturalmente, no todos los fotones atraviesan tu cuerpo y llegan al otro lado del anillo: algunos son absorbidos. Los que atraviesan material más denso son absorbidos más frecuentemente, mientras que los que pasan por zonas blandas son candidatos más probables a llegar al otro extremo