Historia de la TAC

Historia de la Tomografa Axial Computarizada

Jose Luis Cortes Snchez 1 B - RadiologaFacultad de Medicina UAC - TorrenLas radiografas de la cabeza mostraban slo los huesos del crneo, pero el cerebro permaneca como un rea gris, cubierto por la neblina. Sbitamente la neblina se ha disipadoPronunciado por el Profesor Torgny Greitz, del Instituto Mdico Quirrgico Karolinska, En el discurso de presentacin en la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska, 1979

La Tomografa Axial Computarizada es, sin duda, el ms significativo avance de la historia de la imagen mdica desde el descubrimiento de los Rx por Rengent en 1895.

Los inventores de la TC fueron un fsico norteamericano llamado A.M. Cormark y un ingeniero ingls llamado Goodfrey N. Hounsfield. En los fundamentos de esta tcnica trabajaron de forma independiente el ingeniero electrnico y fsico sudafricano nacionalizado norteamericanoAllan McLeod Cormacky el ingeniero electrnico inglsGodfrey Newbold Hounsfield, que diriga la seccin mdica del Laboratorio Central de Investigacin de la compaaEMI. Ambos obtuvieron de forma compartida elPremio Nobel de Fisiologa o Medicinaen1979.

1917:ElmatemticoJohann Radon estableci losfundamentosmatemticosdelaTAC

1. Los primeros fundamentos de tomografa fueron establecidos en el ao 1917, por el matemtico austriaco J. Radn, quien prob que era posible reconstruir un objeto bidimensional a tridimensional a partir de un conjunto de infinitas proyecciones.

Estableci la transformada de Radon bidimensional, es una transformacin integral que consiste en la integral de una funcin sobre un conjunto de rectas.

1963:ElfsicoA.M.Cormackindic la utilizacinprcticade losresultadosdeRadnparaaplicacionesenmedicina.Nacaas lallamadatomografacomputada.

En 1963 Cormark demostr que poda determinarse los coeficientes de absorcin de una estructura plana y medir desde un determinado nmero de direcciones las variaciones de intensidad de los haces transmitidos.

En 1957 realiz un experimento en Ciudad del Cabo, en el que un objeto circular simtrico, que consista en un cilindro de aluminio rodeado por un anillo de madera

Incluso estos simples resultados probaron tener cierto valor predictivo para lo que se vera que los 3 puntos cercanos al origen en una lnea de una ligeramente diferente inclinacin de los otros puntos en el aluminio.

Sus estudios no tuvieron un resultado prctico (probablemente por las dificultades de los computadoras de su poca para realizar todos los clculos necesarios en un tiempo razonable)En 1964, William Henry Oldendorf, Neurlogo Americano y miembro fundador de la Sociedad Americana de Neuroimagen (ASN), public un aparato con las mismas bases y caractersticas de la TC, pero esta idea fue considerada poco prctica y termin siendo rechazada.

En 1959 Oldendorf concibi la idea para escanear una cabeza a travs de la transmisin de un rayo de rayos-X y ser capaz de reconstruir los patrones de radiodensidad de un plano a travs de la cabeza , al ver a un ingenieroq ue trabajaba en un aparato para eliminar la fruta congelada detectando las partes deshidratadas.En 1961 complet un prototipo de su idea y la patento. Lo realizo utilizando materiales que encontr en casa (el tren de juguete de su hijo, un fongrafo y un motor de un reloj con alarma.)Demostro que su aparato era capaz de producir imgenes de un tejido blando por proyeccin y reconstruccipon.Este trabajo fue reconocido por Hounsfield como el nico otro intento de reconstruccin tomografica e incluso frmo la base de mucho de su trabajo.

SIR GODFREY NEWBOLD HOUNSFIELDEl primer aparato de TAC fue producido en la compaa disquera EMI Capitol( Electric and Musical Industries). Su creador y desarrollador fue el Ingeniero GoodfreyN.Hounsfield (Premio Nobel en Fisiologa o Medicina 1979 por el desarrollo de la tomografa asistida por computadoras)

Resulta que hacia el ao 1955 esta exitosa compaa disquera, decidi diversificarse y con tal fin, instal un Laboratorio Central de Investigacin, cuya labor era reunir cientficos abocados a proponer proyectos interesantes en diversos campos, que pudieran ser desarrollados y permitieran generar nuevas fuentes de ingreso. El Ing. Hounsfield era uno de estos investigadores.

Godfrey Newbold Hounsfield naci el 28 de agosto de 1919 en Newark, Inglaterra. All, su padre posea una pequea granja. Desde muy temprana edad se sinti intrigado por todos los artefactos mecnicos y elctricos que poda encontrar y fue aplicando sus habilidades (adquiridas de forma autodidacta) a la maquinaria y herramientas propias de una granja

Entre los once y los dieciocho aos hizo sus primeras experimentaciones. Termin construyendo amplificadores y grabadorastambin, junto con un amigo, logr instalar un cinematgrafo al lado de su casa.Absorbido por sus prcticas, no prestaba mucha atencin a sus estudios, su padre atribuy el mal desempeo a un retraso intelectual

slo obtena buenas calificaciones en Fsica y Matemticas, decidi incorporarse, como reservista voluntario a la Real Fuerza Area. Durante su alistamiento aprovech para obtener el ttulo de mecnico especialista en radares y despus se convirti en instructor. Posteriormente ampli sus conocimientos en el Real Colegio de Ciencia de South Kensington y finalmente se matricul en la Escuela de Radar de Cranwell, como experto en Radiocomunicacin.fabric un osciloscopio de pantalla grande y un equipo especial para el seguimiento de los instructores (por el que fue galardonado con el Certificado al Mrito). Consigui una beca para el Colegio Faraday de Londres, una de las escuelas de Ingeniera ms prestigiosas del Reino Unido.Finalizados sus estudios se incorpor a las empresas EMI. Se dedic al desarrollo de sistemas de radar y armas teledirigidas.Hounsfield dirigi un equipo para construir las primeras computadoras totalmente transistorizadas, logrando en 1958 construir la primera de Gran Bretaa: la EMIDEC 1100. As, se convirti en el director de su departamento de Investigacin Mdica y fue transferido a los Laboratorios Centrales de Investigacin

EMI era la compaa grabadora de The Beatles y le haba ido muy bien econmicamente tras la venta de los discos de la banda.En 1955, Su nuevo director, reconoca la naturaleza arriesgada y variable del negocio de la msica ,por lo que le dio va libre, estableciendo un fondo de investigacin para financiar sus proyectos. Segn se cree, el dinero provena de los rditos dejados por The Beatles

En 1967 propuso la construccin del escner EMI, que fue la base de la tcnica para desarrollar el TAC, como una mquina que una el clculo electrnico a las tcnicas de rayos X segn la siguiente descripcin:

Crear una imagen tridimensional de un objeto tomando mltiples mediciones del mismo con rayos X desde diferentes ngulos y utilizar una computadora que permita reconstruirla a partir de cientos de "planos" superpuestos y entrecruzados.

Desde esta perspectiva, Hounsfield es la figura central ya que, tras arduos trabajos y en forma totalmente independiente de Cormack, desarroll en 1967 para EMI lo que sera la mayor revolucin en el campo del Diagnstico por Imgenes desde que Rntgen descubriera los rayos X: la TAC, siglas de Tomografa Axial Computada (en ingls:Computarized Axial Tomography-CAT-). En 1967 concluy su primer escner o tomgrafo de rayos X cerebral y, a partir de ese entonces, se dedic a perfeccionar este prototipo.

En 1969, Hounsfield se reuni en un caf de Londres con quien se convertira en un buen amigo: James Ambrose, director del rea de Radiologa del Atkinson Morley's Hospital (Londres). La mesa en la que estaban sentados se encontraba llena de papeles y mientras Godfrey describa el tomgrafo y su utilidad, dibuj en una servilleta de papel unos esquemas y frmulas incomprensibles. Luego sac una nuez del bolsillo, la abri en dos por una incisin y le propuso a Ambrose estudiar un cuerpo tridimensional, reduciendo su anlisis a cortes paralelos que se podan reconstruir en un ordenador. Para l, sera necesario experimentar en cerebros.

Finalmente Ambrose acept y le cedi una caja que contena un cerebro humano con un tumor. Los dos trabajaron sin descanso durante dos aos en la idea de Godfrey. Primero, con el modelo primitivo de 1967 usando cerebros de animales y humanos, y luego con el prototipo encargado por el Hospital Atkinson Morleys en 1971. Los resultados fueron espectaculares, por lo que, en 1972, se instal -por 69.000 libras- el primer escner de TAC en el Atkinson Morleys Hospital (el cual fue estrenado frente al equipo de neurocirujanos). Si bien la mquina adquira las imgenes en cinco minutos, el procesado era muy lento: un operario llevaba en una cinta los datos del escner desde el Atkinson hasta los laboratorios de EMI y, all, un ordenador ICL 1905 trabajaba toda la noche preparando las imgenes.

El 20 de abril de 1972 el ingeniero de EMI (hasta entonces poco conocido) Godfrey Hounsfield hizo una presentacin junto al Dr. James Ambrose llamada "Tomografa axial computarizada (una nueva forma de demostrar los tejidos blandos del cerebro sin el uso de medios de contraste)" en el 32 Congreso del Instituto Britnico de Radiologa (British Institute of Radiology -BIR-). El descubrimiento que revolucionara el trabajo mdico en el mundo entero recibi una aceptacin inmediata y tuvo un entusiasmo pocas veces visto.

La tecnologa del escner TAC se extendi rpidamente por los hospitales en los aos setenta. La respuesta fue tan abrumadora que, para 1973, el tomgrafo era demandado por los principales centros sanitarios de todo el mundo. En ese mismo ao, ya se haba instalado el primer escner cerebral en la prestigiosa Clnica Mayo (Estados Unidos) .Rpidamente surgieron dos productos rivales y EMI se vio obligada a acelerar el anuncio del escner corporal en el que haba estado trabajando Hounsfield. El aparato ya haba sido sometido a numerosas pruebas e incluso el propio Godfrey se haba metido bajo el arco en varias ocasiones. Sin embargo, el diseo y la construccin de cinco prototipos de escner de cerebro y cuerpo completo mucho ms sofisticados, mantuvieron al ingeniero ocupado hasta 1976. Pronto, se instalaron tres en el Reino Unido y dos en los Estados Unidos. En Sudamrica, el primero en contar con un tomgrafofue el Instituto FLENI (Fundacin para la Lucha contra las Enfermedades Neurolgicas de la Infancia) de la ciudad de Buenos Aires en 1976.

La demanda mundial de equipos creci rpidamente. Esto sumado a otras situaciones que nadie ms poda resolver (como solucionar problemas tcnicos, cerrar una venta importante o realizar la instruccin a nivel interno) as como la presentacin de documentos y conferencias exigan el tiempo y atencin de Hounsfield . Slo despus de la euforia inicial, el ingeniero pudo ampliar sus intereses en los avances de la tecnologa de la tomografa computada y la resonancia magntica.

Aunque no tena una educacin universitaria formal, sus trabajos lo hicieron merecedor de 35 prestigiosos reconocimientos nacionales e internacionales.Entre ellos el MacRobert Award (considerado como el Premio Nobel de Ingeniera). En 1981 las autoridades britnicas le concedieron el ttulo de Caballero(Sir)

SU MAYOR RECONOCIMIENTO: EL PREMIO NOBELEn 1979, Hounsfield recibi el Premio Nobel de Medicina y Fisiologa "por sus aportes al desarrollo del escner y su empleo en los diagnsticos clnicos, y en especial por las mejoras aplicadas a la tomografa asistida por ordenador". Si bien el reconocimiento fue compartido con el fsico Allan M. Cormack (que tambin haba trabajado en este concepto de forma independiente), Hounsfield, como ya se dijo, haba desarrollado su mquina sin conocer el trabajo del sudafricano

Fuentes

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1979/cormack-lecture.pdfhttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1979/hounsfield-lecture.htmlhttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1979/hounsfield-lecture.pdfhttp://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-99922012000400008