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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Tecnologías de imagen en Medicina

A pocos años del comienzo del nuevo siglo, la obtención de logros científicos y tecnológicos va acelerándose a velocidades asombrosas

A pocos años del comienzo del nuevo siglo, la obtención de logros científicos y tecnológicos va acelerándose a velocidades asombrosas. La importancia de las naciones se asocia hoy día de un modo muy vinculante a su potencialidad científico-tecnológica, ya que la preponderancia económica, en buena parte, se basa en el desarrollo y explotación de las nuevas tecnologías.
 
En el campo de la salud se va desdibujando la antigua imagen del médico tratando de un modo personal y aislado a sus pacientes. Y, aunque el componente humanístico de la Medicina no sólo no debe desaparecer, sino que habría que potenciarlo, cada vez es más frecuente la necesidad de una colaboración interactiva entre grupos de personas, incluso científicamente heterogéneas, situadas en un entorno instrumental que cada día es más sofisticado y complejo, como es el caso de los modernos instrumentos de obtención de imágenes por resonancia magnética nuclear.
 
Para comprender un fenómeno es conveniente poderlo observar del modo más preciso y lo más precozmente posible, si de lo que se trata es evitar el progreso de un proceso patológico. A parte de los órganos de los sentidos, del uso del microscopio, o de los datos analíticos obtenidos en muestras corporales cada vez más específicas, a veces es necesario la obtención de imágenes, lo que ha dado lugar a importantes avances en el uso de isótopos radiactivos (por ejemplo, las conocidas gammagrafías), en el de los rayos X (las radiografías) y en el de los ultrasonidos (las ecografías). Todas estas técnicas son de gran utilidad, aunque también presentan
limitaciones tales como ciertos riesgos para el organismo, o la falta de resolución de las imágenes, por lo que lo ideal sería disponer de procedimientos inocuos, que puedan proporcionar imágenes de tejidos blandos, como el cerebro, y que, además, vayan acompañadas de una alta resolución.
 
Esta técnica hipotética y milagrosa parece existir y podría ser la resonancia magnética nuclear, que proporciona imágenes que son el resultado de complejas transiciones energéticas que tienen lugar en los núcleos de los átomos, con la posibilidad, por su alto nivel de resolución, de poder distinguir incluso células con diferentes estados metabólicos. Su uso potencial podría alcanzar la detección de tumores en su inicio más temprano. En todo caso, el desarrollo de nuevos instrumentos con aplicación en Medicina está en una etapa de continua y vertiginosa mejora.
 
A Bloch y Purcell se les concedió en 1952 el premio Nobel precisamente por sus investigaciones sobre esta técnica que, durante mucho tiempo, se utilizó casi exclusivamente por los químicos orgánicos como una herramienta espectroscópica para la determinación de estructuras de moléculas orgánicas. Esta situación permaneció así casi 40 años y lo realmente reciente es su aplicación para la obtención de imágenes del interior de la materia viva.
 
La base de la técnica consiste en que ciertos átomos, con un número impar de protones en sus núcleos, al ser sometidos a la acción de un campo magnético con energía suficiente, pueden ser excitados de modo que se produce un desdoblamiento de niveles energéticos, cuya intensidad y características dependen del campo magnético suministrado. Cada núcleo con protones capaces de presentar el fenómeno producirá una respuesta que se ve afectada por los átomos de su entorno, con señales complejas que, en el caso de seres vivos, dependen del tejido u órgano examinado. Un emisor de radiación electromagnética y complicados sistemas de electroimanes, que generan gradientes en el campo magnético, constituyen la base de los equipos que han de contar asimismo con sistemas informáticos que permitan el análisis matemático de los datos y la obtención de las imágenes correspondientes. Como los sistemas han de trabajar en condiciones de gran aislamiento y estabilidad, se han de montar en recintos muy especiales en relación con posibles vibraciones o interferencias acústicas, eléctricas, magnéticas, etc., y toda la complejidad de los aparatos y su entorno se traduce en un precio elevadísimo, a pesar de lo cual, por su utilidad, ya se encuentran instalados en todo el mundo en los principales centros hospitalarios.
La resonancia magnética nuclear posee un grado altísimo de resolución y no tiene los riesgos de la radiactividad o de los rayos X, ya que se utilizan campos magnéticos de entre 0,02 y 1,00 tesla y la National Radiation Protection Board no establece restricciones de uso hasta 2,5 tesla. En cuanto al incremento de temperatura debido a la energía que se absorbe por los núcleos atómicos en observación, normalmente el exceso de calor se disipa por sistemas corporales tales como el propio riego sanguíneo, por lo que el mayor peligro radicaría en el estudio de tejidos con alto contenido en agua (gran número de átomos de hidrógeno) y poca circulación sanguínea. Por ello en la córnea tendría el riesgo de ocasionar cataratas.
 
En resumen, aunque los principios de la resonancia nuclear magnética no son demasiado complicados en términos químico-físicos, sin embargo, su aplicación al estudio de seres vivos y concretamente a la Medicina, actualmente está solo en sus inicios. Su posible espectacular desarrollo fu turo dependerá, en buena parte, de los avances de tipo tecnológico que se incorporen a las nuevas generaciones de instrumentos.