SANTO DOMINGO, República Dominicana.- La primera imagen de rayos X mostró en 1895 en blanco y negro una mano con un anillo. Exactamente 123 años después, la primera imagen de rayos X a color -y además en 3D (tercera dimensión)- mostró este 2018 la muñeca con reloj de Anthony Butler, radiólogo de la Universidad Otago de Nueva Zelanda.
A diferencias de las imágenes en blanco y negro, las radiografías tridimensionales a color permiten apreciar con detalle no solo los huesos, sino también varios tejidos, como piel, músculos, agua, grasas, cartílago y, además, marcadores diminutos de enfermedades, dijo este ahora famoso radiólogo. Desarrolló el ecógrafo que permite tal avance al inicio del siglo XXI junto a su padre, el físico Phil Butler.
Este aparato, un escáner de los más avanzados, contiene un sistema de cámaras y detectores que identifican partículas subatómicas para elaborar efectivamente una imagen en 3D y a color.
Pero sus virtudes son aún más impactantes: tiene potencial para contribuir al desarrollo de medicamentos espectaculares, diagnósticos más rigurosos y rápidos y operaciones quirúrgicas menos invasivas, o simplemente anulará la necesidad de intervenciones invasivas.
En las placas tradicionales, la imagen muestra en color blanco las partes en las que el tejido óseo denso absorbe los rayos X y en color negro donde los tejidos blandos no los absorben. Es decir, imágenes de acuerdo a la densidad de las estructuras de nuestro cuerpo.
El nuevo escáner contrasta la longitud de onda de los fotones de los rayos X con materiales específicos, como el calcio. Luego les atribuye un color a los objetos escaneados y traduce la información en una imagen tridimensional.
“Esta tecnología distingue y diferencia a nuestra máquina (en la forma de diagnosticar) porque sus pequeños píxeles y resolución de energía permiten imágenes que ninguna otra puede lograr”, subrayó Butler padre.
Premio Nobel de Física
Al inicio del siglo XX, exactamente en 1901, al profesor Wilhelm C. Röntgen le fue concedido el primer premio Nobel de Física por haber inventado seis años antes la máquina de rayos X, una tecnología médica entonces revolucionaria que inauguró con la imagen donde se ve el anillo de matrimonio de su esposa.
Si no se llama esa máquina Rayos Röntgen es, sencillamente, porque él se opuso. Lo que sí ha tomado su nombre es una de las unidades que se utilizan para medir la radiación.
Si ponemos la pionera imagen de la mano con el anillo junto a cualquiera actual de rayos X no descubriremos una diferencia abismal. Es verdad que la calidad en el transcurso de un siglo se ha incrementado, pero permiten distinguir más o menos lo mismo, siguen en blanco y negro y son obtenidas de manera semejante.
Cuando nos hacen una radiografía, los rayos X atraviesan nuestro cuerpo hasta llegar a una placa. Las partes más blandas, como los músculos u órganos, dejan pasar la mayoría de los rayos sin más, de forma que en la imagen resultante aparecen negros y otros menos o más oscuros según cuanta radiación hayan absorbido.
Las partes duras, sobre todo los huesos, bloquean los rayos y aparecen blancas en la radiografía. Así se detectan fracturas y otras lesiones, pero en otras áreas de la medicina se requiere mayor precisión.
La clave no estaba tanto en el método con el que se captura la imagen, sino en la tecnología para procesarla. Hacía falta herramientas capaces de distinguir cómo reaccionan diferentes tipos de tejido a la exposición. Herramientas tales como chips y software avanzados para ir más allá de “duro” y “blando” y “blanco y negro”.
Organización Europea para la Investigación Nuclear
Cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza, funciona en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla que corresponde a su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) el Gran Colisionador de Hadrones (GCH o LHC en inglés Large Hadron Collider), un acelerador y colisionador de partículas.
Tras diez años trabajando allí en una técnica desarrollada en este afamado colisionador, estos dos científicos neozelandeses, padre e hijo Butler, han conseguido realizar la primera radiografía tridimensional a color de la historia gracias a los chips Medipix.
Para obtener imágenes en alta resolución y contraste en 3D, los chips Medipix funcionan como un detector híbrido de pixeles, una cámara que “detecta y cuenta cada partícula individual de radiación que alcanzan los pixeles cuando su obturador electrónico está abierto”. Estos chips fueron creados originalmente para rastrear el paso de partículas atómicas al interior del Gran Colisionador de Hadrones.
¿Cómo se hace una radiografía a color?
La parte de la radiación funciona más o menos igual que en las radiografías tradicionales, solo que ahora la forma de leer los resultados es distinta: en lugar de analizar qué parte de la radiación ha atravesado el cuerpo a través de los tejidos blandos y qué parte se ha quedado bloqueada en los más duros, lo que se mide es el nivel de radiación que ha llegado al otro lado.
Con el avanzado chip Medipix3 y los algoritmos para generar imágenes en 3D desarrollados por los Butler (crearon la empresa MARS Bioimaging Ltda.), ahora se puede distinguir de forma muy precisa qué hay exactamente en cada sitio: grasa, agua, calcio, marcadores de una enfermedad.
El aparato no es que grabe los colores en una placa, sino que el ordenador colorea la imagen después de la lectura en base a lo que ha descubierto. Los distintos valores de radiación equivalen a distintos tejidos y, por tanto, a distintos colores.
De esta manera, la resolución y el nivel de detalle son mucho mayores y se pueden apreciar, además de huesos rotos, otras anomalías en las áreas para las que tradicionalmente no servían de mucho los rayos X. Al respecto, padre e hijo señalan expresamente las investigaciones del cáncer o enfermedades cardíacas, entre muchas otras.
La página web del CERN https://home.cern/about/updates/2018/07/first-3d-colour-x-ray-human-using-cern-technology
En la página web del CERN se lee una afirmación de Butler hijo: “Prometedores resultados preliminares sugieren que, cuando las imágenes espectrales se utilicen de forma rutinaria en los hospitales y en las clínicas, se realizarán diagnósticos más precisos y así se podrán personalizar mucho mejor los tratamientos”.
Aún resta la aprobación de las autoridades sanitarias mundiales para que este aparato se utilice masivamente, pero a juzgar por la efectividad que ya ha demostrado es previsible que los permisos se consigan en poco tiempo y que la técnica se generalice muy rápidamente. En República Dominicana ya lo esperamos.