Los rayos X no fueron desarrollados, sino descubiertos,
y fue un descubrimiento accidental. Durante las decadas
de 1870 y 1880 muchos laboratorios fisicos universitarios
estaban investigando la conduccion de los
rayos catodicos o electrones mediante un gran tubo de
cristal evacuado parcialmente conocido como tubo de
Crookes. Sir William Crookes era un ingles de origen
muy humilde que por propios meritos llego a convertirse
en un genio.
El tubo que lleva su nombre fue el antecedente de las
modernas lamparas fluorescentes y de los tubos de rayos X.
Hubo muchos y diferentes tubos de Crookes; la mayoria de
ellos eran capaces de producir rayos X. Wilhelm Roentgen
estaba experimentando con un tipo de tubo de Crookes
cuando descubrio los rayos X .
El 8 de noviembre de 1895, Roentgen estaba trabajando
en su laboratorio de fisica en la Universidad de Warzburg,
en Alemania. Habia dejado a oscuras su laboratorio
y habia rodeado completamente el tubo de Crookes con
papel fotografico negro para asi poder ver mejor los efectos
de los rayos catodicos en el tubo. Sucedio que en una
estanteria a pocos centimetros de distancia del tubo de
Crookes habia una placa cubierta con platinocianida de
bario, un material fluorescente.
El papel negro que envolvia el tubo de Crookes evito
que escapara ninguna luz visible del tubo, pero Roentgen
se dio cuenta de que la platinocianida de bario brillaba.
La intensidad del brillo aumentaba si la placa se acercaba
al tubo; por tanto, habia pocas dudas acerca del estimulo
del brillo. Este brillo se denomina fluorescencia.
La reaccion inmediata de Roentgen para investigar
esta luz X, como el la denomino, fue interponer varios
materiales madera, aluminio, su mano! entre el tubo
de Crookes y la placa fluorescente. La X hacia referencia
a lo desconocido! El cientifico siguio investigando
de forma frenetica durante varias semanas.
Las investigaciones iniciales de Roentgen fueron muy
rigurosas y pudo divulgar sus resultados experimentales
a la comunidad cientifica antes de finales de 1895. En
reconocimiento a este trabajo recibio el primer premio
Nobel de Fisica en 1901. Roentgen reconocio el valor de
este descubrimiento para la medicina. el produjo y publicp
la primera imagen de rayos X medica a principios de
1896. Era una imagen de la mano de su mujer .
Hay muchos acontecimientos sorprendentes en torno
al descubrimiento de los rayos X que lo hacen destacar
entre los episodios notables de la historia de la humanidad.
Primero, el descubrimiento fue accidental. Segundo,
probablemente no menos de doce contemporaneos de
Roentgen ya habian observado previamente la radiaciin X,
pero ninguno de esos fisicos reconocia su significado ni
lo investigo. Tercero, Roentgen persiguia su descubrimiento
con un vigor cientifico tal, que en poco menos de
1 mes habia descrito la radiacion X con practicamente
todas las propiedades que conocemos hoy dia.
Desarrollo De La Radiologia Moderna
Hay dos tipos de examen con rayos X: la radiografia y la
fluoroscopia. La radiografia utiliza una pelicula de rayos X
y por lo general un tubo de rayos X montado en el techo
sobre unos rieles que permiten desplazar el tubo en cualquier
direccion. Estos examenes suministran al radiologo
imagenes fijas.
La fluoroscopia se realiza habitualmente con un tubo de
rayos X que se encuentra bajo la mesa de exploracion. Al
radiologo se le proporcionan imagenes en movimiento en
un monitor de television o en una pantalla plana. Hay numerosas
variaciones de estos dos tipos de examen, pero en
general el equipamiento es similar.
Los voltajes de rayos X se miden en picos de kilovoltios
(kVp). Un kilovoltio (kV) es equivalente a 1.000 V
de potencial electrico. Las corrientes de rayos X se miden
en miliamperios (mA), donde el amperio (A) es la
medida de la corriente electrica. El prefijo mili significa
1/1.000 o 0,001.
Hoy dia el voltaje y la corriente se suministran a los tubos
de rayos X a traves de circuitos electricos bastante complicados,
pero en los tiempos de Roentgen solo se disponia de generadores
estaticos. Aquellas unidades unicamente podian suministrar
corrientes de unos pocos miliamperios y voltajes de
hasta 50 kVp. Hoy dia son normales 1.000 mA y 150 kVp.
Los procedimientos radiograficos que utilizaban este
equipo con tan grandes limitaciones de corriente electrica
y potencial a menudo requerian tiempos de exposicion
de 30 minutos o mas para una exploracion satisfactoria.
Los tiempos largos de exposicion producian una imagen
borrosa. Un desarrollo que ayudo a reducir este tiempo de
exposicion fue la utilizacion de pantallas intensificadoras
fluorescentes asociadas a las placas de cristal fotografico.
Se dice que Michael Pupin habia demostrado las posibilidades
de una pantalla de intensificacion radiografica en 1896,
pero solamente muchos años despues recibio un adecuado
uso y reconocimiento.
Las radiografias durante el tiempo de
Roentgen se obtenian por exposicion de una placa de vidrio
con una capa de emulsion fotografica en uno de los lados.
Charles L. Leonard descubrio que si se exponian dos placas
de vidrio de rayos X con las capas de emulsion juntas, el tiempo
de exposicion se reducia a la mitad y se mejoraba mucho la
imagen. La demostracion de la radiografia de doble emulsion
se realizo en 1904, aunque no se comercializo hasta 1918.
Muchas de las placas de vidrio de alta calidad utilizadas
para radiografias venian de Belgica u otros paises europeos.
Este suministro se interrumpia durante la primera
guerra mundial, por lo que los radiologos comenzaron a
utilizar pelicula en lugar de placas de vidrio.
El ejercito necesitaba un mayor numero de servicios
radiologicos, por lo que se necesitaba un material para
sustituir las placas de vidrio. Este material fue el nitrato
de celulosa, y rapidamente se hizo evidente que era mejor
el material de sustitucion que la placa de vidrio original.
El fluoroscopio fue desarrollado en 1898 por el inventor
americano Thomas A. Edison. El material fluorescente
original de Edison fue la platinocianida de bario,
un material de laboratorio muy utilizado. Edison investigo
las propiedades fluorescentes de mas de 1.800 materiales,
incluidos el sulfito de cadmio zinc y el tungstato de calcio,
dos materiales que se usan actualmente.
No se sabe que otros inventos hubiese desarrollado Edison
si hubiera continuado su investigacion con los rayos X,
pero la abandono cuando su ayudante y amigo durante largo
tiempo, Clarence Dally, sufrio una quemadura grave por
rayos X que requiria la amputacion de ambos brazos. Dally
murio en 1904 y se cuenta como la primera victima mortal
de los rayos X en Estados Unidos.
Un dentista de Boston, William Rollins, invento dos
aparatos para reducir la exposicion de los pacientes a los
rayos X y con ello reducir la posibilidad de quemadura
por rayos X antes del cambio al siglo xx. Rollins utilizaba
los rayos X para tomar imagenes de los dientes y descubrio
que restringiendo el haz de rayos X con una lamina
de plomo con un orificio en el centro, un diafragma, y
colocando un filtro de cuero o de aluminio se mejoraba la
calidad de las radiografias.
La primera aplicacion de la colimacion y la filtracion tuvo
en general un seguimiento muy lento. Se reconocio mas tarde
que estos aparatos reducian los riesgos de los rayos X.
Dos aportaciones simultaneas transformaron el uso de
los rayos X, que pasaron de ser una novedad en manos
de unos cuantos fisicos a una especialidad medica a gran
escala y de gran valor. En 1907, H.C. Snook presento una
fuente de potencia de alto voltaje sustitutiva, un transformador
sin interrupcion, para las maquinas esteticas y las
espirales de induccion que estaban entonces en uso.
Aunque el transformador de Snook era muy superior a
otros aparatos, su capacidad excedia claramente la capacidad
del tubo de Crookes. Hasta el desarrollo del tubo de
Coolidge no se adopto el uso del transformador de Snook
de forma general.
El tipo de tubo de Crookes que Roentgen utilizo en 1895
se utilizo durante unos cuantos años. Aunque los trabajadores
de rayos X hicieron ligeras modificaciones, permanecio
esencialmente sin variaciones hasta la segunda decada
del siglo xx.
Tras numerosas comprobaciones medicas, William D.
Coolidge presento su tubo de rayos X de catodo caliente
a la comunidad medica en 1913. Inmediatamente fue evidente
su superioridad frente al tubo de Crookes. El tubo
de Coolidge consistia de un tubo de vacio que permitia seleccionar
los valores de intensidad y energia de los rayos X
de forma separada y con gran precision. Esto no se habría
conseguido con los tubos rellenos de gas, con los que era
dificil obtener los estandares necesarios para las tecnicas de
exploracion. Los tubos de rayos X utilizados en la actualidad
son versiones mejoradas del tubo de Coolidge.
La era de la radiografia moderna se inicia con el uso del
tubo de Coolidge con el transformador de Snook; solo entonces
se hizo posible obtener picos de kilovoltios y niveles
de miliamperios aceptables. Pocos acontecimientos desde
entonces han influido tanto en la radiologia diagnostica.
En 1913, el aleman Gustav Bucky invento la rejilla estacionaria
(Glitterblende); dos meses despues solicito
una segunda patente para una rejilla movil.
En 1915, el
norteamericano H. Potter, que probablemente no conocia
la existencia de la patente de Bucky debido a la primera
guerra mundial, tambien invento una rejilla movil. En su
favor cabe decir que Potter reconocio el trabajo de Bucky y
la rejilla de Potter-Bucky se presento en 1921.
En 1946 se probo el tubo de amplificacion de luz en
los Bell Telephone Laboratories y en 1950 se adapto a la
fluoroscopia. Hoy dia la fluoroscopia con intensificacion de
imagen es de uso universal.
En cada una de las decadas recientes se han introducido
mejoras importantes en la imagen medica. Los ultrasonidos
diagnosticos aparecieron en la decada de 1960, asi como las
gammacamaras; la tomografia por emision de positrones (PET,
positron emission tomography) y la tomografia computarizada
(TC) de rayos X se desarrollaron en la decada de 1970. La
imagen por resonancia magnetica (RM) se convirtio en una
modalidad aceptada en la decada de 1980 y en la actualidad se
investiga la magnetoencefalografia (MEG).