Imagistica medicală a început, practic, odată cu descoperirea de către Conrad Roentgen, în 1895, a razelor X, pentru care a şi primit, în 1901, premiul Nobel in medicină. De atunci, domeniul a evoluat spectaculos.

În anii 1920, radiologiştii au început să poată diagnostica cancerul de esofag, stomac sau colon, precum şi ulcerele sau apendicita, administrându-le pacienţilor bariu opac la razele X şi filmându-i apoi pe măsura ce bariul tranzita tractul gastro-intestinal.

 

 

 

Un aparat de raze X din perioada de pionierat (pacienţii trebuiau să îşi ţină casetele ei înşişi)

 

 

 

Razele X, cunoscute şi drept radiografie simplă, au rămas în uz peste 100 de ani, până în prezent. Motivele principale? Sunt nedureroase, rapid de efectuat şi ne-invazive. Acest procedeu a fost folosit şi ca bază a mamografiei, un sistem special care înregistrează imagini de înaltă rezoluţie ale sânului, în căutarea celulelor canceroase. În timp, doza de raze X emisă de mamograf s-a redus, făcând procedeul mult mai sigur.

Ultrasunetele au început să fie folosite în imagistica medicală începând cu 1957. Această metodă foloseşte sunetele de frecvenţă înaltă pentru a produce o imagine. Pulsiuni sonore sunt emise spre corp, iar reflexiile acestora produse de structurile şi ţesuturile corpului sunt apoi captate şi combinate pentru a produce o imagine. Ultrasunetele pot ajuta la vizualizarea instantanee a mărimii, structurii şi potenţialei patologii a muşchilor, tendoanelor şi organelor.

În comparaţie cu alte tehnici imagistice, ultrasunetele sunt mult mai puţin costisitoare şi invazive. Deoarece sunt folosite sunete de frecvenţă înaltă, pacienţii nu sunt expuşi efectelor potenţial nocive ale radiaţiei ionizante. Ultrasunetele sunt potrivite, în mod special, pentru imagistica ţesuturilor moi, putându-se vizualiza sistemele cardiac, renal, hepatic, musculo-sceletic, gastrointestinal, reproductiv şi oftalmic. Limitările ultrasunetelor includ rezoluţia relativ scăzută şi profunzimea penetrării.

De asemenea, efectele secundare ale ultrasunetelor pot cauza reacţii inflamatorii acute. Mecanismul este următorul – în momentul în care ultrasunetele intră în corp, se înregistrează o creştere a temperaturii din cauza fricţiunii moleculare. Se creează o undă de presiune mecanică prin ţesutul moale, care poate duce la apariţia unor “pungi”microscopice de aer în tesut, care se lărgesc şi se strâng, un proces numit cavitaţie. Acest proces poate duce, la rândul lui, la dereglări în funcţionarea membranelor celulare, dereglări legate de reacţii inflamatorii acute.

După ultrasunete, următoarea mare descoperire a imagisticii medicale a fost computerul tomograf (CT), dezvoltat în 1972, care a transformat radical domeniul, combinând aparate de raze X sprecializate cu computere sofisticate pentru a produce secţiuni transversale, tri-dimensionale ale organelor interne, oaselor, ţesutului moale şi vaselor de sânge. Această metodă are abilitatea de a ilustra un mare număr de patologii şi disfuncţionalităţi, precum carcinoamele (la plămâni, ficat, rinichi şi pancreas), bolile vasculare, embolismul pulmonar, anomaliile scheletului şi conditii medicale specifice copiilor (malformaţii congenitale precum cele cardiace sau ale rinichilor). Folosirea CT-ului poate evita nevoia folosirii unor proceduri mai invazive – de exemplu, angiografia CT evită introducerea unui cateter şi o colonografie CT evită necesitatea unei colonoscopii.

O preocupare a specialiştilor din domeniu este supra-recomandarea CT de către medici, în procesul de diagnosticare, mulţi dintre aceştia sub-estimând doza de radiaţie emisă în timpul unui CT (conform unui studiu recent efectuat în SUA). Doza de radiaţie depinde de mai mulţi factori, precum – volumul scanat, numărul şi tipul secvenţelor de scan, timpul de scanare, tipul de scaner şi rezoluţia dorită. Doza de radiaţie din timpul unui CT este de aproximativ 100 de ori mai puternică decât a unei şedinte singulare de raze X.

Riscul relativ de apariţie a cancerului după o singură şedinţă de CT scan este foarte scăzut, problema găsindu-se, de fapt, în efectuarea repetată a unor asemenea şedinţe. Persoanele care sunt expuse în mod continuu unor doze de radiaţie, chiar dacă scăzută, cum este cea din timpul unui singur CT scan, sunt expuşi unui risc crescut de cancer deoarece dozele de radiaţie se acumulează în organism, în timp.

La foarte scurt timp după apariţia CT scan, în 1973, a fost dezvoltată o nouă tehnică imagistică numită PET scan (Positron Emission Tomography – Tomografie pe bază de emisie de pozitroni). Această tehnică foloseşte o substanţă radioactivă combinată cu un element chimic natural (glucoză, apă sau amoniac) care se degradează şi eliberează pozitroni (particule încărcate pozitiv) în organism. Aceste particule sunt detectate pe un monitor şi folosite pentru a forma imagini bi- sau tri-dimensionale cu niveluri diferite de luminozitate şi culoare.

PET scan poate ajuta în diagnosticarea cancerului, ca, de exemplu, în cazul pacienţilor cu noduli singulari la plămâni, cărora nu li se poate face biopsie. O altă zona în care PET scan se poate dovedi deosebit de util este în determinarea mărimii, formei, poziţiei şi funcţionării inimii. Acest test poate arăta blocaje în arterele coronariene, identifica zonele ischemice sau diferenţia între muşchiul normal şi muşchiul deteriorat al inimii.

De asemenea, PET scan poate ajuta în cazul evaluării unui număr de tulburări ale sistemului nervos, care se manifestă întâi prin schimbări ale metabolismului glucozei, înainte de apariţia unor leziuni anormale sau micşorări ale creierului. Astfel, această tehnică poate ajuta la diagnosticarea bolii Alzheimer, Parkinson, demenţei, epilepsiei, atacului vascular cerebral şi a bolii Huntington.

Dintre dezavantaje enumerăm rezoluţia inadecvată, ceea ce face ca PET scanul să nu poată caracteriza mărimea leziunii şi ca anomaliie sub 1 cm în diametru să poată trece nedetectate. Această tehnică aduce şi ea risc de expunere la radiaţii, astfel încât precauţii speciale trebuie luate în cazul gravidelor. De asemenea, PET scan nu permite o diagnosticare precisă – de exemplu, celulele care au absorbit substanţa radioactivă (izotopul radioactiv) combinată cu elementul chimic natural pot indica prezenţa cancerului, dar la fel de bine acest lucru poate fi efectul unei leziuni traumatice, infecţii sau disfuncţionalităţi recente a unui organ.

În plus, izotopul radioactiv are o doză de radiaţie care poate crea probleme pe termen lung în cazul folosirii repetate a PET scan, nerecomandându-se ca instrument de screening de rutină. Eficacitatea PET scan poate fi afectată de un nivel crescut de glucoză în sânge sau de insulină. În primul caz, puţină substanţă radioactivă este absorbită de celule, în timp ce în al doilea intră prea multă, în ambele cazuri rezultatele fiind distorsionate.

Imagistica prin rezonanţă magnetică (sau RMN-ul, cum este cunoscut mai frecvent) este o tehnică care foloseşte proprietăţi magntice pentru vizualizarea structurilor. Funcţionează prin măsurarea, în prezenţa unor câmpuri magnetice controlate, a răspunsului unei anumite părţi a corpului la undele radio. RMN-ul este adecvat în special în cazul leziunilor ţesutului moale şi neuro-patologiilor, dar nu şi pentru ţesuturile dense precum oasele. Având în vedere că RMN-ul poate fi executat în orice plan, permite localizarea deosebit de precisă a leziunii. De exemplu, poate cuantifica mărimea infarctului, a zonei afectate de hemoragie după un atac vascular cerebral sau diagnostica tumorile cerebrale.

Deşi nu există expunere la radiaţie ionizantă în cazul RMN-ului, anumiţi specialişti afirmă că pot apărea anumite efecte fiziologice pe termen lung, însa acestea nu au fost dovedite în mod concluziv. RMN-ul nu se recomandă în cazul pacienţilor care au în organism corpuri magnetice străine, implanturi metalice sau dispozitive cardiace de genul pace-maker, pacienţilor care nu îşi pot ţine respiraţia sau suferă de claustrofobie.

Folosirea tehnicilor de imagistică medicală a revoluţionat practica clinică, oferind instrumente pentru o diagnosticare mult mai precisă şi rapidă.

Este, totuşi, deosebit de important pentru siguranţa actului medical ca pacienţii să fie informaţi despre beneficiile şi riscurile potenţiale asociate diferitelor tehnici de imagistică. În acest context, comunicarea dintre pacienţi, clinicieni şi specialiştii în imagistică este esenţială, în special pentru a reduce cât de mult posibil testările repetate, care prezintă riscuri, mai ales în cazul copiilor.

 

Mirela Mustață, Redactor executiv eAsistent

 

Surse de documentare:

https://www.itnonline.com/article/eclectic-history-medical-imaging, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24663131

http://www.umich.edu/~ners580/ners-bioe_481/lectures/pdfs/2008-09-procAmerPhilSoc_Bradley-MedicalImagingHistory.pdf – accessed 15/09/2018, publishing from History of Medical Imaging, Author(s): William G. BradleySource: Proceedings of the American Philosophical Society, Vol. 152, No. 3 (Sep., 2008), pp.349-361Published by: American Philosophical SocietyStable URL: http://www.jstor.org/stable/40541591 .

https://www.insideradiology.com.au/benefits/

http://www.pathtonature.com/medical-imaging/

https://futureofworking.com/6-advantages-and-disadvantages-of-nuclear-medicine/

http://www.imaginis.com/faq/history-of-medical-diagnosis-and-diagnostic-imaging

http://rx4group.com/the-major-business-challenges-of-medical-imaging-centers/

http://www.imaginis.com/faq/history-of-medical-diagnosis-and-diagnostic-imaging