NASCITA DELLA Tomografia Assiale Computerizzata

La prima Tomografia Assiale Computerizzata (TAC) cerebrale di un paziente fu eseguita il primo ottobre 1971. Essa fu eseguita presso l’Atkinson Morley Hospital di Wimbledon, a Londra, e mise in evidenza una cisti cerebrale.
Un velo si squarciò quel giorno.
Il tomografo in questione era stato costruito dall’ingegnere britannico Godfrey Hounsfield quell’anno. Esso fu progettato per ottenere solo scansioni del cervello e rivelò già da subito un tumore al cervello in una paziente di 41 anni. Le tecniche tomografiche erano state utilizzate dagli anni trenta del novecento, ma Hounsfield fu il primo a combinare una macchina a raggi X ed un computer. Nel 1975 fu costruito il primo tomografo per tutto il corpo.

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MUSICA E TAC

La Tomografia Computerizzata deve molto al celeberrimo gruppo musicale dei Beatles negli anni ’60. Infatti, Hounsfield lavorava per la EMI, la compagnia che commercializzava i brani musicali dei Beatles.
La EMI utilizzò i profitti ottenuti dalla vendita dei dischi dei Beatles per investire nella tecnologia di scansione di Hounsfield, che riceverà il Premio Nobel per la Medicina nel 1979 insieme ad Allan McLeod Cormack.

Hounsfield era stato da giovane un appassionato di aeroplani e radio-comunicazioni al punto che, durante la seconda guerra mondiale, si era unito alla RAF come riservista. Egli si unì allo staff di EMI a Middlesex nel 1951, dove lavorò per un pò sui radar e le armi guidate e successivamente gestì un piccolo laboratorio di progettazione. Durante questo periodo divenne particolarmente interessato ai computer, un settore scientifico e tecnologico alla sua infanzia.

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I COMPUTER, UNA NUOVA ARMA PER LA RADIOLOGIA

A partire dal 1958 circa Hounsfield iniziò a guidare un team di progettazione nella elaborazione del primo computer a transistor interamente costruito in Gran Bretagna, l’EMIDEC 1100. Egli riuscì ad aumentare la velocità della macchina in modo da confrontarla con quella dei computer a valvole, comportando l’uso di transistor nell’informatica prima del previsto. Quando iniziò ad interessarsi al campo della radiologia, Hounsfield studiò la possibilità che un computer avesse potuto essere in grado di ricostruire un’immagine da una serie di misurazioni di raggi X molto accurate prese attraverso il corpo con una moltitudine di angoli diversi. Divenne subito evidente che i metodi convenzionali non stavano sfruttando appieno tutte le informazioni che i raggi X potevano fornire.

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I PRIMI TEST

Hounsfield decise così di fare alcuni esperimenti di laboratorio con i raggi gamma per verificare se il sistema avrebbe funzionato. L’attrezzatura era molto improvvisata. Un letto da tornio forniva il movimento di scansione laterale della sorgente di raggi gamma e dei rilevatori sensibili venivano posizionati su entrambi i lati dell’oggetto da vedere, che veniva ruotato di 1 grado alla fine di ogni scansione. Le 28.000 misurazioni fatte dal rivelatore venivano digitalizzate e registrate automaticamente su nastro di carta. Una volta completata la scansione, questa veniva inserita nel computer ed elaborata. Nonostante le acquisizioni delle scansioni fossero molto lente (nove giorni per una foto), egli riuscì ad ottenere in laboratorio delle immagini in grado di distinguere la materia grigia da quella bianca su un campione di tessuto cerebrale prelevato dal museo di un ospedale locale.

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Esperimenti su tessuti animali

Sfortunatamente, ulteriori analisi rivelarono che la formalina, che era solitamente utilizzata per preservare il campione tissutale, aveva migliorato le letture e prodotto risultati esagerati. Furono quindi usati cervelli freschi di bue (ovviamente non fissati in formalina) per controllare gli esperimenti e, sebbene le variazioni nella densità dei tessuti fossero meno pronunciate, fu confermato che si potevano vedere molti dettagli anatomici. Risultanti interessanti furono ottenuti anche su sezioni di reni porcini. Da quel momento il progresso fu costante, ed al momento del ricevimento del premio Nobel per la Medicina nel 1979, Hounsfield riferì che l’acquisizione di una una scansione impiegava circa tre secondi.
Da nove giorni su un campione anatomico a tre secondi sul corpo vivente per creare l’immagine tomografica di una scansione; tutto ciò nell’arco di circa dieci anni…Non male ingegner Hounsfield!

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funzionamento del primo tomografo

Le immagini del primo tomografo venivano visualizzate su una console del computer (realizzata dalla “Data General“) e potevano essere stampate e analizzate da medici e chirurghi. Sviluppato dalla EMI, le immagini ‘dettagliate‘ del cervello dei pazienti potevano essere viste per la prima volta nel 1971. Le immagini sono realizzate utilizzando una tecnica chiamata tomografia computerizzata (TC) in cui un’immagine è ottenuta da misurazioni effettuate da una sorgente di raggi X e da un rivelatore che ruota attorno al paziente. Godfrey Hounsfield inventò la tecnica nei primi anni ’70. Lo scanner cerebrale EMI fu il primo ad essere adottato in maniera considerevole per la Medicina. Questo strumento fu installato per la prima volta presso l’ospedale “Atkinson Morley” di Wimbledon, a Londra, un ospedale specializzato nelle neuroscienze.

 

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VEDI:

• Post sul Facebook della American Roentgen Ray Society (ARRS)
• Articolo sul sito dello Science Museum di Londra
• https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1979/hounsfield/biographical/
• https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/hounsfield-lecture.pdf
• http://broughttolife.sciencemuseum.org.uk/broughttolife/objects/display?id=6827&image=2

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