TECNOLOGIA

TECNOLOGIA Storia della TC

La tomografia computerizzata compie 50 anni

In mezzo secolo la tomografia computerizzata (TC) ha rivoluzionato la diagnostica, e non solo nel campo dei tumori. Messa a punto anche grazie ai proventi dei dischi dei Beatles, oggi diventa sempre più efficace grazie a computer e intelligenza artificiale

a cura della REDAZIONE La macchina che ha cambiato la storia della medicina moderna, la tomografia computerizzata, nota anche con la sigla TC, compie 50 anni. Era infatti il 1971 quando, nella cittadina di Wimbledon, in Gran Bretagna, conosciuta soprattutto per il suo torneo di tennis, la prima TC rivelò la presenza di un tumore nel cervello di una donna di 41 anni.

A produrre lo strumento era stata la Electric and Music Industries, meglio nota come EMI, proprietaria degli studi di Abbey Road resi famosi dai Beatles. E fu proprio grazie agli incredibili proventi dei dischi della band inglese che la EMI decise di diversificare le proprie attività e investire nell’imaging medico.

L’anno successivo vide la luce il primo modello commerciale, creato dall’ingegnere della EMI Godfrey Hounsfield in collaborazione con il fisico Allan MacLeod Cormack. Ambedue, solo otto anni dopo la diagnosi di quel primo tumore, vennero insigniti del premio Nobel per la medicina e la fisiologia.

DAGLI UMORI ALLE LESIONI

La TC ha costituito una ve-

ra rivoluzione per lo studio del cervello, poiché prima di allora l’unico modo di studiare le lesioni cerebrali era l’autopsia, oppure tecniche in vivo pericolose e imprecise come la Una macchina pneumoencefalografia, che ha fatto vincere il in cui veniva introdotta aria nella premio Nobel scatola cranica per poter valutare, con una normale radiografia, lo stato delle circonvoluzioni cerebrali. Presto, però, la tomografia computerizzata ha esteso il proprio “occhio” su tutti gli altri organi interni. Il New England Journal of Medicine, rivista medica tra le più importanti, ha dedicato all’anniversario un articolo che racconta alcuni retroscena di questa scoperta, essenziale anche nel campo dell’oncologia poiché ha consentito di visualizzare i tumori solidi a carico degli organi interni, prima di allora in molti casi pra-

ticamente invisibili. A mezzo secolo di distanza, la TC è uno strumento diagnostico indispensabile che ha contribuito alla conoscenza dell’anatomia umana e alla diagnosi di innumerevoli malattie.

“La TC è figlia di una rivoluzione concettuale nella medicina del XIX secolo” spiega Joel D. Howell, professore di storia della medicina all’Università del Michigan. “Nei secoli precedenti le malattie erano attribuite a uno squilibrio tra impalpabili ‘umori’. Solo nella Francia dopo la Rivoluzione francese si fa strada l’idea che le malattie siano dovute a lesioni fisi-

INNOVAZIONE IL FUTURO DELLA TC

Quando, nei primi anni Ottanta, la risonanza magnetica ha fatto il suo ingresso nel mondo dell’imaging, qualcuno ha predetto la fine della TC: mentre la risonanza magnetica permette di visualizzare tessuti di diversa densità modificando i parametri della macchina e secondo assi diversi, il tutto senza ricorrere ai raggi X, la TC espone chi vi si sottopone a una dose di radiazioni, seppur sempre più bassa. Invece la TC non solo continua a essere usata, perché consente di vedere lesioni diverse rispetto alla risonanza, ma subisce anche continue evoluzioni tecnologiche che ne migliorano le performance. Negli ultimi trent’anni è stata sempre più utilizzata in ambiti come la traumatologia, l’oncologia, la cardiologia e la neurologia. Tra le varianti più innovative, la TC spirale e la TC multistrato (utilizzate ambedue, tra l’altro, nello screening dei tumori, e in particolare di quello del polmone) e, più recentemente, la TC spettrale che, malgrado il nome, non ha nulla di spaventoso, ma si riferisce a una particolare scomposizione dei fasci di raggi che permette di rilevare immagini ancora più nitide e precise, analizzabili anche con sistemi di intelligenza artificiale. che, che il medico può identificare anche con l’aiuto di strumenti, il primo dei quali è lo stetoscopio, introdotto nel 1816 dal medico francese René Laennec. La seconda rivoluzione concettuale che porta allo sviluppo della TC è la scoperta dei raggi X, alla fine del XIX secolo. Si può finalmente guardare dentro il corpo, ma con molti limiti, soprattutto quando si tratta di tessuti molli come quelli degli organi interni.”

La TC risolve infatti uno dei problemi principali dei raggi X, ovvero l’impossibilità di visualizzare gli organi che si trovano dietro a strutture più dense, come le ossa. Lo fa permettendo la ricostruzione tridimensionale delle immagini senza sovrapposizione tra le strutture. E per ottenere ciò sfrutta un’idea molto semplice quanto tecnicamente complessa: catturare immagini che sono in realtà sottili “fette” dell’organismo esaminato e riscostruirle al computer. In fondo, si tratta di fare in vivo (e su tutto l’organismo) ciò che già fanno gli anatomopatologi quando, dopo la morte, esaminano strato per strato gli organi interni alla ricerca della causa del decesso.

UNA MEDICINA PIÙ COSTOSA

“La TC è anche figlia dello sviluppo dei computer, senza i quali sarebbe impossibile ricostruire le immagini” spiega ancora Howell. “Non a caso la sua potenza e diffusione vanno di pari passo con lo sviluppo dei processori che consentono l’elaborazione dei dati.”

La stessa EMI, nel produrre il primo prototipo, sbaglia

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clamorosamente le previsioni: data la lentezza e la complessità dei primi modelli (la prima immagine richiedeva 9 giorni per l’acquisizione dei dati e 2 ore e mezza di lavoro del computer per la ricostruzione), stima che se ne venderanno al massimo 25 l’anno. Nel giro di pochi anni saranno invece migliaia, e poi milioni, gli esemplari venduti in tutti gli angoli del mondo.

“La TC ha anche aperto la strada a una medicina più costosa, in cui gli esami diagnostici pesano in modo importante sui budget della sanità” spiega ancora Howell. “Nel 1971, la spesa sanitaria, negli Stati Uniti, era pari al 7,7 per cento del PIL. Oggi siamo quasi al 20 per cento, e molti di questi costi, oltre che per i farmaci innovativi, sono da attribuire alla diagnostica.”

Come ogni innovazione tecnologica, la TC ha contribuito a migliorare le diagnosi ma ha anche i suoi “lati oscuri”: la sempre maggiore precisione (combinata con quella di altri strumenti diagnostici, come la risonanza magnetica) permette di individuare lesioni sempre più piccole, che spesso vengono trattate come patologiche anche se, in molti casi, potrebbero essere lasciate al loro destino senza che ciò incida sulla salute della persona.

“Inoltre la TC è tra gli esami più prescritti senza una valida ragione” conclude Howell. “In futuro, dovremo imparare a determinare quando le lesioni sono davvero significative, se trovarle ci permette davvero di alleviare i sintomi dei pazienti e salvare vite e quando, invece, andarle a cercare non serve a nulla.”