1979:GODFREY N. HOUNSFIELD e ALLAN MCLEOND CORMACK
Pelo desenvolvimento da tomografia computadorizada assistida
Allan McLeod Cormack
Acadêmicas: Fernanda S. Annes, Juliana W. Gotardo e Letícia S. Simonaggio
RESUMO
Allan McLeod Cormack e Godfrey Newbold Hounsfield foram os ganhadores do Prêmio Nobel de medicina e Fisiologia do ano de 1979, devido ao desenvolvimento de um modelo matemático fundamental para a criação da tomografia computadorizada e à invenção desta, inicialmente comercializada pela EMI. Allan McLeod Cormack, físico e bioquímico, graduado em física na Universidade da Cidade do Cabo em 1944 e pós- graduado na Universidade de Cambridge, testou o modelo matemático e Godfrey Newbold Hounsfield, engenheiro elétrico e inventor, entrou para a Royal College of Science e depois foi transferido para o EMI Central Research Laboratories, em Hayes onde independentemente de Cormack, teve a idéia de criar a tomografia computadoriza, por isso é conhecido como o pai da TC.
Palavras chave: Allan McLeod Cormack; Godfrey Newbold Hounsfield; Tomografia computadorizada; Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1979.
ABSTRACT
Allan McLeod Cormack and Godfrey Newbold Hounsfield were the winners of the Nobel Prize in Medicine and Physiology in 1979, for developing an important mathematic model to create the computed tomography and for its invention initially marketed by EMI. Allan McLeod Cormack, physicist and biochemist, graduated in physics at the University of Cabe City in 1944 and postgraduate at Cambridge University, tested the mathematic model; and Godfrey Newbold Hounsfield, inventor and electrical engineer , joined the Royal College of Science and then was transferred to the EMI Central Research Laboratories, in Hanes, where apart from Cormack, had the idea of creating the computed tomography, so it is known as the father of CT.
Keywords: Allan McLeod Cormack; Godfrey Newbold Hounsfield; Computed Tomography; Nobel Prize of Medicine and Physiology in 1979.
INTRODUÇÃO
Este artigo visa contribuir para a compreensão dos trabalhos de Allan McLeod Cormack e Godfrey Newbold Hounsfield, responsáveis pelo desenvolvimento da tomografia computadorizada, e informar sobre a biografia dos mesmos. A invenção da TC foi um grande avanço para a área da saúde, pois até então o diagnóstico por imagem era limitado ao raio x, que fornece apenas uma imagem bidimensional e tem uma sensibilidade relativamente baixa na reprodução das variações na densidade do tecido. O tomógrafo foi o primeiro computador a ser utilizado para examinar o crânio, com especial ênfase para as doenças do cérebro, o motivo é a precisão, a sensibilidade e a possibilidade de obter uma imagem tridimensional.
BIOGRAFIA
Vida e Obra de Allan McLeod Cormack:
Nasceu em 1924 em Johanesburg, África do Sul, com descendência escocesa e foi naturalizado norte-americano em 1966. Inicialmente, pensou em seguir a carreira de seu pai, engenheiro, mas por interessar-se por astronomia, graduou-se em física na Universidade da Cidade do Cabo em 1944, onde também concluiu seu mestrado no campo da cristalografia em 1945, tornando-se professor de física nessa mesma universidade. Pós-graduou-se na Universidade de Cambridge, onde trabalhou como estudante de pesquisas sobre o hélio radioativo no Laboratório Cavendish, sob a tutela de Otto Robert Frisch. Em 1950, retornou a África do Sul para retomar sua posição de professor universitário, onde permaneceu até 1956. Nesse período, supervisionou a utilização de radioisótopos na residência médica no departamento de radiologia no Groote Schuur Hospital. Em 1957, mudou-se para os Estados Unidos. Trabalhou em Harvard, onde foi professor e acompanhou as pesquisas em diagnóstico de tumores com irradiação. Perplexo com as deficiências tecnológicas para tais diagnósticos, começou uma série de experiências, onde testou um modelo matemático fundamental para o desenvolvimento da tomografia axial computadorizada, essencial para diagnósticos de tumores. Os resultados foram publicados no Journal of Applied Physics em 1963 e 1964. Tornou-se professor titular na Universidade de Tufts em 1964 e foi chefe do departamento de Física entre os anos de 1968 e 1976. Em 1979, ganhou o prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina pelo desenvolvimento da tomografia assistida por computador, juntamente com Godfrey Hounsfield, apesar de terem realizado os estudos individualmente. Físico e bioquímico, aposentou-se em 1980. Em 1990, na Universidade de Tufts, Comarck recebeu um título honorário de doutorado, e recebeu a Medalha Nacional de Ciência, com o reconhecimento do presidente George Bush. Cormack foi membro da Academia Nacional de Ciências e da Academia Americana de Artes e Ciências, e foi companheiro da Sociedade Americana de Física. Faleceu em 1998 de câncer em Winchester, Estados Unidos.
Vida e Obra de Godfrey Newbold Hounsfield :
Nasceu em 1919 em Newark, Inglaterra. É conhecido como o pai da tomografia computadorizada. Foi engenheiro elétrico e inventor. Mais novo de cinco irmãos, cresceu numa fazenda. Introvertido, seu maior interesse era fazer experimentos em eletrônica e outros princípios científicos, como se atirar de uma pilha de feno com uma asa-delta caseira. Estudou em Londres no Guilds College em 1938, após estudar a comunicação de rádio. Quando eclodiu a Segunda Guerra Mundial, alistou-se como reservista voluntário da Royal Air Force – RAF, em 1939, onde se interessou pela mecânica do rádio. Após a Guerra, retomou seus estudos e recebeu um diploma de engenheiro elétrico e mecânico de Faraday House Faculdade de Engenharia Elétrica em 1951. Após a formatura, empregou-se na EMI Ltda. (Electrical and Musical Indutries), onde se manteve empregado em quase toda a sua vida profissional. Em 1959, liderou uma equipe de projeto na produção do primeiro computador britânico transistorizado, o EMIDEC 1100. Hounsfield passou a trabalhar em alta capacidade de dispositivos de memória de computador, e foi concedida uma patente britânica em 1967, intitulado Filmes magnética para o armazenamento de informação. Nesse mesmo ano, planejou uma máquina em que a imagem através do corpo humano fosse feita em fatias. Em 1975, a primeira máquina para escanear o cérebro foi comercializada pela EMI, utilizando seu método de tomografia computadorizada. O scanner rendeu a Hounsfield mais de trinta prêmios, incluindo o prêmio MacRobert, a maior honra da Grã-Bretanha para a engenharia. Em 1979, foi coroado com o Prêmio Nobel de Fisiologia ou medicina, ao lado de Allan M. Cormack. Com esse fato, foi promovido para cientista sênior da EMI. Morreu em 2004 de causas não reveladas.
DESENVOLVIMENTO
Em 1971, juntamente com a EMI Ltda., Godfrey N. Hounsfield desenvolveu o primeiro aparelho de tomografia computadorizada, restrito apenas a imagem do encéfalo e crânio. A partir da venda de aproximadamente 200 milhões de LPs da banda inglesa The Beatles em 1968, a EMI Ltda. conseguiu verba suficiente para o patrocínio dos estudos e experiências desenvolvidas. Para a realização desta invenção, Hounsfield previu um sistema de diagnóstico no qual uma máquina de raio X faria com que a imagem fosse feita em finas fatias através do corpo do paciente e um computador deveria processar as fatias em uma representação exata que iria mostrar os tecidos, órgãos e outras estruturas em grande maior detalhe. Apesar de os computadores disponíveis em 1967 não serem sofisticados o suficiente, Hounsfield continuou a aperfeiçoar a sua idéia e começou a trabalhar em um scanner de protótipo. Alistou-se dois radiologistas, James Ambrósio e Luís Kreel, que o ajudaram com seus conhecimentos práticos de radiologia e também forneceram amostras de tecidos e animais de laboratório para exames. O projeto atraiu o apoio do Departamento Britânico de Saúde e Serviços Sociais, e em 1971 uma máquina de testes foi instalada na inWimbledon Atkinson Morleys Hospital. Foi um grande sucesso, e os primeiros anos de produção serviram como modelo mais tarde. Estes scanners originais foram concebidos para a imagem latente do cérebro, e foram saudados por neurocirurgiões como um grande avanço. Como chefe de seção da EMI, Hounsfield continuou a melhorar o dispositivo, trabalhando para diminuir a exposição à radiação necessária, nitidez das imagens produzidas, e desenvolver modelos maiores, Na qual a imagem poderia ser formada a partir de qualquer parte do corpo, não apenas da cabeça. Este scanner de corpo inteiro foi ao mercado em 1975.
A Tomografia Computadorizada (TC) se constitui num aparelho de Raios X muito mais complexo que o convencional. Uma imagem de Raios X normal é bidimensional e plana, pois, na reprodução, a dimensão da profundidade é perdida. Nas máquinas de tomografia a ampola que emite os Raios X gira totalmente em volta do corpo do paciente e, à medida em que gira, emite Raios X em 360 graus, ou seja, fazendo uma circunferência completa em torno do paciente. Na TC o Raio X é concentrado num feixe estreito que passa apenas por uma pequena parte (fatia) do corpo. Os Raios X recolhidos pelos detectores são variavelmente atenuados pelo corpo do paciente, cuja variação na densidade dos diversos tecidos corpóreos deixam passar maior ou menor quantidade de raios. As imagens tomográficas podem ser obtidas em dois planos básicos: o plano axial (perpendicular ao maior eixo do corpo) e o plano coronal (paralelo a sutura coronal do crânio ou seja é uma visão frontal). Após obtidas as imagens, recursos computacionais podem permitir reconstruções no plano sagital (paralelo a sutura sagital do crânio) ou reconstruções tri-dimensionais. A Tomografia Computadorizada tornou possível uma visualização tridimensional dos órgãos em geral e, em particular do cérebro, de nosso interesse. Embora o resultado visual da Tomografia Computadorizada seja monocromático, ou seja, mostra apenas os vários tons do cinza, indo do totalmente preto ao branco, mesmo assim são muito mais numerosas que as variações de tons de cinza do Raio X convencional. Uma imagem de Raios X convencional tem uma variação de 30 escalas de cinza no máximo, enquanto as imagens de Tomografia Computadorizada possuem uma variação que chega a 200 escalas de cinza. Essa variação da cor é que permite identificar a densidade do tecido examinado, sua constituição óssea, tumoral, líquida, etc.
CONCLUSÃO
O Prêmio Nobel, a cada ano, premia excelentes cientistas que, com as suas descobertas, fazem ilustres contribuições à humanidade. No ano de 1979, Allan McLeod Cormack e Godfrey Newbold Hounsfield foram os responsáveis pela introdução, na sociedade, de um dos melhores métodos de diagnóstico por imagem já inventado. Através do interesse pelas pesquisas por parte dos dois cientistas, hoje, é possível diagnosticar com precisão as diversas doenças que afetam as pessoas, bem como, administrar nelas o tratamento adequado, devido a eficiência e clareza dos resultados.
REFERÊNCIAS
http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1979/
http://www.dec.ufcg.edu.br/biografias/GodfreNe.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Allan_McLeod_Cormack
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tomografia_computadorizada
http://www.faqs.org/health/bios/78/Allan-M-Cormack.html
http://www.faqs.org/health/bios/82/Godfrey-N-Hounsfield.html
http://fotolog.terra.com.br/neuroscience:213
