How X-rays see through your skin - Ge Wang

Qué hacen los rayos X para ver a través de tu piel - Ge Wang

Traductor: Agustina Francisca Revisor: Marly Jáuregui

In 1895, a physicist named Wilhelm Roentgen

En 1895, un físico llamado Wilhelm Roentgen

was doing experiments with a cathode tube,

hacía experimentos con un tubo de rayos catódicos.

a glass container in which a beam of electrons lights up a fluorescent window.

un envase de vidrio con un haz de rayos de electrones enciende una capa fluorescente.

He had wrapped cardboard around the tube

Había envuelto el tubo con cartón

to keep the fluorescent light from escaping,

para evitar que la luz fluorescente escapara,

when something peculiar happened.

cuando algo extraño sucedió.

Another screen outside the tube was glowing.

Otra pantalla fuera del tubo brillaba.

In other words, invisible rays had passed through the cardboard.

Es decir, unos rayos invisibles habían atravesado el cartón.

Wilhelm had no idea what those rays were, so he called them X-rays,

Wilhelm no sabía qué eran esos rayos, así que los llamó rayos X,

and his discovery eventually won him a Nobel Prize.

y su descubrimiento con el tiempo le ganó un premio Nobel.

Here's what we now know was happening.

Hoy sabemos lo que sucedía:

When high energy electrons in the cathode tube

cuando electrones muy energéticos en el tubo

hit a metal component,

chocan con un elemento metálico,

they either got slowed down and released extra energy,

estos pueden disminuir su velocidad y liberar energía extra,

or kicked off electrons from the atoms they hit,

o arrancar electrones de los átomos con los que chocan,

which triggered a reshuffling that again released energy.

que producen una reestructuración que a su vez liberará energía.

In both cases, the energy was emitted in the form of X-rays,

En ambos casos, la energía se emitía en forma de rayos X,

which is a type of electromagnetic radiation

que es un tipo de radiación electromagnética

with higher energy than visible light, and lower energy than Gamma rays.

de mayor energía que la luz visible, y menor energía que los rayos gamma.

X-rays are powerful enough to fly through many kinds of matter

Los rayos X son tan poderosos como para atravesar varios tipos de materias,

as if they are semi-transparent,

como si fueran semi transparentes,

and they're particularly useful for medical applications

y son especialmente útiles para aplicaciones médicas,

because they can make images of organs, like bones, without harming them,

ya que pueden generar imágenes de órganos, como los huesos, sin dañarnos,

although they do have a small chance

aunque tienen una probabilidad baja

of causing mutations in reproductive organs,

de generar mutaciones en órganos reproductivos,

and tissues like the thyroid,

y en tejidos como la tiroides,

which is why lead aprons are often used to block them.

y es por esto que se utilizan delantales de plomo para bloquearlos.

When X-rays interact with matter, they collide with electrons.

Cuando interactúan con la materia, los rayos X chocan con los electrones.

Sometimes, the X-ray transfers all of its energy to the matter and gets absorbed.

A veces, transfieren toda su energía a la materia y es absorbida.

Other times, it only transfers some of its energy,

Otras veces, transfieren solo una parte de su energía,

and the rest is scattered.

y el resto es dispersada.

The frequency of these outcomes

La frecuencia de estos resultados

depends on how many electrons the X-rays are likely to hit.

dependerá de la cantidad de electrones que chocan con los rayos X.

Collisions are more likely if a material is dense,

Las colisiones son más probables si el material es denso,

or if it's made of elements with higher atomic numbers,

o si está compuesto por elementos con números atómicos altos,

which means more electrons.

lo que significa más electrones.

Bones are dense and full of calcium, which has a relatively high atomic number,

Los huesos son densos y contienen calcio, un elemento con un número atómico alto,

so they absorb X-rays pretty well.

así que absorben los rayos X bastante bien.

Soft tissue, on the other hand, isn't as dense,

El tejido blando, por otro lado, no es tan denso,

and contains mostly lower atomic number elements,

y está compuesto mayormente por elementos de número atómico bajo,

like carbon, hydrogen, and oxygen.

como carbono, hidrógeno y oxígeno.

So more of the X-rays penetrate tissues like lungs and muscles,

Entonces la mayoría de rayos X penetran tejidos como pulmones y músculos,

darkening the film.

oscureciendo la película.

These 2-D pictures are only useful up to a point, though.

Sin embargo, estas imágenes 2D sirven solo hasta cierto punto.

When X-rays travel through the body,

Cuando los rayos X viajan por el cuerpo,

they can interact with many atoms along the path.

pueden interactuar con muchos átomos en el camino.

What is recorded on the film reflects the sum of all those interactions.

Lo que se graba en la película refleja la suma de todas esas interacciones.

It's like trying to print 100 pages of a novel on a single sheet of paper.

Es como intentar imprimir 100 páginas de una novela en una sola hoja.

To see what's really going on,

Para saber lo que realmente sucede,

you would have to take X-ray views from many angles around the body

deberías tomar vistas de rayos X desde distintos ángulos del cuerpo

and use them to construct an internal image.

y usarlas para construir una imagen interna.

And that's something doctors do all the time

Y es algo que los médicos hacen todo el tiempo

in a procedure called a CT, Computed Tomography scan,

con un procedimiento llamado TC, escáner de Tomografía Computarizada,

another Nobel Prize winning invention.

otro invento ganador del premio Nobel.

Think of CT like this.

Piensa en una TC así:

With just one X-ray,

solo con los rayos X,

you might be able to see the density change due to a solid tumor in a patient,

podrías ver el cambio de densidad que un tumor sólido causa en un paciente,

but you wouldn't know how deep it is beneath the surface.

pero no la profundidad a la que se encuentra.

However, if you take X-rays from multiple angles,

Sin embargo, si tomas rayos X desde múltiples ángulos,

you should be able to find the tumor's position and shape.

podrías descubrir la posición y la forma del tumor.

A CT scanner works by sending a fan or cone of X-rays through a patient

Un escáner TC funciona enviando un abanico de rayos X que atraviesan al paciente

to an array of detectors.

y llegan a una matriz de detectores.

The X-ray beam is rotated around the patient,

El haz de rayos X va rotando alrededor del paciente,

and often also moved down the patient's body,

y por lo general, también va de un extremo a otro del cuerpo,

with the X-ray source tracing a spiral trajectory.

mientras la fuente del rayos X traza una trayectoria en espiral.

Spiral CT scans produce data that can be processed into cross sections

Una TC espiral registra imágenes que se procesan como secciones trasversales

detailed enough to spot anatomical features, tumors,

con suficiente detalle para encontrar características anatómicas, tumores,

blood clots, and infections.

coágulos de sangre e infecciones.

CT scans can even detect heart disease and cavities

Estas tomografías pueden detectar incluso enfermedades del corazón y caries

in mummies buried thousands of years ago.

en momias enterradas hace miles de años.

So what began as Roentgen's happy accident has become a medical marvel.

Lo que inició como un feliz accidente para Roentgen, ahora es una maravilla médica.

Hospitals and clinics now conduct over 100 millions scans each year worldwide

Los hospitales y clínicas de todo el mundo hacen más de 100 millones de escaneos

to treat diseases and save lives.

para tratar enfermedades y salvar vidas.