Antecedentes Históricos de la Emisión Acústica en Latinoamérica – Segunda Parte

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Antecedentes de la Emisión Acústica en Medicina

Mencionemos la utilización de la emisión acústica en medicina. Los descubrimientos acústicos realizados en el siglo XIX permitieron avances en las técnicas de diagnóstico que hicieron posible un mejor tratamiento de las enfermedades.

Según Reiser, se toma la percusión como un antecedente de la auscultación (9). Se hace mención además de los primeros instrumentos utilizados, como el estetoscopio y la corneta acústica

Percusión

Antes del siglo XIX, los diagnósticos se basaban en la exposición verbal del propio paciente acerca de su enfermedad y en las observaciones que el medico sin otra ayuda que sus sentidos hacia del color de la piel, el estado de la lengua, la respiración, etc. Durante el siglo XVIII, sin embargo, se comenzó a prestar atención a unas pocas técnicas de exploración manual. Una de ellas era la percusión que consiste en producir sonidos que indiquen el estado de los órganos internos.

La percusión había sido ideada por el médico austríaco Leopold Auenbrugger von Auenbrugger, que la describió por primera vez en su Inventum novum, publicada en 1761. Su trabajo, sin embargo, fue ignorado hasta 1808 cuando se publicó una traducción al francés por el médico personal de Napoleón.

El libro señalaba que la observación de las manifestaciones externas apenas servia para el diagnóstico de las afecciones torácicas, pues enfermos con el mismo trastorno presentaban a menudo síntomas diferentes y pacientes con enfermedades distintas tenían, con frecuencia, los mismos signos. Criticaba la exposición de los síntomas por el propio enfermo, por ser insegura.

Para Auenbrugger el indicador más confiable era el sonido, que se ponía de manifiesto al percutir al paciente y encontrar señales objetivas de la enfermedad, reduciendo al mínimo la importancia de la personalidad y del aspecto físico del paciente.

Revolucionó el diagnóstico de las afecciones torácicas al proporcionar a los médicos un método más seguro que los habitualmente utilizados en la época.

Por desgracia su método chocaba tanto con las doctrinas médicas dominantes en su época, que la percusión no consiguió despertar la atención que merecía, ya que la mayoría de los médicos continuaban defendiendo la antigua teoría griega según la cual las enfermedades estaban producidas por desequilibrios en los fluidos orgánicos.

Los médicos del siglo XVIII continuaban pensando que las lesiones anatómicas eran de importancia secundaria para entender la génesis de las enfermedades y la aparición de los síntomas. Pero lo que influyó poderosamente en que los médicos pensaran en términos morfológicos, fue el libro del anatomista Morgagni, que como recién se publicó el mismo año que el de Auenbrugger y, por ello, pesó poco en las primeras reacciones ante la percusión.

La técnica de la percusión tiene inconvenientes, ya que no es eficaz en pacientes cuyas alteraciones están situadas profundamente en la cavidad torácica.

La comparación de los sonidos morbosos y normales en el mismo enfermo desempeñan un importante papel en el diagnóstico, de forma que el método no resultaba eficaz en enfermos con los dos pulmones afectados.

Los médicos actuales que utilizan la percusión ponen los dedos de una mano sobre el cuerpo del paciente para amortiguar los golpes que dan con la otra, pero la forma de percutir que preconizaba Auenbrugger era más violenta por lo que algunos médicos lo rechazaron.

En la época en la que Laënnec comenzó sus estudios sobre la auscultación, los aportes como los de Auenbrugger y Morgagni habían conducido a una actitud más favorable a las explicaciones anatómicas de la enfermedad.

Auscultación

La auscultación consiste en escuchar los sonidos que emiten los órganos internos del cuerpo para producir un diagnóstico. Existen dos métodos: el directo y el indirecto.

La auscultación directa consiste en poner el oído sobre el cuerpo del paciente a fin de escuchar los sonidos que emite el órgano que se desea verificar. En pacientes obesos es muy difícil percibir sonidos claros.

En 1816 el médico francés René Théophile Hyacinthe Laënnec descubre el método indirecto al inventar el estetoscopio. Al revisar una paciente obesa y no poder auscultarla poniendo directamente el oído, tomo un cuaderno lo arrolló para formar un cilindro, aplicó un extremo sobre el pecho de la paciente y puso su oído en el otro. A través de ese instrumento improvisado pudo escuchar los sonidos de la función cardíaca con mayor claridad que lo había sido hasta entonces.

Figura 6. René Laënnec. Descubridor de la auscultación indirecta con el estetoscopio.

Luego sustituyó el rollo de papel por un cilindro de madera de unos treinta centímetros de largo y cuatro de diámetro, que podía desmontarse en dos partes para transportarlo con mayor facilidad. A lo largo de su eje longitudinal, el cilindro tenia un estrecho conducto que favorecía la transmisión del sonido. La transmisión de algunos sonidos como los respiratorios fue posteriormente facilitada por una cavidad en forma de embudo que se apoyaba en el pecho del enfermo. Si había que explorar otros sonidos, como los cardíacos, se colocaba en la cavidad un pequeño obturador de madera.

Laënnec al comprobar que el estetoscopio le permitía oír los sonidos producidos por las funciones de todos los órganos torácicos, desarrolló técnicas de diagnóstico basada en la exploración con este instrumento. El estetoscopio se convirtió en el primer instrumento ampliamente utilizado por los médicos para diagnosticar enfermedades.

Durante 3 años se dedicó a auscultar a sanos y enfermos, y en 1819, publicó el Traité de l’auscultation médiate, descripción de la técnica de la auscultación indirecta, incluyendo descripciones de sonidos con una claridad que superaba todo lo que se había publicado hasta entonces.

El corazón produce dos sonidos en cada ciclo del latido. El primer tono es sordo, y está causado por la vibración de las válvulas auriculoventriculares y por la contracción de las fibras musculares ventriculares. El segundo tono es más agudo y se debe al cierre repentino de las válvulas aórticas y pulmonares. En las enfermedades cardiacas estos ruidos regulares pueden ser reemplazados o estar acompañados por soplos, originados por el paso violento de la sangre a través de orificios o válvulas anómalas.

La identificación de dichos soplos tiene gran importancia para el diagnóstico.

Instrumentos

Los dos primeros instrumentos destinados a amplificar el sonido fueron la corneta acústica y el estetoscopio. Estos fueron los precursores de los modernos instrumentos acústicos capaces de detectar sonidos subaudibles.

Corneta Acústica

En el siglo XVIII se inventó la corneta acústica que sirve para amplificar el sonido y consiste de un tubo de sección variable, cuyo extremo más pequeño se acerca al oído y el más grande se dirige en dirección a la fuente del sonido.

Figura 7. Corneta acústica

El principio de funcionamiento se basa en la reflexión del sonido sobre las paredes internas del dispositivo, de manera que sobre la membrana del tímpano se concentre una mayor cantidad de energía proveniente de la propagación de la onda sonora.

Las primeras cornetas fueron hechas de estaño, hierro o vidrio.

Varios autores se disputan la paternidad del invento de la corneta acústica: Athanasius Kircher en 1650, profesor de matemáticas en el Colegio Jesuita de Roma, Robert Hooke en Inglaterra que presentó su corneta a la Royal Society en 1667 y Samuel Morland también inglés, que la presentó en esa misma sociedad en 1671.

Estetoscopio

A partir de la invención del estetoscopio por parte de Laënnec en 1816, se desarrollaron numerosas mejoras durante la segunda mitad del siglo XIX.

Se diseñaron modelos más pequeños y fáciles de transportar. Se mejoraron las propiedades acústicas, sustituyendo la cavidad parabólica por una cónica en la extremidad que se apoyaba en el tórax del paciente.

En 1829 el médico Escocés Nicholas Comins construyó el primer estetoscopio que no era totalmente rígido. El instrumento constaba de dos tubos de madera, cada uno de veinte centímetros de largo, unidos con una articulación que podía colocarse en cualquier ángulo. También podía girar un auricular adosado a uno de los tubos.

Figura 8. Estetoscopio monoaural primitico junto a uno moderno biaural y flexible.

Los primeros estetoscopios monoaurales plenamente flexibles construidos con tubos plegables aparecieron en la década de los treinta. Tenían hasta un metro de largo y evitaban que los enfermos tuvieran que cambiar continuamente de posición durante la exploración.

Figura 9. Estetoscopio monoaural parcialmente flexible

Seguramente, Comins fue también el primero que ideó un estetoscopio biaural, con un tubo flexible para cada oído. No obstante, los primeros modelos que funcionaron de modo satisfactorio no se construyeron hasta comienzos de los años cincuenta.

Con el invento del micrófono en 1878, se creyó posible una amplificación de los sonidos, pero pronto se comprobó que los ruidos pulmonares y cardíacos recogidos, no tenían suficiente claridad para los fines diagnósticos.

En 1900, los médicos comprobaron que una membrana colocada en el extremo del estetoscopio facilitaba la transmisión de los sonidos, por lo cual se añadió al estetoscopio.

Los estetoscopios actuales siguen básicamente el mismo diseño y cuentan con dos extremidades: una acampanada y sin diafragma, para los sonidos de tono más bajo, y otra más amplia y aplanada con un diafragma, para los sonidos de tono elevado.

Antecedentes de la Emisión Acústica en Geología

En las ciencias geológicas se ha utilizado la emisión acústica en la caracterización de minerales, Ya habíamos mencionado al mineralogista Andrés Manuel del Río, quien fue profesor del Real Seminario de Minería de México. Escribe en 1795 un libro de texto, "Elementos de Oritognosia" donde se indica la forma, entre otras, de caracterizar a los minerales por el sonido (8). Expresa que se producen sonidos característicos en algunos minerales al ser tocados con un cuerpo duro y da como ejemplo el arsénico nativo, o al doblarlos como el talco, o pasando los dedos por encima como la variedad harinosa de la ceolita. Este empleo de la emisión acústica prácticamente se ha discontinuado en beneficio de las técnicas instrumentales de caracterización.

Otra utilización más moderna se refiere a la investigación de las ondas sísmicas producidas antes, durante y posteriormente a los terremotos y las ondas microsísmicas en las rocas.

Un precursor fue el Dr. Ernest Hogdson de Canadá quien en 1923 predijo el empleo de las "vibraciones supersónicas" para predecir los terremotos y fracturas de las rocas (6).

El primero que estudio las ondas sísmicas fue el Dr. Leonard Obert del Bureau of Mines de los Estados Unidos en 1938 y descubrió en forma accidental las ondas microsísmicas al hacer ensayos de propagación de ondas en las minas de plomo-cinc, al encontrar señales espúreas en sus geófonos. Después de eliminar los posibles defectos del equipamiento descubrió que esas señales se generaban en el seno de las rocas.

Las ondas microsísmicas sirven para detectar y delimitar áreas de tensiones y no se
requiere un conocimiento previo de las propiedades mecánicas de la roca o su estado
de tensiones (6).

Grupos de Trabajo en Emisión Acústica

El primer grupo de trabajo nacional en emisión acústica que se formó fue el de los Estados Unidos de Norte América en 1967, denominado "Acoustic Emission Working Group" (AEWP).

Le siguió el grupo del Japón en 1969, llamado "Japanese Committee on Acoustic Emission", (JCAE).

En 1971 se creó en Europa el primer grupo regional, el "European Working Group on Acoustic Emission" (EWGEA).

El primer grupo de trabajo nacional sobre emisión acústica de Asia fue el de la India, creado en 1985.

El grupo nacional de Sud Africa denominado "South African Working Group for Acoustic Emission" se creó en 1989.

En Corea se creó en 1990 el "Korean Working Group on Acoustic Emission" (KWGAE).

El 4 de abril de 1997 se creó el Grupo Latinoamericano de Emisión Acústica (GLEA) con el fin de promover, desarrollar, investigar, realizar reuniones, etc., sobre temas de emisión acústica. Los miembros fundadores son: Dr. J.E. Ruzzante, Ing. M.A. Sabio Montero, Lic. M.I. López Pumarega, Lic. M. Armeite, Ing. P. Feres Filho, Dr. C.E. D’Attellis, Dra. R. Piotrkowski e Ing. T.A. Palacios.

Antecedentes del Estudio de la Emisión Acústica en Latinoamérica

Es aún incompleta la información disponible para hacer el esbozo completo de las primeras incursiones en Latinoamérica de las investigaciones en emisión acústica y la consecuente conformación de los grupos que actualmente se dedican a esta disciplina.

Es de esperar que a partir de este trabajo se logren los aportes y se reúna más información para tener una visión más acabada de las potencialidades de cada país. Se describe el desarrollo de los grupos de emisión acústica de Argentina por ser del que se dispone de mayor información.

De los otros países de América Latina se dispone de información fragmentada y no será expuesta hasta no reunir más datos.

Además sería deseable agregar los correspondientes a los grupos de emisión acústica españoles y portugueses para conformar, junto con los latinoamericanos, el grupo Iberoamericano.

Argentina

En Argentina el inicio de las actividades en Emisión Acústica las realiza el Dr. Roberto Pascual, de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) en 1971 en el Centro Atómico Bariloche. Entre ese año y 1980 se llevaron a cabo trabajos de investigación en diversas aleaciones de cobre y de aluminio que produjeron varias publicaciones debidas a R. Pascual, M. Ahlers, R. Rapacioli, W. Arneodo, S. Mintzer, R. Frydman, R. Volpi y una tesis de doctorado (S. Mintzer).

Se forma otro grupo en la Universidad de Córdoba, en el IMAF, con H. Bertorello, H. Cáceres, W Arneodo, que también realiza varias publicaciones y una tesis de doctorado (H. Cáceres).

En 1980 inicia sus actividades otro grupo de trabajo en el Centro Atómico Constituyentes de la CNEA, que continua en la actualidad, formado por J. Ruzzante, M. Granovsky, a quienes se agregan después M.I. López Pumarega, M. Armeite, que ha producido varias publicaciones y una tesis de doctorado (M.I. López Pumarega).

En 1997 comienzan los trabajos en el Instituto de Materiales y Suelos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de San Juan de la mano del Ing. M. A. Sabio Montero.

En ese mismo año, el Ing. Horacio Lescano comenzó los estudios en emisión acústica en la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Delta.

Conclusiones

Se hace un aporte a la historia de la emisión acústica en su periodo auditivo, en metalurgia, medicina y geología, presentando los ejemplos del grito del estaño de Biringuccio, Barba y Del Río, los trabajos pioneros en medicina de Auenbrugger en percusión y Laënnec en auscultación. Los primeros instrumentos utilizados como la corneta acústica y el estetoscopio y la técnica de caracterización de minerales por la emisión de sonido. Dentro del periodo científico-tecnológico, se listan las los grupos de trabajo en emisión acústica creados a nivel nacional y regional, con énfasis en el Grupo Latinoamericano de Emisión Acústica (GLEA) y se hace una reseña de la iniciación de esta disciplina en Argentina, resaltando el deseo de sumar los datos de los otros países.

Bibliografía

Tulio A. Palacios
Comisión Nacional de Energía Atómica, C.A.C., Av. Gral. Paz 1499, (1650)
San Martín, Pcia. de Buenos Aires, Argentina. E-mail: [email protected]