Volumetría

Qué es la volumetría

La palabra une dos raíces. "Volumen" tiene su propio recorrido etimológico, desarrollado en la entrada dedicada al volumen corpuscular medio. El segundo componente, "metría", procede del griego métron, medida, el mismo que aparece en pletismografía o en espirometría. Juntas forman, literalmente, medida de volumen.

No existe un aparato llamado volumetro. La volumetría se practica sobre imágenes ya adquiridas por otro equipo, casi siempre un tomógrafo o un resonador, y también sobre cortes histológicos o sobre modelos tridimensionales generados a partir de esas imágenes.

Cómo se calcula

El fundamento matemático es anterior a la medicina en varios siglos. En 1635, el matemático italiano Bonaventura Cavalieri publicó su Geometria indivisibilibus continuorum, donde establecía que el volumen de un cuerpo puede obtenerse sumando las áreas de sus secciones paralelas. Trasladado de la geometría pura a series de cortes de tomografía o resonancia, ese principio es la base de la estereología, la disciplina que estima el volumen de estructuras irregulares sin necesidad de reconstruirlas por completo.

En la práctica actual, un programa informático delimita los contornos de la estructura en cada corte y suma esas áreas para obtener un valor en centímetros o mililitros cúbicos. El resultado depende del grosor de corte, del contraste entre la estructura y el tejido vecino y de quién trace el contorno, lo que explica que dos volumetrías del mismo órgano no siempre coincidan del todo. El método de Cavalieri sigue siendo el estándar de referencia cuando se necesita una estimación sin sesgo sistemático, por ejemplo en estudios de investigación sobre atrofia cerebral.

Aplicaciones en medicina

La volumetría cerebral, y dentro de ella la del hipocampo, se emplea en neurología para el estudio del envejecimiento y de los procesos neurodegenerativos. En oncología permite seguir cómo cambia el tamaño de una masa a lo largo del tiempo. En cirugía hepática se usa para calcular por adelantado qué proporción del hígado quedará después de una resección amplia, o cuánto aporta un injerto procedente de un donante vivo. El procedimiento matemático es idéntico en los tres casos. Lo único que cambia es la estructura sobre la que se aplica.

Volumetría y volumétrico

El sustantivo y el adjetivo comparten raíz, pero no significan lo mismo. Volumétrico describe cómo se ha adquirido un conjunto de imágenes, como bloque tridimensional continuo y no como una serie de cortes independientes. La volumetría es lo que se hace después con esos datos, sea cual sea su origen. Un estudio puede ser volumétrico sin que nadie llegue a calcular ningún volumen sobre él. Y la volumetría clásica de Cavalieri nació aplicada a series de cortes que no tenían nada de volumétrico en el sentido técnico que hoy tiene la palabra.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo la volumetría que una prueba de imagen?

No. La prueba de imagen, una tomografía o una resonancia, genera los datos. La volumetría es el cálculo posterior que se hace sobre ellos, a veces en el mismo acto y a veces días después, con un programa distinto del que usó el equipo original.

¿Por qué se sigue citando a un matemático del siglo XVII en un cálculo médico del siglo XXI?

Porque el problema que resolvió Cavalieri, sumar secciones para obtener un volumen, es el mismo que resuelve hoy un radiólogo cuando delimita los contornos de un órgano corte a corte. Cambió el instrumento. El principio geométrico no.

¿Sirve para comparar el tamaño de un órgano entre dos personas distintas?

Depende de cómo se normalice el dato. El volumen cerebral en bruto varía mucho según el tamaño corporal de cada persona, de modo que los estudios de investigación suelen corregirlo por el volumen intracraneal total antes de comparar a un individuo con otro.

¿Qué significa que un volumen esté estimado sin sesgo?

Que el muestreo de los cortes no favorece sistemáticamente valores más altos o más bajos que el volumen real. En estereología eso se consigue empezando la serie en un punto elegido al azar y no siempre en el mismo lugar anatómico.

Referencias

1. O'Connor JJ, Robertson EF. Bonaventura Cavalieri. MacTutor History of Mathematics Archive, University of St Andrews.
2. Fernández Viadero C, et al. La estereología como herramienta de cuantificación del volumen y la atrofia cortical en el cerebro del anciano con demencia. Revista Española de Geriatría y Gerontología.
3. Radiología de la volumetría hepática en la valoración prequirúrgica. Revista Sanitaria de Investigación.
4. Estimación del volumen orbitario mediante imágenes de TC y el principio de Cavalieri. Revista chilena de radiología (Scielo Chile).