Космос - «мир, вселенная и мироздание» (др. греческий), первоначальное значение - «порядок, гармония, красота».
Впервые термин Космос для обозначения Вселенной был применён Пифагором...









Интересные сайты:




Вторжение отменяется

Каждому врачу известно выражение на латыни: Diagnosis cetra - ullae therapiae fundamentum, что означает «Достоверный диагноз - основа любого лечения». Сегодня врачи, определяя заболевание, все чаще используют лучевую диагностику: рентгеновский снимок, ультразвуковое исследование, томографию. Сегодня можно заглянуть внутрь организма без вторжения в него, или по-медицински - без инвазии. Но путь к «взгляду без боли» был непростым.

Цена «оплошности»

Кто бы мог подумать, что лауреат Нобелевской премии Вильгельм Конрад Рентген не имел аттестата об окончании школы - в 1863 году он был исключен за плохое поведение. История умалчивает о том, как, несмотря на это, юноше в 20 лет удалось поступить в только что открывшийся политехнический институт в Цюрихе (до этого ему дали от ворот поворот в Утрехтском университете). Возможно, на эту формальность в новом вузе попросту не обратили внимания - надо было добрать студентов. В результате такой «оплошности» мир получил гениального изобретателя, чье имя знает, наверное, каждый.

Свое главное открытие, за которое первым среди физиков удостоился Нобелевской премии, Рентген сделал 8 ноября 1895 года, поставив на службу человечеству невидимое глазу электромагнитное излучение с длиной волны 105 - 102 нанометра. С некоторой натяжкой можно сказать, что произошло это случайно: в своей лаборатории в университете Вюрцбурга пятидесятилетний ученый ставил опыты с катодными лучами - потоками быстрых электронов в разрядной трубке. Сквозь ее стенки они не проникали, но стоявший рядом бумажный экран, покрытый слоем кристаллов платиноцианистого бария, вдруг засветился зеленоватым светом.

Удивленный Рентген поднес этот лист поближе к трубке и увидел на бумаге нечеткое изображение костей своих пальцев. Выходит, лучи беспрепятственно проходят через ткани человеческого организма! В дальнейшем исследователь подтвердил свое открытие новыми экспериментами, а затем последовало его применение в медицине.

К слову, спустя несколько недель изобретатель радио Александр Попов в Кронштадтском госпитале воспроизвел опыты Рентгена, создав первый в России рентгеновский аппарат. А в январе 1896 года в петербургской Военно-медицинской академии были сделаны рентгенограммы костей - не прошло и трех месяцев после открытия немецкого ученого...

Казалось бы, спустя 120 лет настала пора распрощаться с рентгеновскими аппаратами - на вооружении медиков более высокотехнологичное оборудование. Однако специалисты не торопятся. Да, рентгенология перестала быть единственным методом лучевой диагностики, но без нее пока не обойтись - профильные отделения и кабинеты в медучреждениях загружены. В частности, проводятся флюорографические исследования. Это позволяет на ранних стадиях выявить не только туберкулез, но и онкологию (порядка 40% больных раком легких). К тому же рентген нынче не тот - на вооружении телеуправляемые цифровые аппараты, позволяющие проводить все виды исследований с минимальными дозами облучения и затратами времени. Да и экономический фактор важен: использовать тот же томограф для маммографии (обследования молочных желез) все равно что палить из пушки по воробьям.

Ультразвуком присмотреться...

Очередной шаг в лучевой диагностике - ультразвуковое исследование. В его основе, как явствует из названия, физические свойства ультразвука - колебаний с частотами выше диапазона слышимости у человека (20 тысяч герц). Причем не только в воздухе (газах), но и в жидкостях и твердых телах.

Кстати, ученые подбирались к ультразвуку задолго до открытия Рентгена. Сначала итальянец Ладзаро Спалланцани в 1794 году обнаружил «особое чувство» у летучих мышей: обычно они прекрасно ориентируются в темноте, но стоит закрыть им уши, как животные сразу теряют эту способность. Значит, объяснил ученый, эти рукокрылые испускают невидимые и неслышимые нами лучи, а потом принимают их на слух.

В 1887 году английский физик Джон Уильям Стретт разработал теорию звука - фундамент науки об ультразвуке. В 1880-м братья Пьер и Жак Кюри открыли пьезоэлектрики. Это позволило создать преобразователь ультразвука из пьезоэлементов - главный компонент любого УЗИ-оборудования, улавливающий возвратное колебание. Иными словами, невидимый луч научились фиксировать.

Правда, сразу до медицины дело не дошло.

В начале XX века ультразвук стали применять в гидролокации - появились эхолоты. Затем в начале 1930-х годов в промышленности применили дефектоскопы, позволившие находить брак в металлоконструкциях.

Родоначальником УЗИ-диагностики в медицине считается австрийский психоневролог Карл Теодор Дюссик. В 1947 году в Вене он продемонстрировал измерение интенсивности прохождения ультразвуковой волны сквозь череп пациента. При этом ему удалось обнаружить опухоль мозга.

Дальше - уже дело техники. Два года спустя американец Дуглас Хаури представил сконструированный им первый аппарат медицинского УЗИ-сканирования. Конечно, он существенно отличался от нынешних: пациент располагался в емкости с жидкостью и сидел неподвижно, пока вокруг него медленно вращался сканер - сомаскоп.

Увы, развитие УЗИ-диагностики тормозилось длительностью самого процесса и необходимостью полной неподвижности пациента. С развитием компьютерных технологий эти недостатки постепенно устранялись - уже к концу 1960-х годов УЗИ-сканеры приобрели вполне современный вид.

В конце XX века метод ультразвукового исследования значительно продвинулся вперед и сегодня широко используется в медицине. Его основные преимущества - доступность и высокая информативность. Немаловажный плюс - безвредность УЗИ: его сегодня назначают даже беременным женщинам.

Такая вот музыка!

Компьютерный томограф

Но наибольший интерес представляет томограф - наиболее эффективный и точный аппарат для диагностики. В переводе с греческого tomos - «слой», отсюда и значение слова: прибор, позволяющий получать послойное изображение исследуемого объекта. В данном случае - человеческого тела.

Идея томографии родилась в Южно-Африканской Республике у физика-теоретика Аллана Кормака. В 1963 году он опубликовал статью о возможности компьютерной реконструкции изображения мозга. Спустя семь лет этим вплотную занялись в английской корпорации... электромузыкальных инструментов EMI, где создали специальную группу инженеров во главе с Годфри Хаунсфилдом. Был разработан сканер, который, вращаясь вокруг объекта, испускал направленные электромагнитные лучи. Основные части такого сканера - источник рентгеновского излучения, детекторы с фотоэлектронными умножителями и специализированная ЭВМ.

Все изменения сигнала, вызванные различной плотностью исследуемой биологической ткани, фиксировал детектор. Такая нарезка «тонких слоев» передавалась на компьютер для получения детального перекрестного изображения. На созданной группой Хаунсфилда экспериментальной установке первое сканирование объекта (мозг, консервированный в формалине) продолжалось девять часов!

Уже в 1972 году была произведена томограмма человека - пациенткой стала женщина с опухолевым поражением мозга. В апреле того же года на конгрессе Британского радиологического института Годфри Хаунсфилд и врач Джон Амброус выступили с сенсационным сообщением «Рентгенология проникает в мозг». А в 1979-м Хаунсфилду и Кормаку вручили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Компьютерные томографы (КТ) постоянно совершенствовались, в результате чего улучшалось качество изображения. К концу 1980-х годов появилось пятое поколение КТ, позволяющее рассмотреть элементы размером 1,5*1,5 миллиметра и меньше.

Физическая троица

Существует три разновидности томографов. Первая - рентгеновские компьютерные томографы. Те самые, которые появились первыми, но, совершенствуясь, востребованы и сегодня.

Вторая группа - магнитно-резонансные томографы (МРТ). Их работа основана на принципе резонансных колебаний частиц атомных ядер под воздействием сильного магнитного поля и не несет рентгеновской нагрузки. Колебания фиксируются, расшифровываются компьютером и подаются на монитор в виде изображения исследуемых органов. Метод наиболее часто применяется в нейрохирургии, неврологии, онкологии, травматологии и ортопедии.

Мировое признание МРТ подтверждено присуждением в 2003 году его родоначальникам - Полу Лотербуру и Питеру Мэнсфилду - Нобелевской премии. Но нужно учитывать, что удовольствие это дорогое: стоимость нового аппарата в зависимости от мощности и фирмы-производителя колеблется от 0,5 до 5,5 миллиона долларов.

И наконец, ядерная медицина - позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ). Больному вводится радиофармпрепарат, и потом его следы в организме обнаруживают в процессе томографического обследования. ПЭТ обычно используется для определения опухолей и слежения за динамикой их появления и роста. Кроме того, радиоизотопная диагностика незаменима при обследовании состояния и деятельности почек, печени, щитовидной железы, легких, при поиске очагов инфекции с помощью меченых лейкоцитов.

Итак, три физических явления - рентгеновское излучение, магнитное поле и физика атомного ядра - повлекли создание трех типов аппаратов, которые обычно называют одинаково: компьютерные томографы. Несмотря на различие физических принципов устройств, область их применения одна и та же - диагностика.

Путь от первого допотопного рентгеновского аппарата до суперсовременного томографа занял менее 100 лет. Куда дальше двинется лучевая диагностика? Впрочем, пациентов меньше всего интересуют технические подробности новых разработок. Главное - они позволят врачам еще точнеё ставить диагноз, а это, как известно, половина (если не больше!) успеха в лечении любого заболевания.

Петр НИКОЛАЕВ








Предыдущая     Статьи     Следущая











Друзья сайта: