Не жилец! - [85]

В конце XIX века французский физик Пьер Кюри, прославившийся своими исследованиями радиоактивности, вместе со своим братом Жаком открыли пьезоэлектрический эффект — возникновение электричества в кристаллах, подвергающихся сжатию. Заодно генерируются ультразвуковые волны. Во время Первой мировой войны другой французский ученый, Поль Ланжевен, использовал пьезоэлектрический эффект для генерации ультразвуковых волн в воде. Так были созданы первые аппараты для подводной локации. Потребность в них остро обозначилась после гибели «Титаника», который столкнулся с айсбергом, а начавшаяся война еще сильнее стимулировала исследования в этом направлении.

Странно, но идея использования ультразвука в целях медицинской диагностики была реализована только в сороковых годах ХХ века. Первая попытка оказалась не совсем удачной. Два австрийца, врач-невропатолог Карл Дуссик и его брат Фридрих, физик, при помощи ультразвука смогли обнаружить опухоль мозга. Однако впоследствии выяснилось, что никакой опухоли у пациента не было. То, что Дуссики приняли за опухоль, оказалось отражением ультразвука от черепной кости. Вместо триумфа ультразвукового метода получилась его дискредитация.

Но ультразвуковые волны все же проникали в организм и отражались от его структур, поэтому исследования по их применению в медицине продолжались. В разных странах появлялись сообщения на эту тему, а в тысяча девятьсот пятьдесят четвертом году был создан первый ультразвуковой аппарат, позволявший исследовать брюшную полость. «Исследовать», а не «производить осмотр», потому что первые ультразвуковые аппараты были «одномерными» — на мониторе врач получал не изображения органов, а всего лишь график в прямоугольной системе координат. Но и график мог рассказать многое тому, кто знал, на что направлен луч ультразвука. Врач получал сведения о плотности тканей, через которые проходил луч, и делал выводы.

После того как чувствительный элемент ультразвукового датчика стало возможным вращать так, чтобы волны расходились бы веером, стало возможным получать двухмерное изображение исследуемых тканей. Это важное событие, произошедшее в семидесятые годы ХХ века, сделало ультразвуковую диагностику популярной, поскольку информативность ее резко возросла. Впоследствии вращающийся элемент заменили на совокупность мелких элементов, работающих в автономном режиме — вместо вращения электрические импульсы подавались то к одним, то к другим элементам. Это дало возможность получения высококачественных двухмерных изображений.

Но каким бы качественным не было двухмерное изображение, трехмерное будет лучше. Ультразвуковые аппараты, способные давать трехмерное изображение исследуемых органов, вошли в арсенал медицины только в начале нынешнего века. Переход от двухмерного изображения к трехмерному занял гораздо больше времени, нежели переход от одномерного к двухмерному. Это связано со сложностями, которые нужно было преодолеть разработчикам. Главных проблем было две — датчик не мог быть слишком громоздким, иначе врач просто не смог бы удержать его в руке, и получение изображения не должно было занимать много времени.

От движущихся объектов ультразвуковые волны отражаются с разной частотой. Если приближается к датчику, то частота волн увеличивается, а если удаляется, то уменьшается. Это явление, получившее название «эффекта Доплера» в честь открывшего его австрийского физика Кристиана Доплера, используется для определения направления тока крови при ультразвуковом исследовании сердца и сосудов.

Ультразвуковое исследование стало замечательным дополнением к рентгеновскому. Казалось бы — ну чего еще можно желать? То, что нельзя увидеть при помощи Х-лучей, помогут увидеть ультразвуковые волны. Но всегда хочется большего, так уж все мы устроены…

В частности, с момента появления рентгенологического метода исследования врачи начали задумываться о том, каким образом можно рассматривать отдельные органы или же делать снимки тканей, расположенных на определенной глубине. Например, на обычной рентгенограмме видна тень в легком. Надо бы рассмотреть ее поближе, так чтобы не мешало то, что расположено впереди и позади… Или же хочется пристальнее рассмотреть сердце… Как это сделать?

В тысяча девятьсот четырнадцатом году австрийский врач Карл Майер сделал на врачебном конгрессе в городе Львове доклад «Рентгенография сердца, свободная от посторонних теней». Для того чтобы «выделить» сердце, Майер во время снятия рентгенограммы перемещал рентгеновскую трубку и, соответственно, кассету с чувствительной пленкой по дуге таким образом, чтобы центр вращения находился на уровне сердца. Нужный участок сердца на снимке получался хорошо видимым, а все остальное было размытым и не мешало анализировать изображение, не накладывалось на него.

Вскоре после конгресса началась Первая мировая война, которая отвлекла внимание врачебного сообщества от метода Майера. И только после ее завершения, в начале двадцатых годов прошлого века, французский врач Андрэ Бокаж разработал и запатентовал рентгеновский аппарат, предназначенный для послойной рентгенографии, в котором был использован принцип, предложенный Майером, — одновременное и взаимно противоположное сочетанное перемещение рентгеновской трубки и кассеты с пленкой вокруг пациента. В результате такого перемещения можно было получать послойные изображения внутренних структур человеческого тела (или любого другого исследуемого объекта). Эти послойные изображения были идентичны тем, которые получал создатель топографической анатомии Николай Пирогов, распиливая предварительно замороженные трупы.