Открытия, которые изменили мир

Мы рассказали о самых важных этапах в истории открытия и применения рентгеновских лучей в медицине, но на этом история не заканчивается. В последние годы в этой области было сделано много новых шагов. Некоторые из них, например разработка контрастных агентов, универсальны и применяются во всех областях диагностической рентгенологии. Другие относятся к конкретным областям, но существенно влияют на медицинскую практику и состояние пациентов в целом. Один из примеров — маммография, использование рентгеновских лучей для выявления и диагностики новообразований молочных желез. Впервые рентгеновские лучи применил для исследования этой болезни немецкий хирург Альберт Саломон в 1913 г., но методы того времени были весьма приблизительными и ненадежными. В 1930 г. рентгенолог Стаффорд Уоррен одним из первых смог собрать достоверные данные о клиническом использовании рентгеновских лучей в диагностике и лечении грудных болезней. Но только в 1962 г. рентгенолог из Техасского университета Роберт Иган опубликовал эпохальное исследование, в котором описал методы маммографии, позволяющие достичь 92–97% точности при выявлении рака груди. Полученные им результаты подтвердили значение маммографии в медицине и привели к ее широкому использованию в диагностике. К 2005 г. в США с маммографией были связаны 18,3 млн обращений к врачам — около 30% от общего числа рентгеновских исследований.

Но, пожалуй, одним из самых изумительных недавних достижений стало появление новых способов применения рентгеновских лучей для более глубокого понимания внутреннего строения тела. До 1970-х у рентгеновских снимков был один серьезный недостаток: они были плоскими и двумерными. Поскольку они не имели глубины, изображения одних внутренних органов часто перекрывали другие, находящиеся поблизости органы и ткани, которые отбрасывали тени и снижали контрастность. Поэтому врачи, пытаясь получить более четкую картину, часто заказывали сразу два рентгеновских снимка: в прямой и боковой проекциях. В 1971 г. британский инженер Годфри Хаунсфилд положил конец этим затруднениям, разработав компьютерную томографию (КТ): метод создания послойных снимков, или «срезов» исследуемой части тела с помощью рентгеновских лучей. (Греческое слово tomos означает «срез» или «слой».) Раньше на пациента направляли пучок лучей и получали одно изображение. С появлением КТ стало возможно пропускать лучи сквозь пациента много раз, под разными углами. Потом лучи собирались детекторами, которые преобразовывали их в электрические сигналы. Сигналы передавались в компьютер, создававший на основе полученных данных подробные послойные «срезы», из которых затем можно было собрать трехмерное изображение. Во время построения изображения органы не перекрывают друг друга. Кроме того, КТ-детекторы обладают большей чувствительностью, чем пленка, поэтому КТ может дать гораздо более подробные сведения об изменении плотности тканей, чем обычные рентгеновские лучи.

Развитию КТ помогли два ключевых достижения 1960-х и 1970-х. Одним из них было изобретение мощных мини-компьютеров, которые позволяли обрабатывать огромное количество данных, собранных рентгеновскими детекторами, и создавать на их основе достоверное изображение. Вторым была работа Аллана Кормака, который создал математическую модель, позволяющую измерять плотность тканей тела и использовать эту информацию для создания послойных рентгеновских изображений. За свою работу в развитии КТ Хаунсфилд и Кормак были в 1979 г. награждены Нобелевской премией по физиологии и медицине.

С самого начала своего использования КТ позволяла получить четкое изображение серого и белого вещества головного мозга и тем самым оказала огромное влияние на диагностику неврологических заболеваний. С тех пор было предложено множество усовершенствований, которые привели к повышению скорости сканирования, получению более тонких срезов и возможности сканировать более крупные части тела. Сегодня компьютерные томографы могут создавать уникальные 3D-изображения практически любой части тела. Например, недавно эту технологию начали применять в виртуальной колоноскопии (КТ воспроизводит изображение внутренней поверхности толстой кишки). Это менее инвазивный метод, чем традиционное введение длинной гибкой оптической трубки в толстую кишку. Поэтому виртуальная колоноскопия становится важным инструментом предупреждения рака толстой кишки.

Много способов — всегда надежный результат