073 К. Дуссик 1908-1968

Удивительная способность летучих мышей ориентироваться в темноте давно заинтересовала ученых. Выполняя различные эксперименты, они пришли к выводу, что  летучие мыши слышат нечто недоступное человеческому уху, что позволяет им ориентироваться в пространстве. Постепенно стало ясно, что они ориентируются с помощью ультразвука, посылая сигнал и чувствуя его отражение.  Во многом подтолкнула к этим исследованиям и трагедия «Титаника» в 1912, которая заставила ученых искать прибор, который позволил бы сделать судоходство безопаснее. Позаимствовав у летучих мышей принцип эхолокации, ученые сконструировали прибор с использованием энергии пара. Устройство должно было определять объекты на пути следования судна и предотвращать в тумане столкновения с айсбергами.

Начало XX века стало периодом укрепления позиций ультразвука. В истории советской науки этот период связан с работами Сергея Яковлевича Соколова, основателя ультразвуковой дефектоскопии и акустической микроскопии.
Физик С. Соколов (1897–1957) был сыном небогатого крестьянина из села Кряжим Саратовской губернии. Окончил сначала церковно-приходскую школу, а потом интернат, откуда вышел дипломированным сельским учителем.
Педагогом не работал, потому что заинтересовался электричеством и поступил в Саратовское техническое училище. А после гражданской войны закончил петроградский Электротехнический институт (позднее ЛЭТИ). В середине 20-х гг. Сергей начал работать в Центральной радиолаборатории  у известного физика Леонида Мандельштама. Тут он сразу проявил себя: смог сконструировать такой же излучатель ультразвука, как у французов. И стал замерять, как быстро затухает ультразвук в твердом теле, пропуская его по проводам. В результате  установил, что над пустотами в металле ультразвук не проходит. И исходя из этого, сконстируировал очень важный прибор- первый в мире дефектоскоп, т.е.  установку для контроля качества металлов при помощи ультразвука (1934 г.).

В 1937 г. венский психиатр Карл Тео Дуссик прочел пересказ статьи Соколова. И подумал, что опухоли мозга тоже отличаются по свойствам от здоровых тканей, так что дефектоскопия должна их обнаружить. Но как подставить голову под луч, влияние которого на живые ткани было неизвестно?

Надо сказать, что психиатры того времени меньше других врачей боялись сильных воздействий на мозг. Тот же Дуссик был авторитетом в использовании инсулинового шока как средства от шизофрении: больного погружали в искусственную гипогликемическую кому, как известно метод опасный и малоэффективный, впоследствии от него отказались. Почему бы не попробовать еще и ультразвук? Дуссик, преподававший на медицинском факультете Венского университета, заказал на соседнем физическом факультете испытательную установку вроде соколовского дефектоскопа. Однако пока ее строили, случилось важное политическое событие - Австрию присоединила нацистская Германия. Порядки в университете изменились, вспомнили, что отец Дуссика, зубной врач из Чехии,  то есть «расово неполноценный славянин», и его лишили профессорской должности.  Дуссик уехал из Третьего рейха в США,  но ненадолго. В начале  40-х гг. он вернулся в Вену и стал заведовать неврологической клиникой.

Теперь Дуссик смог довести до конца задуманный ранее опыт. Но провел он его прежде всего на самом себе - подставил свой висок под ультразвук частотой 1,5 МГц – и приемник у другого виска зафиксировал ультразвуковой луч, хотя и несколько рассеянный и ослабленный. В ходе опыта Карл Дуссик не ощутил ровным счетом ничего. Луч оказался совершенно не опасен.

1 мая 1941 г. австрийский психиатр Карл Дуссик сообщил о своих опытах, показавших, что ультразвук можно использовать для диагностики. Это день рождения УЗИ. В своей статье, вышедшей, когда немцы стояли под Москвой, он упомянул и советского ученого Соколова.

После окончания войны,  в 1946 году,  Дуссик  с помощниками  вернулись  к своим опытам. Голову пациента погружали в ванну с водой, только нос оставался наверху для дыхания.  Затем сканировали в двух плоскостях, передвигая датчик. Приемник с другой стороны головы улавливал измененный ультразвук, перепады мощности которого меняли яркость свечения электрической лампочки. Эти изменения фиксировала фотобумага на вращающемся барабане. Так состоялось первое в истории ультразвуковое сканирование человеческого мозга. Надо сказать, что и это исследование  Карл Дюссик провел  первоначально на себе, прежде чем подвергнуть этому испытанию пациентов. Исследователи обнаружили, что там, где на снимке должны были находиться заполненные ликвором желудочки, действительно помещалось темное пятно.

Они были очень рады находке, и затем просветили мозг 34-летней женщины, которая с трех лет страдала эпилептическими припадками. В теменной доле зафиксировали странное крестовидное затемнение. Заведующий хирургическим отделением доктор Крюгер выполнил операцию и обнаружил плоскую опухоль – астроцитому, которую не могли выявить ни ангиография, ни ЭЭГ. После операции больная полностью выздоровела.

После 300 опытов с УЗИ, которое Дуссик назвал «гиперфонографией», в 1947 году вышло сообщение с резюме на трех языках. Открытием заинтересовались американцы, и в клинику Дуссика прибыли военные врачи из штаба оккупационных войск. Опыт быстренько переделали в США. Оказалось, что темные пятна при таком сканировании возникают не из-за опухолей, а оттого, что кости черепа везде имеют разную толщину и поглощают звуковые колебания неравномерно. Зато отраженный ультразвук давал весьма ценные результаты. Опухоли действительно отражают звуковые волны сильнее здоровых тканей. Но установки были необычайно громоздкими и неудобными: чтобы звуковая волна не терялась в воздухе, пациент погружался в ванну с водой, держа в руках огромный излучатель.

Соколов внимательно следил за всеми перипетиями собственного изобретения, но примененного в медицине и зарубежными учеными.  К тому времени талантливый русский изобретатель, все больше чувствовал себя не на своем месте. Он контролировал качество изделий на оборонных заводах, и из ученого стал администратором. Министры ненавидели Соколова за то, что его дефектоскопы выявляли много брака и мешали выполнять план.

В эти годы здоровье Соколова пошатнулось, и он с дефектоскопии на оборонных заводах переключился на медицину. Сначала сконструировал ультразвуковой небулайзер – распылитель для ввода лекарств в носоглотку больных астмой. Затем изобрел он  датчик-трансдьюсер, знакомый всем посетителям кабинета УЗИ. В 1955 г. на конгрессе в Брюсселе изобретатель презентовал этот датчик и так объяснил его устройство: «Узкий пучок ультразвуковых лучей, испускаемых пьезоэлектрической кварцевой пластинкой, “освещает” рассматриваемый предмет. Рассеянные предметом лучи проходят через акустическую линзу, собираются ею и попадают на приемную пластинку».
Соколов  вернулся с конгресса в Брюсселе и немедленно попал в больницу. Ему поставили серьезный диагноз – сердечная недостаточность. Но он и в больнице проводил совещания своей кафедры, приговаривая: «Так много дел, а я лежу. Вот поправлюсь, стану помогать медикам, я уже кое-что придумал!»

Не в силах вынести больничный режим, Соколов отпросился домой. Он  прожил еще полгода, пока 20 мая 1957 г. не скончался от остановки сердца. Перед самой смертью он ожидал машину, которая должна была везти его в лабораторию.

Возможности, которые открывались перед врачами благодаря ультразвуку, стали стимулом для разработки и производства специальных медицинских аппаратов. В 60-е годы в СССР начались собственные разработки ультразвуковых устройств для медицины, и уже в 1961 году в Ленинградском НИИ медицинской техники был создан первый аппарат «Узис-1», предназначенный для обнаружения опухолей в мягких тканях.  Сегодня ультразвуковые исследования уверенно лидируют среди других методов диагностики. Их используют при заболеваниях органов брюшной полости, дыхательной, сердечно-сосудистой, мочевыделительной систем, щитовидной и молочной желез. В акушерстве и гинекологии УЗ-скрининги и допплерография являются незаменимыми инструментами оценки состояния плода. «Звуковидение», когда-то попавшее в фокус внимания экспериментальной науки, сегодня стало одним из основных методов медицинской диагностики