Научная статья на тему 'Исторические сюжеты, связанные с возникновением и развитием медицинской томографии'

Исторические сюжеты, связанные с возникновением и развитием медицинской томографии Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
191
64
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОСЛОЙНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ВНУТРЕННИХ СТРУКТУР ОРГАНИЗМА / РЕНТГЕНОВСКАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ / МАГНИТОРЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ / ИСТОРИЧЕСКАЯ РЕТРОСПЕКЦИЯ В МЕДИЦИНСКОЙ ФИЗИКЕ / MULTILAYER (STEP BY STEP) CONSTRUCTION OF INTERNAL ORGANS IMAGE / X-RAY COMPUTING TOMOGRAPHY / MAGNETIC- RESONANCE TOMOGRAPHY / RETROSPECTION IN MEDICAL PHYSICS

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Шевченко Елена Викторовна, Коржуев Андрей Вячеславович, Хлопенко Нина Александровна

В статье представлена ретроспекция развития и внедрения в клиническую практику метода, основан- ного на послойном исследовании органов и систем человека, именуемого томографией - с момента возникновения до наших дней. Кратко обсуждаются принципиальные математические основы метода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Шевченко Елена Викторовна, Коржуев Андрей Вячеславович, Хлопенко Нина Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Historic circumstances which lead to the appearance and the development of the tomography

A history of discovering X-ray and magnetic-resonance tomography and their usage in medicine is discussed in the article. Principle mathematic foundations of a method are also discussed.

Текст научной работы на тему «Исторические сюжеты, связанные с возникновением и развитием медицинской томографии»

1911. - 136 p. (in Russian)

16. Complete Collection of Laws of the Russian Empire (CCLRE). - Vol. 19. - №13755. (in Russian)

17. CCLRE. - Vol. 16. - № 12269. (in Russian)

18. CCLRE. - Vol. 28. - № 26978. (in Russian)

19. CCLRE. - Vol. 14. - № 10769. (in Russian)

20. CCLRE. - Vol. 40. - № 42180. (in Russian)

21. CCLRE. - Vol. 50. - № 44012. (in Russian)

22. CCLRE. - Vol. 10. - № 7245. (in Russian)

23. CCLRE. - Vol. 24. - № 17743. (in Russian)

24. 50 years of forensic medical examination of Siberia and the Far East. - Novosibirsk, 2002. - 162 p. (in Russian)

25. Rozhanovsky V.A. Forensic examination of pre-revolutionary Russia and the USSR. - Moscow, 1927. - 105 p. (in Russian)

26. Charter criminal proceedings. - St. Petersburg, 1866. -522 p. (in Russian)

27. Chernihiv A.K. Irkutsk narrative. 1661-1917 years. -Irkutsk, 2003. - Vol. 2. - 432 p. (in Russian)

28. Chistovich Y.A. History of the first medical schools in Russia. - Vol. 1. - Moscow, 2013. - 528 p. (in Russian)

29. Chistovich Y.A. History of the first medical schools in Russia. - Vol. 2. - Moscow, 2013. - 480 p. (in Russian)

30. Shaueenshteyn A. Guide to the study of forensic medicine. - Moscow, 1865. - 483 p. (in Russian)

31. Shershavkin S.V. The history of national forensic service. -Moscow, 1968. - 183 p. (in Russian)

32. Shigeo V.B., Barinov E.H. Is not subject to time. - Moscow, 1998. - P.56. (in Russian)

Unpublished sources

33. GAI0.F.32.0p.9.D.16.L.1-10. (in Russian)

34. GAI0.F.32.0p.9.D.32.L.1-20. (in Russian)

35. GAI0.F.32.0p.9.D.58.L.1-30. (in Russian)

36. GAI0.F.32.0p.9.D.62.L.1-149. (in Russian)

37. GAI0.F.32.0p.9.D.77.L.1-77. (in Russian)

38. GAI0.F.32.0p.9.D.78.L.1-27. (in Russian)

39. GAI0.F.32.0p.9.D.91.L.1-18. (in Russian)

40. GAI0.F.32.0p.9.D.95.L.1-101. (in Russian)

41. GAI0.F.32.0p.9.D.100.L.1-137. (in Russian)

42. GAI0.F.32.0p.9.D.104.L.1-174. (in Russian)

43. GAI0.F.32.0p.9.D.110.L.1-195. (in Russian)

44. GAI0.F.32.0p.9.D.122.L.1-118. (in Russian)

45. GAI0.F.32.0p.9.D.139.L.1-516. (in Russian)

46. GAI0.F.32.0p.9.D.147.L.1-169. (in Russian)

47. GAI0.F.32.0p.9.D.169.L.1-111. (in Russian)

48. GAI0.F.32.0p.9.D.173.L.1-216. (in Russian)

49. GAI0.F.32.0p.9.D.219.L.1-148. (in Russian)

50. GAI0.F.32.0p.9.D.228.L.1-3. (in Russian)

51. GAI0.F.32.0p.9.D.233.L.1-114. (in Russian)

52. GAI0.F.32.0p.9.D.235.L.1-171. (in Russian)

53. GAI0.F.32.0p.9.D.236.L.1-73. (in Russian)

54. GAI0.F.32.0p.9.D.244.L.1-116. (in Russian)

55. GAI0.F.32.0p.9.D.245.L.1-13. (in Russian)

56. GAI0.F.32.0p.9.D.254.L.1-62. (in Russian)

57. GAI0.F.32.0p.9.D.259.L.1-113. (in Russian)

58. GAI0.F.32.0p.9.D.264.L.1-11. (in Russian)

59. GAI0.F.32.0p.9.D.276.L.1-86. (in Russian)

60. GAI0.F.32.0p.9.D.335.L.1-14. (in Russian)

61. GAI0.F.32.0p.9.D.337.L.1-12. (in Russian)

62. GAI0.F.32.0p.9.D.359.L.1-20. (in Russian)

63. GAI0.F.32.0p.9.D.377.L.1-13. (in Russian)

64. GAI0.F.32.0p.9.D.378.L.1-151. (in Russian)

65. GAI0.F.32.0p.9.D.385.L.1-177. (in Russian)

66. GAI0.F.32.0p.9.D.396.L.1-93. (in Russian)

67. GAI0.F.32.0p.9.D.409.L.1-121. (in Russian)

68. GAI0.F.32.0p.9.D.410.L.1-72. (in Russian)

69. GAI0.F.32.0p.9.D.607.L.1-204. (in Russian)

70. GAI0.F.32.0p.9.D.624.L.1-26. (in Russian)

71. GAI0.F.32.0p.9.D.644.L.1-50. (in Russian)

72. GAI0.F.32.0p.9.D.697.L.1-39. (in Russian)

73. GAI0.F.32.0p.9.D.702.L.1-223. (in Russian)

74. GAI0.F.32.0p.9.D.704.L.1-10. (in Russian)

75. GAI0.F.32.0p.9.D.718.L.1-126. (in Russian)

76. GAI0.F.32.0p.9.D.722.L.1-50. (in Russian)

77. GAI0.F.32.0p.9.D.735.L.1-4. (in Russian)

78. GAI0.F.32.0p.9.D.737.L.1-214. (in Russian)

79. GAI0.F.32.0p.9.D.747.L.1-52. (in Russian)

80. GAI0.F.32.0p.9.D.767.L.1-15. (in Russian)

81. GAI0.F.32.0p. 1.D.1618.L.1-150. (in Russian)

82. GAI0.F.43.0p.2.D.4.L.1-9. (in Russian)

83. GAI0.F.43.0p.2.D.6.L.1-30. (in Russian)

84. GAI0.F.43.0p.1.D.17.L.1-299. (in Russian)

85. GAI0.F.43.0p.2.D.24.L.1-6. (in Russian)

86. GAI0.F.43.0p.2.D.26.L.1-8. (in Russian)

87. GAI0.F.96.0p.2.D.2.L.1-151. (in Russian)

88. GAI0.F.96.0p.2.D.3.L.1-106. (in Russian)

89. GAI0.F.96.0p.2.D.5.L.1-88. (in Russian)

90. GAI0.F.96.0p.2.D.7.L.1-50. (in Russian)

91. GAI0.F.96.0p.2.D.8.L.1-53. (in Russian)

92. GAI0.F.96.0p.2.D.9.L.1-73. (in Russian)

93. GAI0.F.96.0p.2.D.10.L.1-48. (in Russian)

94. GAI0.F.96.0p.2.D.11.L.1-111. (in Russian)

95. GAI0.F.96.0p.2.D.16.L.1-4. (in Russian)

96. GAI0.F.96.0p.2.D.17.L.1-17. (in Russian)

97. GAI0.F.96.0p.2.D.19.L.1-57. (in Russian)

98. GAI0.F.96.0p.2.D.20.L.1-360. (in Russian)

99. GAI0.F.96.0p.2.D.22.L.1-69. (in Russian)

100. GAI0.F.96.0p.2.D.24.L.1-177. (in Russian)

101. GAI0.F.R.71.0p.1.D.109.L.1-158. (in Russian)

Информация об авторе:

664003, Иркутск, ул.Красного Восстания, 1, Неделько Николай Федорович - доцент, к.м.н.

Information About the Author:

© ШЕВЧЕНКО Е.В., КОРЖУЕВ А.В., ХЛОПЕНКО Н.А. - 2014 УДК: 521.1+531+531.5

ИСТОРИЧЕСКИЕ СЮЖЕТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ВОЗНИКНОВЕНИЕМ И РАЗВИТИЕМ МЕДИЦИНСКОЙ ТОМОГРАФИИ

Елена Викторовна Шевченко1, Андрей Вячеславович Коржуев2, Нина Александровна Хлопенко3 ('Иркутский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н., проф. И.В. Малов, кафедра медицинской и биологической физики, зав. - д.б.н., проф. Е.В. Шевченко; 2Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, ректор - член-корр. РАМН, д.м.н., проф. П.В. Глыбочко, кафедра медицинской и биологической физики, зав. - проф. В.Ф. Антонов; 3Иркутский государственный технический университет, и.о.ректора - проф. А.Д. Афанасьев, кафедра общетеоретических дисциплин международного (подготовительного) факультета, зав. - доц. Н.А. Хлопенко)

Резюме. В статье представлена ретроспекция развития и внедрения в клиническую практику метода, основанного на послойном исследовании органов и систем человека, именуемого томографией - с момента возникновения до наших дней. Кратко обсуждаются принципиальные математические основы метода.

Ключевые слова: послойное изображение внутренних структур организма, рентгеновская компьютерная томография, магниторезонансная томография, историческая ретроспекция в медицинской физике.

HISTORIC CIRCUMSTANCES WHICH LEAD TO THE APPEARANCE AND THE DEVELOPMENT OF THE TOMOGRAPHY

E.V. Shevchenko1, A.V. Korzhuev2, N.A. Khlopenko3 ('Irkutsk State Medical University; 2First Moscow State Medical University named after I.M. Setchenov,

'Irkutsk State Technical University Russia)

Summary. A history of discovering X-ray and magnetic-resonance tomography and their usage in medicine is discussed in the article. Principle mathematic foundations of a method are also discussed.

Key words: multilayer (step by step) construction of internal organs image, X-ray computing tomography, magnetic-resonance tomography, retrospection in medical physics.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В настоящее время известно большое количество методов измерений, достаточно полно и достоверно описывающих исследуемые объекты и процессы. Однако возрастающие требования научно-технического прогресса к повышению эффективности и точности научных и практических медицинских исследований приводят к необходимости разработки новых методов и средств измерений. Одним из них является томография, все более широко внедряющаяся сегодня в диагностический процесс.

Следует отметить, что проблема исследования внутренней структуры широкого класса объектов и процессов всегда выдвигалась как одна из основных в различных областях науки, техники и медицины. Она решалась методами интроскопии при диагностике изделий и спектроскопии при исследовании состава объектов. Как правило, результаты носили либо качественный характер (локализация дефектов), либо позволяли определять значение физической величины в малом объеме. Вопрос о послойном рентгенологическом исследовании был выдвинут еще в 1917-1921 гг., однако, прежде всего, необходимо вспомнить, что первым шагом на этом пути можно назвать метод диагностики, предложенный К. Рентгеном, который основан на зондировании объекта лучами, названными его именем, и регистрации прошедшего излучения. Он первый и обратил внимание на основной недостаток этого метода - образование суммарной картины изображений различных слоев исследуемого объекта, поскольку «просвечивающее» его рентгеновское излучение перед попаданием на экран или пленку проходило весьма значительные расстояния - как до исследуемого объекта, так и после него [4]. Естественно, возникла задача получения изображения каждого изолированного слоя объекта — томограммы (от греч. tomos — слой). На протяжении 70 лет предпринимались различные попытки решения этой задачи. В Советском Союзе первый томограф был сконструирован в 1935 г. В.И. Феоктистовым; в последующие годы рядом исследователей (Р.Я. Гасулем, С.П. Яншеком) были предложены альтернативные конструкции томографов.

Например, в томографе системы С.П. Яншека имелся неподвижный каркас, на котором помещалась поворотная площадка для исследуемого пациента, к ней была прикреплена рама, имевшая упорную доску, к которой этот пациент и прижимался. С этой рамой была связана тягой другая рама - для кассеты или просвечивающего экрана. Вторая рама вместе с кассетой совершала такие движения, которые были синхронны движениям площадки. Поворотная площадка, на которой стоял человек, а также рама с кассетой при производстве снимка совершали вращательные движения в горизонтальной плоскости примерно на 30 градусов каждая вокруг своей оси. При этом одновременно с движением томографа синхронно включалось и выключалось питание рентгеновской трубки. В томографе С.П. Яншека положение упорной доски и исследуемого объекта относительно оси вращения площадки отмечалось на специальной шкале и указывало на глубину обследуемого слоя. В то время делали снимки с толщиной исследуемого слоя 2 см при шаге томографирования 5 см.

Отметим далее, что в целом в медицинской диагностике на начальном этапе наибольшую известность и распространение получила томография, которая была предложена Е. Бокажем в 1921 г. и называется сейчас классической или традиционной. Однако это было лишь частичное решение проблемы наложения изображений одних слоев на другие, так

как изображение сечения оставалось затененным другими слоями объекта.

Получение неискаженного изображения сечения объекта оказалось возможным лишь с появлением вычислительной томографии, которая представляла собой двухступенчатый метод исследований. На первом этапе объект зондировался проникающим излучением с различных направлений, и прошедшее поле регистрировалось, формировался набор его проекций. На втором этапе вся совокупность полученной информации обрабатывалась в процессоре. Таким образом, ясно, что томографические измерения являются косвенными - измеряемая величина связана с исследуемой некоторым функциональным отношением (например, плотность и другие параметры исследуемой ткани с коэффициентом ослабления ею внешнего рентгеновского излучения). Также ясно, что обработка усложняется еще и тем, что для восстановления томограммы необходимо решать обратную задачу. Очевидно, что это выдвигает высокие требования к системе обработки данных.

Математическим фундаментом томографии явилась интегральная геометрия, основы которой были заложены еще в работах И. Радона в 1917 г., а затем в начале 1960-х гг. развиты в трудах И.М. Гельфанда и его школы [1]. Предметом изучения интегральной геометрии являлось преобразование функций, заданных на одних геометрических объектах, к функциям, заданным на других геометрических объектах. Например, переход от функций, определенных на плоскости, к функциям на прямых, который осуществляется интегрированием исходной функции по каким-либо поверхностям в области ее задания (в нашем примере - по прямым). Данное преобразование во многом напоминает проецирование, и иногда полученную функцию называют проекцией. Одно из применений этого метода впоследствии стало основой медицинской томографии, основанной на решении обратной задачи интегральной геометрии - восстановлении многомерных функций по их интегральным характеристикам. Но методы решения некорректных обратных задач в обсуждаемый период не были еще достаточно развиты. Наиболее полно они были разработаны А.Н. Тихоновым в 1960-х гг., а применительно к обратным задачам интегральной геометрии - М.М. Лаврентьевым и его учениками. Аналогичными исследованиями занимались и зарубежные ученые, среди которых можно выделить А. Кормака. Таким образом, в конце 1960-х - начале 1970-х гг. была создана прочная математическая основа для появления томографических систем.

Конечно, задача восстановления изображений по их интегральным характеристикам носит гораздо более общий характер, чем диагностика внутренней структуры объектов, - поэтому необходимость ее решения возникала в самых различных областях науки. Это привело к тому, что методы, которые сейчас объединены под общим названием томография, были независимо открыты и использовались целым рядом ученых, начиная с середины 1950-х гг. [2].

Так, в 1956 г. Р. Брейсуэлл использовал их при формировании СВЧ-изображений Солнца по результатам измерения поля линейной антенной. В конце 1960-х гг. томография стала применяться в электронной и рентгеновской микроскопии для получения изображений скрытых структур кристаллов и макромолекул. Открытия, сделанные А. Клугом с использованием указанного метода, были удостоены в 1982 г. Нобелевской премии по химии. Однако самую большую популярность и самую широкую область применения то-

мография нашла в медицинской диагностике. А. Кормак в 1960-х гг. начал популяризировать вычислительные методы томографии применительно к медицинским объектам, а в 1972 г. Г. Хаунсфилд продемонстрировал первый в мире компьютерный томограф, который широко затем использовался в клиниках и позволял получать изображения различных сечений человеческого тела независимо от ориентации в пространстве [1].

В приводимом обзоре необходимо кратко остановиться на понятии проекции изображения и методах ее получения. Широкое распространение томографии обусловлено еще и тем, что процесс получения проекций не представляет собой нечто искусственное и надуманное. Напротив, регистрация интегральной информации об объекте встречается на практике очень часто.

Выделим три основных метода получения проекции. Как указано в работе [3], первый из них основан на зондировании объекта проникающим излучением и регистрации прошедшего излучения. Собственно этот метод сбора данных лежит в основе реконструктивной томографии. Пусть необходимо определить распределение некоторой физической величины /(х,у) в сечении объекта. Тогда согласно схеме на исследуемое тело воздействует излучение, проникающее внутрь объекта. Оно взаимодействует с веществом, составляющим объект, и на выходе регистрируется излучение, прошедшее через тело. При этом, как правило, выдвигаются два предположения: во-первых, распространение излучения в исследуемой среде должно подчиняться лучевому уравнению, причем траектория луча Ь должна быть известна (обычно ее предполагают прямолинейной); во-вторых, взаимодействие излучения с веществом должно быть линейным. При соблюдении данных условий вдоль каждого луча в процессе распространения происходит накопление эффекта взаимодействия. Тогда величина излучения на выходе из объекта представляет собой интеграл вдоль траектории луча от искомого распределения физической величины в сечении объекта: /=I/(х,у)йЬ.

Величину { иногда называют сегодня луч-суммой. В тех случаях, когда траектория Ь - прямая линия, приведенное уравнение представляет собой преобразование Радона функ-ции/(х,у). Как правило, используется узкий пучок вдоль оси г трехмерной стандартно ориентированной правовинтовой системы декартовых координат, и в этом случае регистрируется прошедшее через объект излучение О, которое и называется проекцией. Регистрируемая функция О зависит от одной переменной, поэтому восстановить по одной проекции функцию двух переменных/(х,у) невозможно. Для того чтобы получить набор данных, достаточный для восстановления, применяют зондирование объекта с различных направлений. При этом можно получить интегральные характеристики функции /(х,у) как некоторую двумерную функцию О(/, р). Основное достижение И. Радона состояло в том, что он доказал возможность восстановления функции /(х,у) по ее интегралам по некоторым пространственны прямым и вывел формулу обращения.

Однако зондирование объекта проникающим излучением не единственный способ получения проекции функции /(х,у). Другой способ связан с обработкой двумерных сигналов и изображений [3]. Пусть нам дана некая функция /(х,у). Физически она может быть определена как изображение на экране монитора, либо как некоторый самосветящийся объект (Солнце, источники радио- и рентгеновского излучения в космосе и т.д.). Для того чтобы получить проекции данной функции, последовательно закрывают отдельные участки изображения непрозрачным экраном. Пусть в к-тый момент времени экран, край которого составляет с осью х угол ф, оставляет открытой часть изображения Бк. Тогда детектор зарегистрирует часть излучения, определяемую выражением:

Мк = )/(х,у)йхйу.

Если передвинуть экран в направлении п, перпендикулярном его краю Ь, на некоторую малую величину А, то детектор зарегистрирует другое значение:

Мк+1 = I/(х,у)йхйу.

Разность величин Мк и Ык+1 будет равна интегралу от

функции /(х,у) вдоль линии, толщина которой определяется различием положений экрана, т.е. величиной А. Фактически это соответствует луч-сумме функции /(х,у) вдоль прямой Ь. Последовательное движение экрана позволяет сформировать проекцию /(р) функции /(х,у) под заданным углом ф. Очевидно, что, изменяя направление движения непрозрачного экрана, нетрудно получить полный набор проекций исследуемой функции. На первый взгляд такой метод получения проекций носит несколько искусственный характер. Однако он нашел широкое применение в радио- и рентгеновской астрономии, где приборы, предназначенные для анализа изображений в соответствующем диапазоне длин волн, имеют низкое разрешение.

Третий метод решения обсуждаемой задачи [2] специфичен для оптического диапазона и мы его рассматривать не будем.

Как уже отмечалось, И. Радоном была получена формула, позволяющая определить по набору проекций саму функцию /(х,у), т.е. решить обратную задачу. Однако работа И. Радона долгое время была известна только узкому кругу математиков, что привело к появлению целого ряда других работ, в которых были предложены конструктивные алгоритмы восстановления, лишь косвенно связанные с формулой обращения. Это объясняется в первую очередь тем, что понятия интегральной геометрии носят очень наглядный характер и легко иллюстрируются простыми построениями. В работах математиков более позднего периода приводятся два алгоритма, тесно связанные с идеями Радона, которые на основании простейших геометрических построений позволяют понять, каким образом можно из интегральных характеристик изображений-проекций восстановить искомую функцию.

Успехи томографии как метода исследований внутренней структуры объектов привлекли внимание ученых к возможности использования интегральной геометрии для решения целого ряда практических задач, среди которых в ракурсе данной статьи представляются важными получение серии послойных рентгеновских снимков органов (высококонтрастных и не содержащих наложений изображений одних органов на другие) с последующим возможным формированием компьютерного трехмерного изображения, а также ряд аналогичных процедур, используемых в процессе воздействия электромагнитным излучением СВЧ-диапазона на объект, помещенный во внешнее магнитное поле (магнито-резонансная томография). При этом, например, в рентгеновском обследовании схема технической реализации метода предполагала использование серии неподвижных датчиков, расположенных по периметру окружности - камеры, внутри которой находился обследуемый пациент, и вращающегося источника рентгеновского излучения. Это вращение осуществлялось не непрерывно, а пошагово, с малым поворотом источника при каждом шаге (около 3х градусов), и при этом в каждый момент времени источник, посылающий излучение на исследуемое сечение тела пациента, секторно задействовал ряд датчиков, регистрировавших интенсивности прошедшего объект рентгеновского излучения. Все сечение разбивалось на ряд малых квадратов, и число поворотов источника подбиралось таким образом, чтобы число математических уравнений для интенсивностей (исходного и прошедшего определенной толщины слой вещества рентгеновского излучения) было равно числу этих квадратов - с тем, чтобы для каждого из квадратов из системы уравнений можно было определить коэффициент ослабления рентгеновского излучения. Затем, выбрав шкалу «жирности», можно было компьютерным способом раскрасить с различной «жирностью» различные квадраты - получалась картина сечения тела, раскрашенная компьютером так, что содержала белые, серые и черные (с оттенками, конечно) участки, с высокой топографической точностью воспроизводящие анатомическую структуру и позволявшая выявлять различные патологические феномены. Такое многократное «просвечивание» рентгеновским излучением пациента, естественно, предполагало заранее достаточно интенсивную дозовую нагрузку и избежать ее удалось с изобретением и последующим внедрением в клиническую практику магнитно-резонансной томографии.

Подводя итог изложенному, отметим, что с позиций сегодняшнего дня ретроспективный анализ заявленной в заглавии проблемы позволяет утверждать, что на первом этапе

наиболее выдающимися событиями были математическое представление проблемы восстановления некоторой функции по ряду достаточно просто экспериментально фиксируемых ее преобразований (И. Радон) и изобретение французским врачом Бокажем томографического механического сканера (рентгеновской планиграфии). Следующий период в развитии томографии мы считаем возможным ознаменовать разработкой А. Валлебоной принципа послойного рентгенологического исследования (предпосылочной принципиальной основы томографии) в 1930 г. и созданием В.И. Феоктистовым первого действующего рентгеновского томографа в 1934 г. Третий этап есть все основания именовать «физическим», поскольку он включает открытие в 1937 г. И. Раби ядерного магнитного резонанса, изобретение в 1938 г. А.И. Ощепковым СВЧ-интроскопии и открытие в 1944 г. Е.К. Завойским электронного парамагнитного резонанса. Он логически опосредует следующий, четвертый этап, на котором человечество постигает математические основы будущего диагностического метода: в 1953 г. математик В. Вайнштейн доказывает теорему о связи минимального достаточного количества проекций объекта с группой симметрии объекта,

в 1960 г. В.А. Иванов изобретает ЯМР-томографию («вну-тривидение» на основе ядерного магнитного резонанса), а в 1963 г. американец А. Кормак отличным от радоновского способом решает задачу томографического восстановления исходной функции по ряду ее «проекций». Это позволяет английскому инженеру-физику Г. Хаунсфилду в 1972 г. создать первый (в современном понимании) компьютерный рентгеновский томограф. В 1979 г. А. Кормак и Г. Хаунсфилд «за разработку компьютерной томографии» были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине. А в 2003 г. за изобретение метода магнитно-резонансной томографии Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили П. Мэнсфилд и П. Лотербург.

На этом исторические сюжеты томографии не заканчиваются - так, в 2010 г. была создана четырехмерная электронная томография - техника визуализирования динамики трехмерных объектов во времени (время подобно тому, как это было осуществлено в теории относительности, стало равноправной четвертой координатой) и исследования в направлении совершенствования описываемого метода в настоящее время продолжаются.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лупачев Е.Н. Томография в медицине. - Минск: Изд-во МинГУ, 2010. - 164 с.

2. Понизов А.Н. Компьютерная томография: физическая сущность и история развития. - М.: Наука, 2008.

3. Скиба А.В. Методы восстановления исходных функций

по их преобразованиям // Математические модели в прикладных науках. - 2001. - №4.

4. Шевченко Е.В., Коржуев А.В. Вильгельм Рентген, история открытия рентгеновского излучения и его применения в медицине // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). -2004. - Т. 44. №3. - С.95-99.

REFERENCES

1. Lupachev E.N. Tomography in medicine. - Minsk: Izd. MinGU, 2010. - 164 p.

2. Ponizov A.N. Computed tomography: physical nature and history of development. - Moscow: Nauka, 2008.

3. Skiba A.V. Methods restore the original functions by their

transformations // Mathematical models in applied sciences. -2001. - № 4.

4. Shevchenko E.V., Korhzuev A.V., Khlopenko H.A. Rentgen V.К. The history of opening radioactive exposure and its use in medicine. // Sibirskij Medicinskij Zurnal (Irkutsk). - 2004. - Vol. 44. №3. - P.95-99.

Информация об авторах:

Шевченко Елена Викторовна - заведующая кафедрой, д.б.н., профессор, 664003, Иркутск, ул. Красного Восстания, 1; Коржуев Андрей Вячеславович - профессор кафедры, д.п.н.; Хлопенко Нина Александровна - заведующий кафедрой, доцент

Information About the Authors:

Shevchenko Elena - Head of Department, Ph.D., professor, 664003, Irkutsk, Krassnogo Vosstania st., 1; Korzhuev Andrew V. - Professor, Ph.D.; Khlopenko Nina - Head of Department, Associate Professor.

ЛЕКЦИИ

© ГРИГОРЬЕВ Е.Г. - 2014 УДК 616.24-005.1-089

ЛЕГОЧНОЕ КРОВОТЕЧЕНИЕ

Евгений Георгиевич Григорьев

('Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН, директор - чл.-корр. РАМН, д.м.н., проф. Е.Г. Григорьев; 2Иркутский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н.,

проф. И.В. Малов)

Резюме. В лекции отражены этиология, патогенез, эпидемиология, классификация, диагностика и лечение легочного кровотечения. Предложен лечебно-диагностический алгоритм, зависимый от выраженности геморрагического синдрома и эффективности парахирургических диапевтических методов. Приведены клинические наблюдения, которые подтверждают обоснованность разработанной диагностической и лечебной тактики при легочном кровотечении.

Ключевые слова: легочное кровотечение, патогенез, классификация, хирургическое лечение.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.