UA-11904844-8

Случаи из медицинской практики

Случай 1. Всего два дня назад этот полуторамесячный мальчик был здоровым, бодрым и активным, но, когда его левая ножка неожиданно начала отекать, обеспокоенная мать принесла его в пункт неотложной помощи.

Отвечая на стандартные вопросы докторов, она сообщила, что ребенок не мог получить травму в результате неосторожной игры или другой случайности. Что же послужило причиной отека — опухоль, тромб, инфекция? Ответ на вопрос дал один- единственный рентгеновский снимок: на туманном темном фоне проступал призрачно-белый силуэт бедренной кости, аккуратно переломленной надвое. Дальнейшее рентгеновское исследование обнаружило еще более отвратительные тайны: у ребенка были найдены срастающиеся переломы правого предплечья, правой ноги и черепа. Диагноз поставлен, лечение назначено. Мальчику наложили ортопедическую повязку и вместе с двумя старшими братьями отправили в приют, чтобы уберечь от домашнего насилия.

Случай 2. Семидесятисемилетняя китайская бабушка Цзинь Гуанъин много лет страдала от мигрени.

Иногда боль становилась настолько сильной, что она в отчаянии начинала бить себя по голове кулаком и что-то бессвязно бормотать. Когда семья наконец собрала достаточно денег, чтобы отвезти ее в больницу, доктор сделал рентгеновский снимок головы Гуанъин.

рентгеновские лучиСнимок оказался в целом непримечательным: тусклый серовато-белый пейзаж с проступающими очертаниями мозга и костей черепа. За исключением одной невероятной детали: недалеко от центра мозга светился белый силуэт пули. В ходе четырехчасовой операции доктора удалили пулю и вскоре узнали всю историю целиком.

В 1943 г., во время Второй мировой войны, когда тринадцатилетняя Гуанъин относила еду своему отцу, в нее выстрелил японский солдат. Она выжила и забыла о ране на следующие 60 лет — пока простой рентгеновский снимок не раскрыл и загадку прошлого, и причину ее головных болей.

Случай 3. Шестидесятидвухлетнего мужчину привезли в пункт неотложной помощи с жалобами на боль в животе, невозможность есть и отсутствие стула.

Кроме того, докторам сообщили, что он страдает психическим расстройством. Но это вряд ли подготовило их к тому, что они вскоре увидели на рентгеновском снимке органов грудной клетки и брюшной полости больного.

Врачи рассматривали волнистые очертания внутренних органов и тени ступенек позвоночника, но их взгляды быстро привлек огромный ярко-белый мешок в нижней части живота. Его форма не соответствовала ни одному из известных внутренних органов. Однако, как выяснилось во время операции, это был желудок пациента, в котором находилось 350 монет и десятки металлических цепочек.

Пяти килограммов металла оказалось достаточно, чтобы желудок опустился глубоко вниз, в тазовую полость. Это объясняло загадочные симптомы и одновременно свидетельствовало о том, что психическое расстройство пациента намного серьезнее, чем полагали его близкие.

Случай 4. Тридцатилетняя Ло Цуйфэнь из сельской провинции Китая много лет страдала от депрессии, тревожного расстройства и неспособности заниматься физическим трудом.

Но только увидев кровь в своей моче, она отправилась в больницу, чтобы сдать анализы. Какое же дорогостоящее чудо медицинской техники помогло объяснить ее симптомы? Всего лишь простой рентгеновский снимок.

На фоне затемненных очертаний ее позвоночника и таза ярко светились 23 швейные иголки, пронизывающие легкие, печень, мочевой пузырь и почки. Во время подготовки к операции доктора узнали подробности мрачной тайны, которую раскрыл рентгеновский снимок.

Скорее всего, Цуйфэнь еще в детстве кололи иголками дед и бабка. Неудачная попытка детоубийства была связана с тем, что в Китае традиция не позволяла девочкам, в отличие от мальчиков, наследовать имя семьи или поддерживать состарившихся родителей. Поэтому новорожденных девочек часто тайком убивали.

Эти правдивые истории, заимствованные из недавних медицинских журналов и выпусков новостей, весьма необычны, но наглядно показывают, почему рентгеновские лучи продолжают привлекать нас и через 100 лет после их открытия.

На первый взгляд, дело в том, что они могут обнаружить самые глубокие тайны организма, продемонстрировать невидимые увечья и болезни, подсказать стратегию лечения. Но, как мы убедились на примере этих историй, иногда рентгеновские лучи открывают и более мрачные человеческие тайны, рассказывая о насилии над детьми, ужасах военного времени, психических болезнях или постыдных культурных традициях.


Загадка X-rays

Сегодня мы изумляемся — и иногда побаиваемся — скромного рентгеновского луча, способного открыть правду, которая в считаные секунды изменит всю жизнь человека.

Открытие рентгеновских лучей в 1895 г. стало для мира чем-то средним между наукой и магией.

Глядя на снимок своего тела, мы сталкиваемся с тревожным парадоксом. Мы получаем наглядное подтверждение того, что у нас есть внутренний механизм и он занят важной работой — и одновременно видим скелет, напоминающий о неизбежности смерти. И все же в этих изображениях есть особая магия: наметанный глаз без труда увидит в облачных пятнах и игре теней историю конкретной болезни и определит, как вылечить травму. Эта благородная уловка за прошедшее столетие помогла спасти или улучшить миллионы жизней.

Загадка рентгеновских лучей, или икс-лучей (X-rays), отражена даже в их названии — таинственной букве «икс», как будто подразумевающей: эта сила столь далека от обыденного мира, что ей невозможно найти подходящее название. Действительно, в рентгеновских лучах есть что-то жутковатое. Они пронзают наше тело со скоростью света, открывая все наши внутренние тайны, но сами при этом остаются невидимыми, неслышными и неосязаемыми.

В отличие от остальных прорывов в медицине, открытие рентгеновских лучей не стало кульминацией ряда последовательных шагов в биологии и медицине. Скорее это был результат десятилетий прогрессивной работы в области электричества и магнетизма.

Волна изумления прокатилась по миру после открытия рентгеновских лучей: обнаружены всевозможные способы их использования, вскоре подтвердившие свою беспрецедентную ценность в диагностической медицине; выяснилось, что лучи могут излечивать рак и другие болезни; наконец, состоялось трагическое знакомство с опасным, даже смертоносным аспектом их воздействия.

В то же время рентгеновские лучи помогли произвести переворот в сознании, изменили наши представления о реальности. Они появились как раз в то время, когда ученые с головой ушли в исследование природы физического мира, открывая структуру атома и квантовую физику, и долгие годы никто точно не знал, что представляют собой эти лучи и как вообще возможно их существование.

Как однажды сказал аудитории Вильгельм Рентген, в 1901 г. получивший Нобелевскую премию по физике* за открытие лучей, названных в его честь:

«Даже увидев своими глазами, как лучи проходят сквозь различные предметы, в том числе мою руку, я не мог поверить, что не стал жертвой какого-то обмана».

Но все же Рентген вскоре поверил в реальность лучей, а вслед за ним, увидев первый снимок, поверил и весь мир. Ничего подобного этой туманной фотографии, запечатлевшей руку жены ученого, где кости и мягкие ткани просматривались так же отчетливо, как обручальное кольцо на пальце, люди раньше не видели. Во всем мире немедленно поднялась буря восторга, ужаса, безудержных слухов и домыслов. Как позже вспоминал Рентген, мир увидел первый снимок, тайна выплыла наружу, и, как он выразился, «разверзлись бездны».

* Это была первая Нобелевская премия в области физики.


Новая форма лечения

«Герр директор, волосы выпали!» Эти слова выкрикнул в ноябре 1896 г. венский рентгенолог Леопольд Фройнд, ворвавшись в кабинет директора Королевского исследовательского института. Вряд ли их можно назвать торжественными или многообещающими, однако они отметили первый успех в терапевтическом использовании рентгеновских лучей. Фройнд тащил за собой за руку счастливую пациентку — маленькую девочку, страдавшую от серьезного дефекта внешности. Почти всю ее спину покрывало огромное поросшее волосами родимое пятно.

Фройнд прочел в газете, что длительное рентгеновское облучение может вызвать выпадение волос, и решил проверить, не поможет ли девочке этот метод. Действительно, после обработки верхней части родинки — по два часа в течение десяти дней — на ее спине возникло круглое безволосое пятно, служившее убедительным доказательством терапевтического потенциала рентгеновских лучей.

Но Фройнд и другие ученые вскоре поняли, что благотворное действие рентгеновских лучей тесно связано с вредом. Для тех времен характерны примитивное оборудование и длительные сеансы облучения, и нас уже не удивляет, что пациенты в результате сеансов получали ожоги и теряли волосы.

Однако тогда мысль, что рентгеновские лучи можно использовать для лечения, стала для первопроходцев в этой области настоящим открытием. Что интересно, одним из первых на их лечебный потенциал указал Джозеф Листер, сыгравший важную роль в открытии микробной теории. В своем обращении к Ассоциации содействия развитию науки в сентябре 1896 г. он заметил, что «тяжелый солнечный ожог», возникающий из-за долгого воздействия рентгеновских лучей, «позволяет предположить, что проникновение лучей в человеческое тело, возможно, не так безразлично внутренним органам, как мы полагали, и длительное воздействие может окончиться... внутренним повреждением либо благотворной стимуляцией».

Вскоре было обнаружено, что рентгеновские лучи имеют терапевтические преимущества в лечении кожных болезней, в том числе способны сокращать и подсушивать незаживающие раковые язвы.

Более того, некоторые врачи выяснили, что лучи хорошо снимают боли и воспаления у онкобольных. Например, после использования лучей для лечения одного пациента с раком полости рта и еще одного с раком желудка, французский врач Виктор Депейн заключил:

«Лучи Рентгена оказывают очевидное анестетическое действие и обеспечивают общее улучшение состояния больного».

Фрэнсис Уильямс также сообщил, что рентгеновские лучи смогли ослабить боль у одной из его пациенток, страдавшей раком груди, и что боль вернулась, когда ему пришлось приостановить лечение на 12 дней в связи с выходом из строя рентгеновского оборудования.

Депейн также сообщил, что на разрастание собственно раковых клеток лучи «действуют незначительно». Более обнадеживающие сведения появились в 1913 г., после того как технология изготовления рентгеновского оборудования сделала огромный скачок и появилась трубка Кулиджа (о ней будет рассказано ниже). Исследователи с удивлением убедились, что более мощные лучи убивают больше опухолевых клеток, при этом нанося меньше вреда здоровым. Из этой находки родилась теория, обусловившая появление современной лучевой терапии: поскольку опухолевые клетки растут быстрее, чем нормальные, они более уязвимы к воздействию рентгеновских лучей и менее способны к регенерации.

Но, разумеется, лечением серьезных заболеваний дело не ограничилось. В июле 1896 г. British Journal of Photography сообщал о том, как гражданин Франции М. Годуан, узнав, что рентгеновское облучение вызывает у людей выпадение волос, сделал попытку открыть депиляционный бизнес. Годуан надеялся помочь «значительному числу своих соотечественниц, наделенных мягкими шелковистыми усиками — чертой внешности, которую в равной мере находят досадной и девушки брачного возраста, и замужние дамы». Но хотя поначалу бизнес быстро пошел в гору и от клиенток не было отбоя, вскоре выяснилось, что лечение не работает. Незадачливый предприниматель был вынужден «умиротворить разъяренных красавиц», сполна вернув им все деньги, а затем «поспешно закрыл свое предприятие».


Горячая трубка Кулиджа

Вскоре после того, как Рентген объявил о своем открытии, ученые, последовавшие по его стопам, начали обдумывать способы технического усовершенствования рентгеновского оборудования, чтобы получать более четкие снимки, уменьшить длительность облучения и сделать так, чтобы лучи глубже проникали в тело. Сделать снимок кисти было легко: рука сравнительно плоская, тонкая, и ее легко держать неподвижно длительное время.

Однако запечатлеть органы, расположенные глубоко внутри, в грудной или брюшной полостях, намного сложнее. Технические усовершенствования позволили рентгенологам первого десятилетия получить снимки внутренних органов, но главными сдерживающими факторами оставались качество изображения и длительность облучения. А они зависели в основном от технических характеристик самой рентгеновской трубки.

Основной проблемой ранних трубок, вроде трубки Крукса, оказалось то, что они не были вакуумными. В них уже содержалось какое-то количество молекул газа. В этом были свои плюсы и минусы. С одной стороны, молекулы газа были необходимы для создания лучей, учитывая, что их столкновение с катодом создавало катодные лучи, которые, в свою очередь, сталкиваясь с анодом, создавали лучи рентгеновские. С другой стороны, остаточные молекулы газа обусловливали проблему: при многократном использовании они меняли состав самой стеклянной трубки и нарушали ее способность генерировать лучи. Чем больше лучей вырабатывала трубка, тем меньше становилась их интенсивность, что приводило к более низкому качеству изображения. В результате трубки со временем становились непредсказуемыми. Однажды Вильгельм Рентген даже отметил в письме: «Я не хочу связываться ни с чем, имеющим отношение к свойствам трубки, потому что эти предметы еще более капризны и непредсказуемы, чем женщины».

Для компенсации технических недостатков первых рентгеновских трубок было предложено немало остроумных изобретений, однако переломный момент — который некоторые специалисты называют «единственным важным событием в истории рентгенологии» — наступил лишь 20 лет спустя.

В 1913 г. Уильям Кулидж, работавший в исследовательской лаборатории компании General Electric, разработал первую так называемую горячую рентгеновскую трубку, которую позже назвали трубкой Кулиджа. Опираясь на свои предыдущие исследования, Кулидж догадался, что можно сделать катод из вольфрама, имеющего самую высокую температуру плавления из всех металлов. При нагревании вольфрамового катода путем пропускания через него электрического тока низкого напряжения вокруг катода образовывались свободные электроны, которые при включении тока высокого напряжения с большой скоростью устремлялись к аноду в виде катодных лучей. Чем сильнее был нагрет катод, тем больше лучей можно было получить. Таким образом, создание катодных лучей с помощью тепла, а не столкновения молекул газа позволяло работать в идеальном вакууме.

Благодаря этому и другим изменениям в дизайне трубка Кулиджа не только оказалась более стабильной (и производила последовательные и однородные лучевые волны), но и позволяла контролировать интенсивность луча и глубину его проникновения. Интенсивность лучей контролировали, меняя температуру катода, а глубину проникновения — меняя силу напряжения в трубке. Наконец, работающая в вакууме трубка Кулиджа была менее капризной и могла функционировать почти бессрочно, если только не разбивалась и не получала других серьезных повреждений.

К середине 1920-х трубка Кулиджа в целом вытеснила старую трубку, наполненную газом. Кроме того, позже Кулидж разработал усовершенствования, позволяющие задействовать более высокое напряжение и получать более высокую частоту рентгеновских лучей. Это привело к развитию так называемой глубокой терапии, в ходе которой лучами лечили глубоко расположенные ткани, не нанося при этом вреда внешним кожным покровам.

Благодаря разработкам Кулиджа использование рентгеновских лучей в диагностической и терапевтической медицине широко распространилось во всем мире.

Принцип работы горячей трубки Кулиджа по-прежнему лежит в основе современных рентгеновских аппаратов.

Джон Кейжу. Открытия, которые изменили мир.