В 1928 году советский физик С. Соколов заявил, что он может «просветить» насквозь стальную болванку и определить любой дефект в глубине металла. Изобретатель открыл интересный факт: металлические балки с внутренними дефектами обладают значительно худшей звукопроницаемостью, чем совершенно однородные образцы. Если пропустить через отливку ультразвуковой луч, нетрудно «нащупать» в металле раковины, пустоты, вкрапления.

Надо полагать, получая авторское свидетельство на свой сугубо технический метод, физик меньше всего думал о том, что его открытие облагодетельствует медицину. А между тем, случилось именно так. Ультразвуковое испытание металлов подсказало врачам мысль о том, что внутренние дефекты с помощью неслышимых звуков можно обнаруживать не только в стальных отливках, но и в человеческих телах.

В разгар второй мировой войны два медика — австриец Дюзик и француз Денье, опираясь на открытие инженера С. Соколова, предприняли опыты на людях. С помощью ультразвукового эха они попытались ставить диагноз опухоли мозга. При таком методе посланные в глубь организма ультразвуковые импульсы отражаются от поверхности исследуемого органа (например, от наружной и внутренней стенки желудка), и специальный приемник регистрирует их. На экране электронно-лучевой трубки возникают при этом световые пятна, показывающие, насколько изменилась отражательная способность поверхности органа (в результате язвы, например) и какова толщина стенок желудка.

Изложенная «в общем виде» задача ультразвуковой диагностики кажется довольно немудреной. Но в действительности врачи и инженеры, попытавшиеся соединить в одних руках достижения электроники, акустики и медицины, встретили на своем пути огромные трудности.

Ровно двадцать лет спустя после первых опытов Дюзика и Денье я сидел в кабинете специалиста по применению ультразвука в медицинской диагностике, доктора медицинских наук Михаила Алексеевича Собакина. Мы только что познакомились, и ученый не без гордости демонстрировал высокий, в рост человека, внешне весьма эффектный, аппарат с двумя экранами и четырьмя десятками ручек управления — советский ультразвуковой диагност УЗД-4. На экранах вспыхивали ядовито-зеленые кривые, метались неясные, но многозначительные тени. Все выглядело солидно и в высшей степени научно. В голову литератору уже полезли заголовки будущего очерка, вроде «Прирученное эхо» или «Ультразвук прозревает болезнь» и т. д. Телефонный звонок прервал нашу беседу. Звонил видный нейрохирург. Его голос в трубке четко раздавался по комнате. Хирург интересовался, можно ли приобрести УЗД-4 для клиники.

— Можно, — последовал ответ. — А для чего он вам?

— Как для чего? — удивился хирург. — Диагностировать заболевания внутренних органов, разумеется. Хочу применить ваш аппарат для точной диагностики опухолевого роста в мозгу у наших больных.

— Ничего не выйдет.

— Почему?

— Вам придется поработать по крайней мере два-три года, пока вы сможете ставить такие диагнозы.

— Настолько сложна методика?

— Нет, методики вообще пока не существует, и я был бы рад, если бы вы ее разработали.

— Как же так? — прозвучал в трубке разочарованный голос хирурга. — Аппараты выпускаете, а диагноз они не ставят...

Подслушивать чужие телефонные разговоры не очень-то пристойное занятие, но с разрешения доктора Собакина я привожу этот странный диалог с тем, чтобы ответить на справедливый вопрос: почему, действительно, сегодня, когда созданы уже довольно совершенные аппараты для ультразвуковой диагностики, метод этот почти не применяется в практике врачей?

Сначала об аппарате. Его создал коллектив большой лаборатории, руководимый кандидатом технических наук Михаилом Давидовичем Гуое-вичем. Гуревич и его сотрудники построили уже не одну, а четыре модели и сейчас завершают пятую. Естественно, что с первых же шагов инженеры интересовались, будет ли иметь их аппарат какие-нибудь преимущества перед рентгеном, когда дело дойдет до диагностики? Первые сравнения порадовали конструкторов. В экспериментах выяснилось, что УЗД может, например, разоблачить в глубинах человеческих тканей опухоль объемом всего лишь в один кубический сантиметр.

Каждое новое творение М. Д. Гуревича давало врачам все большие возможности заглянуть в глубины организма. Четвертая модель УЗД посылает звуковой луч на глубину от 2 до 15 сантиметров. Аппарат устремляет ультразвук в исследуемый участок, а эхо, возвратившееся обратно, преобразует в электрический сигнал. Усиленный сигнал «пишет» на одном экране осциллографа кривую — эхограмму, а на Другом световыми пятнами изображает границы органа (ткани), участок уплотнения (опухоль) или внедрившиеся предметы, то есть все то, от чего ультразвук отразился в большей степени. Сделать такие открытия с помощью рентгеновского аппарата почти невозможно.

Сравнивать ультразвук с рентгеном инженерам и врачам приходится постоянно. И сравнение это не раз говорило о больших возможностях и подчас преимуществах нового метода. Например, в тех дозах, которыми пользуются диагносты, ультразвук совершенно безвреден для людей, чего отнюдь нельзя сказать о рентгене. Весьма рискованно, например, «просматривать» с помощью Х-лучей плод ребенка в утробе матери (такая необходимость нередко возникает в акушерской практике). Инженеры и врачи обнаружили у своего подопечного и Дру-гие преимущества. Рентгеновское изображение, как известно, дает лишь силуэты внутренних органов, да и то в тех случаях, когда удается заполнить эти органы так называемым контрастным, не пропускающим Х-лучи, веществом. Когда контрастный препарат — бариевую кашу — приходится глотать, чтобы наполнить ею желудок перед рентгеносъемкой, — еще куда ни шло, хотя удовольствия больной при этом отнюдь не испытывает, но прибегать к контрастным веществам в сердце и других органах даже не безопасно. Ультразвук полностью избавляет больного и врача от этой печальной необходимости.

С другой стороны, первые же испытания УЗД показали, что аппарат бессилен сообщить что-либо врачу в тех случаях, когда ультразвуковой луч натыкается на воздушный пузырь, например в желудке, легких или кишечнике. Ультразвук полностью отражается от воздушной поверхности. Рентген в подобной ситуации несравненно более верное оружие диагноста.

Нашлась у ультразвука и другая «слабинка». Чем дальше медики с его помощью заглядывали в глубину тела, тем более расплывчатыми становились изображения, полученные на экране. Но зато новый метод брал реванш над старым, когда надо было разглядеть раковую опухоль, проросшую стенки пищевода или желудка. Рентген замечал губительное образование только тогда, когда оно уже достаточно разрослось и выпячивалось во внутрь органа. Ультразвук мог разглядеть опухоль значительно раньше.

Все эти сравнения говорили, видимо, о том, что ультразвук и рентгеноаппарат не соперники, а скорее друзья — однополчане из того полка, оружие которого применяется по-разному, но в равной степени направлено против общего врага — болезней.

Доктор Собакин показал мне рентгенограмму, на которой изображены два гвоздя — железный и пластмассовый — введенные в препарат мышцы. Железный гвоздь в глубине мышцы рентген изобразил как густо-черное включение, а пластмассовый остался намеченным лишь в виде слабой дымчатой полоски. Рядом снимок тех же двух гвоздей, сделанный с помощью ультразвуковой диагностической установки. Две одинаково ясные белые полосы, сфотографированные с экрана УЗД-4, показывают, что для ультразвука нет разницы, какое тело находится в глубине мышцы.

В этих двух изображениях — коренное различие рентгена и ультразвука. Для того чтобы, например, получить четкую рентгенограмму опухоли, надо, чтобы поражение это имело достаточно большой объем и плотность, которая резко отличалась бы от плотности окружающих тканей. Для ультразвука достаточно тонкого листка на пути, чтобы он отметил его присутствие в глубине тела. Тонкое, чувствительное восприятие— несомненное преимущество неслышимых звуков перед невидимыми Х-лучами, когда дело идет о диагностике. Но, с другой стороны, это и недостаток ультразвукового метода. Ибо любая случайная помеха на пути звуковых импульсов в виде какого-нибудь сухожилия или фасции немедленно получает отображение на экране. Надо очень точно, в малейших деталях, знать анатомию того участка, который «прослушиваешь» (если так можно назвать просвечивание ультразвуком тела больного), чтобы отличить случайность от искомого.

Тут, собственно, и начинается главная причина, почему ультразвуковое эхо пока еще редко раздается под сводами диагностических кабинетов.

Молодой врач Александр Петрович Гаврилов — сотрудник ВНИИМИО, где был создан УЗД, рассказывает, как он и его коллеги осваивали аппарат. Сначала (к ужасу товарищей-инженеров) медики принесли в лабораторию анатомические препараты. В глубине печени, взятой от умершего ракового больного, УЗД обнаружил незамеченную клиницистами опухоль ничтожных размеров — метастаз рака. Так же успешно аппарат вырисовывал на экране внутреннюю структуру анатомических препаратов сердца, конечностей. Но стоило медикам перейти в клинику и начать «просвечивать» живые объекты, как на их пути встали поистине неодолимые трудности.

Надо пояснить, что на экране ультразвукового аппарата, в отличие от экрана телевизора, не возникают изображения конкретных предметов. По существу мы видим лишь некие световые пятна на темном фоне, соответствующие участкам наиболее сильного отражения луча. Гаврилов и его товарищи задумались над тем, как эту символику передать врачам, привыкшим на рентгене видеть хотя и тень органа, но зато тень вполне конкретную. Пришла мысль создать своеобразные эталоны ультразвуковых изображений. Было решено «просветить» как можно больше объектов — опухоли разных видов, сердце, печень, почки, пораженные разными заболеваниями, и составить фотографический альбом образцов. Предполагалось, что врачи сначала будут сравнивать то, что они увидят у больного сами, с этими эталонными фотографиями и так постепенно разберутся в электрозвуковой «символике». Несколько альбомов действительно составили, но проку от них оказалось мало.

Дело в том, что ультразвук, в зависимости от позы больного, может подаваться в глубину организма под разными углами, и каждый угол одно и то же нарушение «рисует» на экране по-разному. Никакое сравнение с «эталонным» альбомом не поможет, видимо, врачу-диагносту понять, что именно видно на экране, если медик сам не накопит опыт в работе с этой умной, но на редкость капризной машиной.

За границей, кстати, произошло то же самое: когда построили первые аппараты, во многих научных журналах мира появились статьи о «быстрой диагностике рака», но постепенно шумиха смолкла. «Быстрые» диагнозы оказались отнюдь не самыми точными. Сейчас возможности врача в этом отношении рассматриваются в Англии, Дании и Западной Германии значительно более скромно.

Да, аппарат капризен. Он может совершать порой чудеса, сообщить, например, о каком-то уплотнении в недрах организма, которое не удалось бы установить никакими другими, ныне известными методами. Но ведь врачу диагноз нужен не для удовлетворения любопытства. Диагноз — это программа действий, указание, что и как лечить. А хитрый аппарат, указавший на уплотнение в стенке желудка, пока еще не может ответить — полип ли это, злокачественная опухоль или просто воспалительный процесс. И это совсем не потому, что плох экземпляр, построенный инженером Гуревичем и врачом Собакиным. Просто не созрела пока еще техническая идея, на основе которой строятся подобные аппараты. Впрочем, нынешний УЗД только четвертый по счету. Впереди пятая, шестая, седьмая модель...

Можно не сомневаться: будет создан аппарат, где ультразвук, как на экране телевизора, «покажет» вполне реальное изображение того органа или ткани, которая интересует врача. Когда это случится? Доктор Собакин полушутя напоминает, что прошло более полутора десятилетия после изобретения рентгеновского аппарата, прежде чем врачи-рентгенологи научились с его помощью не только смотреть больных, но и по-настоящему видеть на экране признаки болезней. Конрад Рентген сделал свое открытие, как известно, в 1895 году, а знаменитая монография врача Гределя, которая на огромном материале разъяснила рентгенологам, что означают все эти светлые и темные пятна на рентгенограмме, вышла только в 1912 году.

Впрочем, Михаил Алексеевич убежден, что полное освоение ультразвука для целей диагностики потребует от советских ученых во много раз меньше времени. Кстати, аппарат должен стать намного более простым и легко управляемым.

А пока инженеры создают новые конструкции. В нескольких клиниках и больницах Москвы, Минска, Харькова, Читы, Ташкента, Тбилиси врачи-ультразвуковики (для этой профессии не придумано еще достаточно благозвучного названия) продолжают поиск. Они занимают пока весьма скромную позицию за спиной у хирурга и терапевта. После того как онкологи твердо установят местонахождения опухоли у больного, ее повторно диагностируют с помощью аппарата. Цель: четко представлять, как выглядит такое поражение на экране. Голос у врачей-ультразвуковиков в клинике пока только совещательный. Они и не вступают в споры, приглядываются, копят опыт. Даже, если в спорном случае истину выявил их аппарат, радуются про себя.

И все же будущее за ними, за этими «тихонями». Им уже удалось внести в практику медицины весьма значительный вклад: в их руках аппарат начинает отображать не только структуру органа, но и его функцию, движение. Рентген не позволяет увидеть, как ведет себя, например, задняя стенка сердца. До сих пор врач устанавливал у своего пациента диагноз «инфаркт сердечной мышцы», пользуясь косвенными показаниями. Ультразвуковая диагностическая установка позволяет непосредственно наблюдать изменившийся ритм пораженного сердца. На экране возникает светлое пятно — поверхность сердца, отражающая ультразвуковой луч. Пятно пульсирует на наших глазах, самим характером пульсации указывая на наличие болезни. Впереди функциональная, с помощью ультразвука, статистика легких, желчного пузыря, кишечника. Ничего подобного медицинская наука до сих пор не знала.

— Как вы назвали свою диссертационную работу? — спросил я у одного из своих собеседников — врача Гаврилова.

— Хотел назвать «Диагностика ультразвуком», но потом передумал: пусть будет пока поскромнее. Что нибудь вроде «Исследование возможности диагностировать внутренние органы с помощью ультразвука», — последовал ответ.

Да, пока даже сами искатели скромничают. Но время идет. Время работает на них.

...На металлической дощечке, прикрепленной к корпусу аппарата УЗД-4, имеется надпись: «Для исследовательских целей».

Сейчас инженеры института заканчивают УЗД-5. Интересно, какую надпись сделают они на сопроводительном щитке?