Конференция по вопросам применения радиоэлектроники в медицине и биологии

Анотація

С 5 по 10 января1959 г. Центральное правление НТОРиЭ им. А. С. Попова совместно с Всесоюзным Советом по радиофизике и радиотехнике АН СССР, Государственным Комитетом Совета Министров СССР по радиоэлектронике, Министерством здравоохранения СССР и Академией медицинских наук СССР провели в Москве конференцию по вопросам применения радиоэлектроники в медицине и биологии. В работе конференции приняли участие около 370 врачей, биологов и специалистов в области радиоэлектроники из многих городов Советского Союза.

Конференцию открыл акад. А. И. Берг. В своем вступительном слове А. И. Берг указал, что в этом году в Советском Союзе будет широко отмечаться 100-летие со дня рождения великого русского ученого, изобретателя радио, Александра Степановича Попова. Этот юбилей будет особенно знаменательным в связи с огромными успехами советских ученых, конструкторов, инженеров и рабочих, достигнутыми в новой семилетке при запуске в сторону Луны космической ракеты — искусственного спутника Солнечной системы. Этот успех является в значительной мере заслугой советских радиоспециалистов, обеспечивших управление ракетой и ее вывод на заданную орбиту с высокой степенью точности. Не менее поразительным является также получение радиосигналов с космического тела, находившегося на расстоянии в полмиллиона километров от Земли.

Советские последователи А. С. Попова, достигшие огромных успехов в радиоэлектронике, продолжая работу, начатую изобретателем радио в нашей стране, своими поразительными успехами в 1959 году еще раз подтвердили значение и роль изобретения своего великого соотечественника.

Можно выразить уверенность в том, что это только первый крупный успех советской науки и техники в новой семилетке и, что за ним последуют многие другие достижения, направленные на решение важнейших проблем развития социалистического общества в интересах всего прогрессивного человечества.

А. И. Берг отметил, что за последние годы значительно расширились области использования электроники. Если в довоенный период радиоэлектроника находила применение главным образом в электросвязи, радиовещании и промышленности, а вскоре после окончания войны началось быстрое развитие телевидения, то теперь стало привычным оценивать успех развития науки и техники и всего народного хозяйства размерами и качеством использования в них последних достижений электроники.

Все области применения современной электроники можно разбить на две большие группы. К первой группе относятся методы и приборы, предназначенные для сбора и переработки информации. Эта информация может быть предназначена для научно- исследовательской работы, для воздействия на процессы в органической или неорганической среде, для управления производственными процессами и т. д. Для первой группы характерно то, что приборы работают как бы пассивно, без существенного взаимодействия с обследуемым процессом или явлением, без заметного нарушения их хода.

Ко второй группе относятся методы и приборы, непосредственно участвующие в выработке или преобразовании энергии для воздействия на вещество, на ход процесса.

Широкое внедрение радиоэлектроники во все отрасли знаний, в промышленность, медицину и биологию, подчеркнул А. И. Берг, объясняется, вероятно, следующими свойствами электронных приборов: высокой чувствительностью приборов, как датчиков или средств сбора информаций; возможностью усиления весьма слабых напряжений и токов; удобством преобразования одних видов энергии в другие; гибкостью управления мощностью, частотой и формой колебаний и удобством дистанционного управления или наблюдения; быстродействием и безынерционностью работы.

Эти свойства являются основным преимуществом электронных приборов перед их старшими собратьями—гидравлическими, механическими и другими, которые электронные приборы призваны дополнять. Существенное преимущество электронных приборов заключается также и в ясности происходящих физических процессов, допускающих проведение инженерных расчетов, достаточно точных для уверенного проектирования установок и аппаратов.

Положительные свойства электронных приборов уже давно привлекают внимание медиков, биологов и физиологов. Однако следует отметить, что общее количество теоретиков и экспериментаторов, работающих в этой области, еще неоправданно мало. Мы вполне можем иметь первоклассные научно-исследовательские институты, конструкторские бюро, создавать и выпускать великолепные приборы. Но только нужно выдвигать свои требования и отстаивать свои нужды. Советский человек должен быть самым здоровым. Именно в нашем социалистическом государстве средства профилактики должны быть поставлены на службу человеку. И в этом в значительной мере может помочь радиоэлектроника.

В заключении своего выступления А. И. Берг остановился на возможностях, открывающихся перед медициной и биологией с появлением электронных вычислительных машин. Результаты, которые известны по внедрению электронных вычислительных машин, совершенно поразительны. На наших глазах эти машины совершают настоящий переворот в математике и во всех областях знаний, нуждающихся в сборе и быстрой переработке очень большого количества информации. Они во много раз повышают производительность умственного, творческого труда, освобождая человека от утомительной и непродуктивной вычислительной работы. Этим замечательным устройствам суждено сыграть решающую роль и во многих отраслях медицины и биологии. Медики и биологи могут получить прекрасные приборы, которые позволят им проникнуть в процессы живых организмов. Электронные вычислительные машины будут давать нужную информацию и помогут выработать рекомендации по лечению. Известно, что наши биологи, физиологи, терапевты изучают применение этих машин, устанавливают бесспорные аналогии и получают сведения, которые могут быть использованы в их работе.

Машина никогда не сможет заменить врача, подчеркнул А. И. Берг, но нельзя отрицать значение электронной вычислительной машины в диагностике. Медики и биологи в долгу перед электронной математикой, им следует ускорить выработку нужных требований к электронной вычислительной машине, что позволит быстрее создать специальные машины для целей диагностики и профилактики.

На пленарном заседании 5 января с докладами о задачах, выдвигаемых медициной и биологией перед радиоэлектроникой и о современных возможностях ее применения, выступили В. В. Парин, В. Г. Мавродиади и И. Т. Акулиничев.

Докладчики отметили, что внедрение радиоэлектроники в экспериментальную и клиническую медицину имело огромное значение для развития медицинской науки. Радиоэлектронная аппаратура играет сейчас, важную роль в диагностике и лечении внутренних, нервных и других болезней и хирургии. Вооружение медицины радиоэлектронной аппаратурой позволило повысить тонкость и точность изучения уже известных ранее явлений и закономерностей, что позволило в ряде случаев сделать принципиально новые выводы. Например, электронный микроскоп ввел нас в мир совершенно новых субмикроскопических величин, которые при применении оптических микроскопов не поддавались исследованию, он открыл нашему взору вирусы и обнаружил тончайшие детали строения клеток организма.

Появилась возможность электрического измерения и регистрации ряда неэлектрических величин (механические движения, давление, изменения освещенности, цвета и т. п.), что обеспечило синхронную запись и сопоставление во времени ряда показателей физиологических функций, записанных на одной и той же кривой. На принципах радиоэлектроники основан ряд новых методов исследования и лечения.

Радиоэлектроника позволяет создать совершенно новую аппаратуру для компенсации потери слуха и зрения, а также разработать способы биоэлектрического управления протезами. Несомненный интерес представляет ряд уже осуществленных разработок, в частности,— создание так называемого «телевизора мозга». Это электроэнцефалоскоп — диагностический радиоэлектронный прибор, который в настоящее время успешно проходит клинические испытания. Он как бы заменяет 50—100 электроэнцефало-графических каналов, усиливающих биотоки мозга, отведенных с 50—100 различных участков мозга человека. Электронный коммутатор переключает последовательно каждый из этих каналов на общий усилитель, на выходе которого осуществляется развертка этих сигналов, и получение на электронно-лучевой трубке изображения, подобного телевизионному. По яркости свечения отдельных участков изображения можно судить о том, какие участки мозга возбуждены и какие находятся в покое.

На пленарном заседании был заслушан доклад П. В. Гусенкова, рассмотревшего вопрос о состоянии и перспективах разработки и производства медицинских радиоэлектронных приборов и аппаратов.

Работа конференции проводилась в следующих секциях: экспериментальной медицины и биологии, клинической медицины, физиотерапии и гигиены труда.

Ряд интересных докладов, посвященных вопросам применения радиоэлектроники в экспериментальной медицине и биологии, были сделаны Н А. Габеловой, Г. Г. Мелкумовой, В. В. Орловым, В. А. Полянцевым, Н. А. Аладжаловой, В. А. Зверевым и др.

Обсуждение докладов подтвердило, что применение радиоэлектроники для статистических исследований физиологических функций живого организма позволяет установить новые, ранее неизвестные закономерности жизнедеятельности организма, и тем самым значительно расширить диагностические возможности современной медицины.

Большой интерес вызвали доклады, посвященные вопросам применения радиоэлектроники в клинической медицине. В них рассматривалась возможность использования современных достижений радиотехники для создания новых медицинских приборов и аппаратов. Эти вопросы были изложены в докладах

А. И. Кобленц-Мишке, И. Т. Акулиничева, Н. Э. Рабиновича, В. Я. Эскина, М. М. Эфруси, Н. М. Щербакова и Б. В. Болотова, Е. А. Вайнриба, Л. Н. Мишина и др.

В докладе Б. Н. Аксенова и Б. А. Кузьмина были приведены некоторые данные специальной хирургической цветной телевизионной установки, опыт эксплуатации которой дал положительные результаты. М. Д. Гуревич рассказал о ведущихся у нас и за рубежом работах по диагностике опухолей с помощью ультразвуковой локации. Была описана отечественная конструкция такого локатора.

В докладах JI. А. Водолазского, Н. М. Ливенцева, А. Р. Ливенсона, В. Г. Ясногородского, К. Г. Кнорре и 3. В. Гордон, И. К. Табаровского было рассмотрено современное положение и дальнейшие возможности применения радиоэлектроники в, физиотерапии и для целей гигиены труда.

Значительное число интересных докладов было обсуждено на объединенных заседаниях секций.

В докладах А. Н. Обросова и А. С. Пресмана была отмечена необходимость разработки методов дозировки энергии микроволн, поглощаемой в тканях живого организма.

И. Т. Акулиничев, Е. Б. Бабский, Г. Г. Гельштейн, Г. М. Петров, А. И. Скачкова, Н. И. Утэй, В. Б. Ушаков рассказали о новом электронном приборе — синтезаторе электрокардиограмм, позволяющем воспроизводить методом математического моделирования сложный физиологический процесс — электрическую активность сердца.

В докладе Л. П. Шуватова была показана возможность обеспечить регистрацию по радио некоторых физиологических функций организма (пульса, температуры тела, биотоков мышц, дыхания и др.) с помощью разработанной миниатюрной телеметрической аппаратуры. Вес многоканальной передающей системы не превышает 500г.

В. М. Хаютин в своем докладе отметил, что среди датчиков, используемых для измерения биомеханических процессов, особенно выделяются электронно-механические датчики (механотроны), обладающие при малых габаритах очень высокой чувствительностью.

В докладе Р. М. Мещерского были рассмотрены основные направления в развитии электроэнцефалографических методов исследования. В связи с этим, по мнению докладчика, главным направлением в развитии нейрофизиологических электронных приборов является создание совершенных электроэнцефалографов.

Д. Н. Меницким были исследованы различные схемы дифференциальных усилителей с точки зрения использования их для клиникофизиологических экспериментов и диагностики.

В докладе Г. М. Франка и Л. И. Гутенмахера был рассмотрен электронный счетный анализатор биологических микроструктур (АМС), предназначенный для количественного и качественного автоматического анализа различных микроскопических объектов.

Л. И. Гутенмахер посвятил свой доклад вопросу электрического моделирования некоторых функций памяти; была рассмотрена возможность приближенного воспроизведения (моделирования) по конечным результатам некоторых функций памяти с помощью электронных устройств.

В докладе Л. Д. Розенберга и И. Е. Эльпинера были рассмотрены физические и технические основы применения ультразвуковых волн в биологии и медицине.

В докладе П. А. Куприянова, в числе других задач, была отмечена необходимость использования новых направлений теоретической радиотехники, например, теории информации для изучения и записи токов мозга у больных, находящихся под наркозом.

М. М. Бонгард рассказал об изготовленной одноканальной модели цветного зрения с одним полупроводниковым элементом на входе, для моделирования функций сетчатки глаза.

На конференции было заслушано свыше 50 докладов. В результате их обсуждения было принято развернутое решение, в котором наряду с большими достижениями в применении средств радиоэлектроники в медицине и биологии отмечалось и отставание практических применений этой новой области для потребностей здравоохранения и были даны рекомендации, реализация которых должна позволить усилить темпы внедрения радиоэлектроники в медицине и биологии.

Значительное содействие в разработке ряда вопросов должно оказать НТОРиЭ им. А. С. Попова. Созданная при Центральном правлении общества секция применения радиоэлектроники в медицине, руководимая академиком В. В. Париным, должна развернуть значительную деятельность в области обмена опытом и информацией. Необходимо чаще созывать конференции и совещания по вопросам применения радиоэлектроники в медицине и биологии, в частности, — по вопросам аэроионизации, применению сверхвысоких частот, рентгенологической и радиологической технике и, что особенно важно, по вопросам применения радиоэлектроники в профилактике, для предупреждения профессиональных заболеваний и борьбы с производственным травматизмом.

Следует всемерно развивать связи со странами народной демократии и другими зарубежными странами по вопросам применения радиоэлектроники в медицине и биологии.

На конференции была организована выставка радиоэлектронной медицинской аппаратуры, на которой было экспонировано свыше 90 различных приборов и аппаратов, разработанных промышленностью, медицинскими институтами и радиолюбителями.

Экспонаты, представленные промышленностью, можно разделить по техническому признаку на 5 разделов: 1) ультразвуковая медицинская аппаратура;

2) импульсная низкочастотная медицинская аппаратура; 3) низкочастотные усилительно-регистрирующие и показывающие устройства; 4) ВЧ, УВЧ, СВЧ медицинские аппараты; 5) разная электронная медицинская аппаратура.

К наиболее интересным экспонатам следует отнести аппараты для диагностики опухолей ультразвуком и аппарат для обработки зубов ультразвуком. Представляет интерес и ряд аппаратов для лечебного воздействия ультразвуковыми колебаниями на ткани и органы.

В настоящее время широкое применение для целей диагностики находят импульсные низкочастотные аппараты-генераторы одиночных импульсов или импульсов, повторяющихся по заданному закону. Серия таких приборов демонстрировалась на выставке. Были показаны: электроимпульсатор, электродиагностический аппарат, генератор разных форм тока ГРФ-1, для электрофизиологических исследований.

Интерес представляет аппарат для электрической стимуляции дыхания, дефибриляторы — аппараты для устранения фибрилятации сердца при хирургических операциях и последствий электротравмы и ряд других.

Низкочастотные усилительно-регистрирующие и показывающие устройства составляют группу приборов, предназначенных для записи, наблюдения или непосредственного отсчета величин, характеризующих процессы и состояния, со провождающие жизнедеятельность организма. На выставке демонстрировались электрокардиографы и другие аппараты, позволяющие записать биопотенциалы действия сердца; векторэлектрокардиоскопы, позволяющие видеть на экране электронно-лучевой трубки с длительным послесвечением не только электрокардиограмму, но и векторэлектрокардиограмму — кривую, дающую представление о положении вектора электрической активности сердца в плоскости выбранного сечения.

Представленный на выставке элетрогастрограф позволяет записывать биопотенциалы желудка.

Большая группа приборов, показанных на выставке, предназначена для записи или непосредственного отсчета тонов сердца (фоноэлектрокардиографы), степени насыщения крови кислородом (оксигемометры, оксигемографы), частоты пульса (пульсатахометры) и т. д.

Для записи некоторых неэлектрических процессов, характеризующих деятельность сердечно-сосудистой системы, применяются приставки к многоканальным электрокардиографам. На выставке демонстрировались такие фонокардиографические приставки.

Наиболее многочисленно были представлены ВЧ, УВЧ и СВЧ медицинские аппараты, применяемые для облучения больного. В частности, интерес представляет аппарат для микроволновой терапии — «Луч-58», предназначенный для глубокого прогрева мышечных тканей тела токами сверхвысокой частоты.

Большой интерес представляют и другие аппараты и приборы, экспонированные на выставке, в частности, электротермометры, аппараты искусственного кровообращения, для определения степени потери слуха, слуховые протезы, очки и слуховой аппарат «Кристалл». Заслуживает внимания аппарат для чтения слепыми плоскопечатного условного шрифта и аппарат для автоматического подсчета эритроцитов и лейкоцитов в крови и др.

Весьма интересны разработки радиолюбителей: измеритель плотности потока мощности СВЧ колебаний, трехмерный осциллоскоп для диагностики сердца, радиотелеметрическая установка для регистрации функции живого организма и многие другие интересные экспонаты.

Выставка наглядно подтвердила широкие возможности применения радиоэлектронной аппаратуры в медицине и биологии.