Открытия, которые изменили мир - Страница 41

В 1896 г. отчеты о побочных эффектах, подобных тем, что испытал на себе Леви, постепенно подвели ученых к мысли, что невидимые лучи Рентгена не просто проходят сквозь тело, не причиняя никакого вреда. Некоторые, усомнившись в том, что виноваты именно лучи, предположили, будто ожоги и выпадение волос вызывают электрические разряды, необходимые для создания лучей. Была выдвинута гипотеза, что ожогов можно избежать, если лучи будут производиться статически-механическим путем. Однако прошло совсем немного времени, и ученые, разглядывая свои покрасневшие отекшие пальцы, были вынуждены согласиться: лучи, созданные таким способом, не менее опасны. Итак, в течение года с момента открытия стало ясно, что лучи могут наносить тканям кратковременный ущерб. Но никто пока не предполагал, что они могут причинять и долговременный ущерб.

Сегодня разрушительные результаты воздействия прямого рентгеновского излучения не кажутся нам удивительными, особенно учитывая, что в первые годы после открытия лучей рентгеновские сеансы нередко длились по часу и больше. И, разумеется, пациенты были не единственной группой риска. Одна из трагедий раннего этапа истории рентгенологии заключалась в том, что сами врачи и ученые, изо дня в день контактировавшие с излучением, страдали первыми и сильнее остальных. Показательный случай произошел с Кларенсом Дэлли, ассистентом Томаса Эдисона, который помогал ему в первых опытах с рентгеновскими лучами (он держал опытные образцы под облучением без всякой защиты). Дэлли получил сильнейшие ожоги лица и рук, а в 1904 г. умер. Перед этим ему ампутировали обе руки в попытке остановить распространение рака. Это трагическое событие привлекло внимание публики к опасности рентгеновских лучей. Оно же заставило Эдисона отказаться от дальнейших исследований в этой области, несмотря на его передовую работу в разработке рентгеноскопа и другие достижения.

Любопытно, что некоторые из первых исследователей, благодаря интуиции или удаче, все же смогли избежать печальной участи. Например, сам Рентген всегда проводил эксперименты в большом цинковом ящике, который обеспечивал необходимую защиту. Фрэнсис Уильямс также с самого начала использовал защиту, что позже объяснял так: «Я предположил, что лучи, обладающие такой проницающей мощью, наверняка оказывают какое-то воздействие на вещество, сквозь которое проходят, поэтому счел нужным защитить себя».

К несчастью, годы незащищенного контакта с рентгеновскими лучами в итоге погубили первых исследователей. В 1921 г., после смерти двух знаменитых рентгенологов Европы, в New York Times появилась статья, посвященная опасности прямого рентгеновского облучения, со списком всех рентгенологов и техников, погибших и пострадавших в 1915–1920 гг. Многие из них, как и Дэлли, перенесли множество операций и ампутаций в тщетных попытках остановить распространение рака. Некоторые перед лицом неизбежного вели себя героически. Пострадавший от ожогов лица и перенесший ампутацию пальцев доктор Максим Менар, глава «электротерапевтического» отделения одной из больниц Парижа, по слухам, сказал: «Если икс-лучи прикончат меня, по крайней мере я буду знать, что с их помощью я спас других людей».

В итоге переосмысление природы рентгеновских лучей и их воздействия на живой организм помогло людям более трезво оценить степень риска. Как нам известно, рентгеновские лучи — разновидность световых волн (электромагнитного излучения). Они обладают запасом энергии, достаточным для отделения электронов от атомов и тем самым изменения клеточных функций на атомарном уровне. Таким образом, проходя сквозь тело, лучи могут воздействовать на клетки одним из двух основных способов: уничтожить либо повредить их структуры. Уничтожение клеток вызывает кратковременный неблагоприятный эффект: ожоги и выпадение волос. Но если рентгеновский луч «всего лишь» повредит ДНК, не уничтожив при этом саму клетку, та будет продолжать делиться и передаст мутировавшую ДНК дочерним клеткам. Годы или десятилетия спустя эти мутации могут привести к развитию опухоли.

К счастью, к 1910 г. скрытая опасность рентгеновских лучей была широко признана, и врачи и ученые начали активнее пользоваться защитными очками и фартуками. Оставив позади этот мрачный этап, рентгеновские лучи смогли устремиться к более ясному и безопасному будущему.

Веха № 6

Прыжок в современность: 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».