По ним мы не в состоянии определить, каким непрозрачным объектом они образованы - двухмерным или трехмерным. Объемное тело, скажем, человека отбросит такую же тень, как и плоская фигура, вырезанная по его контуру кз картона.
Рентгеновская картина является трансмиссионной.
То есть получена просвечиванием, которое делает наш организм как бы стеклянным. И она в себе суммирует многочисленные тени - следы различных анатомических структур, распределенных по всей толще нашего тела.
По плоскому изображению на экране мы можем судить об объемной картине, о внутреннем строении объекта.
Конечно, для новичка это нелегкая задача. Он с трудом угадает даже корошо известные органы. Неискушенный человек на рентгенограмме грудной клетки увидит разве только задние концы ребер: они более толстые и плотные. Лишь с опытом приходит способность различать едва заметный узор, образованный легочными сосудами, а затем и тонкие нюансы этой картины при ее усилении или ослаблении, связанном с тем или иным патологическим состоянием. Чем активней тренировка, тем быстрее вырабатывается такая зоркость.
С чего начинается умение видеть? С умения смотреть.
Казалось бы, о чем тут говорить, если оно дано всем от природы? И все же нельзя не задуматься над его улучшением.
У любого из нас глаза 'ощупывают' объект, перебегая от одной наиболее характерной его точки к другой.
Так у всех, но у каждого на свой манер. У иных этот путь обхода не столь рационален, не так упорядочен, как того хотелось бы. И приводит к большей потере информации, к меньшей точности представлений о рассматриваемых объектах. Но эти движения управляемы, поскольку они произвольны, так что их можно организовать научно, по самой разумной схеме. Для этого надо определить ключевые точки и последовательность их фиксации, а затем упражнениями закрепить наиболее рациональный путь обхода. НОТ применительно к собственным глазам? Почему бы и нет, если она способна повысить эффективность рентгенодиагностики?
Советская рентгенология несет в себе глубокие традиции отечественной медицины. Ее отличительными чертами является клиницизм, функционализм и целостное понимание организма. Все эти принципы между собою тесно связаны, все они сводятся к тому, чтобы врач любой специальности, исследуя любой орган, всегда видел перед собой больного.
Смотрит ли рентгенолог легкие или изучает скелет, любую рентгенологическую картину, он должен увязывать с общим состоянием организма, с его конституцией, возрастом, полом, с показателями крови и других систем и, конечно же, с состоянием психики пациента.
Исследуя желудок, нужно составить сначала представление об этом органе как о целостном образовании, о его положении, форме и размерах, состоянии рельефа внутренней поверхности и контурах, а потом уже давать характеристику локальных, то есть местных патологических изменений. Тот, кто отходит от этой методологической концепции, попадает в курьезные ситуации.
Много лет назад молодому рентгенологу было доверено исследование одного больного. Это был еще не старый, но довольно изнуренный болезнью человек, который жаловался на боли в подложечной области. Врач с энтузиазмом принялся за исследование желудка, будучи уверенным, что непременно найдет там опухоль.
Он даже несколько разочаровался, не найдя ничего существенного. И только потом, вспомнив, что нарушил одну из основных заповедей рентгенолога, вернулся к грудной клетке и был немало обескуражен, обнаружив у больного тяжелую форму туберкулеза легких. А рентгенологу следовало знать, что больные туберкулезом часто страдают болями в подложечной области, и это пи в коей мере не должно вводить врача в заблуждение, уводя в сторону от диагноза.
Можно не видеть сам очаг поражения, который бывает сравнительно небольшим, но уже по тому, какое положение занимают ребра и как дышат легкие, как смещается диафрагма и как ведет себя средостение в разные фазы дыхания, можно сказать, чем страдает больной. Вот что значит правильный методологический подход: он определяет методику и технику исследования, а в конечном счете решает успех диагностики и лечения.
И все же одно дело смотреть, другое - видеть. Главное, конечно, выработать у себя особую форму видения, которой требует специфика рентгеновского изображения.
А тут начинающих подстерегает масса подвохов.
Картина на экране или на снимке искажается не только иллюзиями, и не только наложение теней друг на друга мешает ее расшифровке. Одни и те же объекты могут выглядеть по-разному, а различные - одинаково. Вспомним: цилиндр, шар, конус в определенных проекциях дают круглый силуэт, пирамида и куб - квадратный. Если просвечивается сферическое образование, в центре которого есть полость, тень получится кольцевидной, одинаковой и для туберкулезной каверны, и для опухоли с распадом.
Лучи от трубки идут разбегающимся снопом. Если объект расположен не в центре, а на периферии обследуемого поля, изображение вытягивается (если это шар, то вместо круга мы увидим овал). Меняются не только формы, но и размеры. Из двух равновеликих уплотнений в легочной ткани крупнее покажется то, которое ближе к источнику радиации.
Эти и им подобные 'шумы' могут заглушить сигнал опасности или, напротив, вызвать ложную тревогу. Ясно, почему столь актуальна задача устранения всех и всяческих помех. Конечно же, она решается всеми и всяческими способами. Избежать ошибок помогает их тщательный анализ, который не прекращается и позволяет вносить все новые поправки.
Считается, например, что плотные очаги, вызванные хроническим процессом, дают на экране потемнение большей интенсивности, а острые воспалительные - меньшей. На самом деле это не так. Если они одного размера и положения, то и тень будет одинаковой. Ибо плотность всех мягких тканей и жидкостей в нашем организме приблизительно одна и та же (близка к единице). Зато чем крупнее патологическое образование, тем гуще тень.
Чтобы вернее оценивать формы, размеры, положение болезненных очагов, широко практикуется многопроекционность. Если пациента, стоящего лицом к экрану, поворачивать правым плечом вперед, все элементы, находящиеся сзади, смещаются вправо, а те, что спереди, - влево. Движения обеспечивают трехмерность восприятия, созданая правильные представления об изучаемом объекте. И это не единственный прием, который используется рентгенологами.
36.
- Вот уж подлинно: мильон терзаний!
- Но и мильон дерзаний - попыток разрешить проблемы безошибочной диагностики.
- А нельзя ли привлечь на помощь электронный мозг, чтобы он подсобил человеческому анализировать изображение?
- Такие попытки тоже предпринимаются. Правда, успехи пока что скромные. И тем не менее многообещающие.
'Д-р Эшби полагает, что действительно можно создать машины более умные, чем их создатели, и я в этом с ним полностью согласен', - писал в 1953 году Н. Винер. Заявление отца кибернетики вдохновило ее энтузиастов вс всем мире. Заговорили и о реальной возможности распознавать образы автоматически. Дескать, если удастся обучить компьютер отличать букву А в любом начертании от всех прочих, то почему нельзя научить его отличать собаку от кошки, несмотря на все разнообразие пород? Ну и, конечно, сердце от печени, легкие от ребер на флюоресцирующем экране, а там уж рукой подать до машинной рентгенодиагностики...
Однако и скептики подняли голос. 'Даже определение абсолютно точных и строгих правил узнавания буквы А во всех видах, встречающихся хотя бы в печатном тексте, - грандиозная задача', - напомнил американский математик У. Питтс и выразил сомнение, что ее вообще удастся когда-либо решить. А профессор М. Таубе (тоже США) в книге 'Компьютеры и здравый смысл.
Миф о думающих машинах' (1961 г,) высказался со всей прямотой: 'Энтузиастам вычислительных машин следует либо прекратить болтовню об этом, либо принять на себя серьезное обвинение в том, что они сочиняют научную фантастику с целью пощекотать читателям нервы в погоне за легкими деньгами и дешевой популярностью'.
Что же получилось?
Еще в 1957 году родился 'Марк-1'. Так был назван перцептрон автоматический зрительный анализатор, построенный Ф. Розенблаттом (США) и ставший первой из немногих технических моделей восприятия.
В дальнейшем распознавание образов моделировалось преимущественно математически на цифровых электронно-вычислительных машинах. Появились компьютеры, которые анализировали снимки звездного неба и ядерных реакций.
В 60-х годах 'узнающие' программы были составлены и успешно испытаны в СССР. Один из инициаторов этих работ, М. Бонгард, так комментировал результаты, полученные при его участии: 'Пишущие о кибернетике любят заканчивать статью заклинанием: раз человек составил программу, значит, он передал ей часть своих знаний; посему-де машина никогда не будет умнее своего создателя. Про автомат, узнававший нефтеносность пластов, никак не скажешь, что программисты передали ему свои знания: ведь мы ничего не понимали в геологии! Откуда же программа получила все необходимые сведения? Только благодаря наблюдению и, если хотите, 'творческому осмыслению' примеров, продемонстрированных при обучении. Становится понятной роль хороших 'машинных педагогов'. Благодаря им универсальная программа получила специализацию в геофизике А могла приобрести ее в медицинской диагностике или в промышленной дефектоскопии'.
Компьютеры нашли свое место и в рентгенологии.
Они применяются при статистической обработке материалов клинико-рентгенологических исследований, с их помощью можно устанавливать взаимосвязь между признакями, выявляя таким образом причину и следствие; электронно-вычислительные машины уже ставят диагнозы. Наконец, предпринимаются настойчивые попытки применить ЭВМ для анализа флюорограмм, отбирать из огромного их количества те, которые заставляют подозревать болезнь. Такая предварительная сортировка значительно облегчает работу врача: ему остается просмотреть лишь 0,01 первоначального количества снимков.
Результаты пока, честно говоря, довольно скромные.
Но нельзя забывать, сколь нелегкое это дело - распознавание болезней методами рентгенодиагностики. Формализовать его для машины необычайно трудно: не обладая интуицией, она требует детальнейших инструкций, расписывающих каждый логический шаг.
Впрочем, работа продолжается, и небезуспешно. Появилось уже несколько диагностических алгоритмов.
В их основе различные формы логики - детерминистская, вероятностная, эвристическая. Первая (ее название происходит от латинского 'определенный') позволяет с самого начала отсечь явно негодные варианты. Круг возможных заболеваний резко сужается. Но какое же из них у пациента?
Начинается вероятностный анализ. Отбираются наиболее правдоподобные гипотезы. Получается целый ряд возможных недугов. Но какой именно у данного человека при данных симптомах? Прибегают к дополнительному, уточняющему обследованию. Оно снова сужает круг предположений, переводит диагностику опять на детерминистскую основу.
