История научных исследований в области биотелеметрии и телемедицины в России (1900–1991 гг.)

Особо следует отметить, что именно в этой научной статье впервые использована латинская приставка «теле-» для обозначения дистанционного взаимодействия в медицинской науке и практике посредством телекоммуникаций. С точки зрения терминогенеза концепции «телемедицины» (как применения электросвязи в клинической практике и медицинской науке) очевиден приоритет В. Эйнтховена.

«Телекардиограмма» стала, с одной стороны, результатом научно-технических разработок, а с другой – явилась инструментом осуществления научных исследований в области электрофизиологии.

Необходимо отметить, что через год – фактически после публикации обобщающей статьи – работы по дистанционной трансляции ЭКГ были прекращены по экономической причине. Ни взирая на все усилия, финансовой поддержки для продолжения функционирования системы дистанционной трансляции ЭКГ Виллем Эйнтховен более не получил126 и исследований в области биотелеметрии не вел.

Необходимо изучить восприятие идеи «телекардиограммы» учеными России и стран мира в ближайшие десятилетия после эксперимента В. Эйнтховена.

В целом, биотелеметрический опыт В. Эйнтховена не получил масштабного резонанса в научном сообществе – как в России, так и за рубежом. Тем не менее он был известен, изучен и переосмыслен.

В России методика и результативность эксперимента Эйнтховена были проанализированы в трудах профессора Александра Филипповича Самойлова (1867—1930) – выдающегося ученого-физиолога, основоположника научной и клинической электрокардиографии в России и в СССР. Научная и педагогическая деятельность А. В. Самойлова, в первую очередь, связана с Московским и Казанским университетом. История профессионального развития, научных исследований, экспериментов, научно-организационных усилий Александра Филипповича хорошо и детально изучена многочисленными отечественным и зарубежными авторами127, но ключевым трудом, безусловно, является фундаментальная монография Н. А. Григорян, изданная в 1963 г.128 «Самойлов начал заниматься электрокардиографией в эйнтховенский период <…> До Самойлова об электрокардиографии в России ничего не знали»129. Действительно, первый надежный и реально функционирующий прибор для фиксации ЭКГ (струнный гальванометр конструкции В. Эйнтховена) появился в России благодаря инициативе и усилиям Александра Филипповича. Очень быстро в его лабораторию для работы на уникальном приборе, фигурально выражаясь, выстроилась целая очередь ученых130. Сам же профессор Самойлов использовал прибор для изучения нормальной, а позднее и патологической физиологии сердца. Он внес колоссальный вклад в теорию электрокардиограммы, дал миру знания о патогенезе нарушений ритма и проводимости. Мы не будем подробно повторять хорошо известные и давно опубликованные материалы; в контексте нашего исследования изучим аспекты, лишь непосредственно связанные с историей научного развития биотелеметрии. При этом мы используем в том числе документы, выявленные нами в Архиве Российской академии наук и впервые публикуемые.

В 1904 г. А. Ф. Самойлов направил В. Эйнтховену письмо с просьбой о личной встрече; об этом факте мы судим по ответному сообщению, датированному 3 июля 1904 г. – Эйнтховен пишет: «Для меня было бы честью и удовольствием принимать Вас у себя и показать Вам свою лабораторию. Но, к сожалению, указанный Вами период времени не очень подходит, потому что начнется отпуск и придется ремонтировать и красить некоторые комнаты. Да и сам я хотел бы уехать. Пожалуйста, сообщите мне, есть ли у Вас планы посетить международный конгресс физиологов в Брюсселе (с 30 августа по 3 сентября). Брюссель недалеко от Лейдена, и, если Вы захотите после конгресса приехать ко мне, то мне будет очень приятно все подготовить, чтобы продемонстрировать вам некоторые инструменты, а, если пожелаете, и некоторые опыты. Надеюсь, что Вы мне простите мою просьбу о переносе Вашего визита до времени проведения конгресса» (данное письмо мы публикуем впервые)131.

Действительно, первое личное знакомство состоялось на указанном выше конгрессе, затем последовал визит в лабораторию в Лейдене.

Между двумя учеными завязалась настоящая дружба, хорошо известна и частично опубликована их переписка (включая хорошо известное шуточное письмо А. Ф. Самойлова, адресованное отнюдь не Эйнтховену, а его изобретению струнному гальванометру132). Спустя несколько лет после скоропостижной смерти Эйнтховена в 1927 г. Самойлов опубликовал душевные воспоминания о коллеге и друге133.

Уже после отъезда Самойлова, в 1905 г. Эйнтховен проводит свой биотелеметрический эксперимент, годом позже публикуют статью «Le Telecardiogramme».

Были ли и в какой форме личные обсуждения этой разработки двумя учеными выяснить не удалось, соответствующая переписка в архивах не отложилась, иные свидетельства не опубликованы.

Однако в 1909 г. А. Ф. Самойлов публикует в Германии брошюру Elektrokardiogramme – свою первую систематизирующую работу об ЭКГ134. По некоторым данным, это была первая в мире книга об электрокардиографии135.

В личных материалах Самойлова нам удалось обнаружить черновик списка литературы к этому изданию. Список начинается с двух статей Эйнтховена: под номером 1 Ueber die Form des menschlichen Electrocardiogramms136, под номером 2 – Le Telecardiogramme137; далее следуют ссылки на статьи самого Самойлова и иных авторов. В итоговый же список, опубликованный в брошюре, входят уже 8 статей Эйнтховена. Выявленный материал позволяет нам утверждать, что биотелеметрический эксперимент, проведенный в Лейдене, был очень хорошо знаком Самойлову.

Тщательно систематизировав в брошюре литературные данные и собственный опыт А. Ф. Самойлов задается вопросом: «как следует реализовывать метод электрокардиографии в клинической практике?»138. Причина вопроса состоит в следующем: струнный гальванометр Самойлов разместил в физиологической лаборатории; здесь же он проводит с его помощью различные эксперименты, исследует деятельность сердца здоровых людей и лишь спустя некоторое время, с осторожностью, приступает к обследованиям больных. Вместе с тем Самойлов сразу устанавливает тесную взаимосвязь с врачами-учеными, предвидя колоссальную значимость электрокардиографии для практической медицины139. По мере накопления знаний и усиления навыков фиксации ЭКГ и возникает дилемма: «пациент возле прибора» или «прибор возле пациента»?

А. Ф. Самойлов пишет: «Эйнтховен решил эту задачу следующим образом (6). Он объединил при использовании особых сложно осуществимых мер предосторожности свой институт с университетской клиникой проводами и регистрировал в свой лаборатории сердечные токи больных, которые находились в клинике. В некотором отношении это блестящее решение задачи, но оно связано с большими трудностями. Через любой современный город во всех направлениях проходят трамвайные, телефонные, осветительные провода; ток этих проводов в состоянии повлиять на линию между клиникой и лабораторией и таким образом исказить кривые сердечных токов. Эйнтховен много боролся с подобными сложностями. Негативная сторона решения Эйнтховена заключается также в том, что при этом регистрация пульса, сердечного толчка если не совсем не осуществима, то все же сильно затруднена; в случае одновременной регистрации пульса, сердечного толчка и т. п. следовало бы для каждого регистрируемого момента провести дополнительную линию. Перевозить больных в физиологическую лабораторию – это самое простое в экстренном случае, но при этом, разумеется, тяжелые случаи, которые часто представляют самый большой интерес, будут потеряны для электрического исследования. Без сомнения, кривые сердечных токов должны регистрироваться в самой клинике. Клиника должна сама исследовать свои задачи. Конечно, при этом нужно позаботиться о подходящем персонале, который должен пройти соответствующее физическое и физиологическое обучение»140.

Итак, в 1909 г. А. Ф. Самойлов концептуально отказался от биотелеметрического подхода. По его мнению, со временем аппаратура для снятия ЭКГ должна быть перенесена из лаборатории в клинику, где и применяться непосредственно возле постели больного. С одной стороны, подход верный, действительно массово и успешно реализовавшийся со временем.

С другой стороны, – реалии практической медицины и развитие клинической науки, также со временем привели к принципиальному пересмотру вопроса применения биотелеметрии в электрокардиографии. Сложившееся во второй половине ХХ в. научно-практическое направление дистанционной ЭКГ-диагностики обусловило даже определенные социальные изменение, о чем подробно будет сказано далее. Здесь же, увы, будет уместно процитировать самого А. Ф. Самойлова: «Если история наук по справедливости считается историей ошибок человеческого ума, то история Э. [электрофизиологии – прим. автора] сугубо заслуживает такого отзыва»141.

Впрочем, в первом десятилетии ХХ века, указанные в брошюре технические сложности, действительно могли быть слишком значительны и вызвать определенное разочарование идеей дистанционной передачи биомедицинских данных. Свою брошюру А. Ф. Самойлов отправил Эйнтховену, а в сентябре 1909 г. получил лаконичный, но вполне душевный и вежливый ответ: «Дорогой друг, с большим удовлетворением прочел Вашу работу „Электрокардиограммы“, за отправку которой мне я Вас сердечно благодарю. В Ваших рассуждениях Вы выдвинули на передний план суть самого вопроса, а там, где Вы затрагиваете личные отношения, Вы с большой радостью выделили заслуги других людей, а не Ваши собственные. То, что Вы написали обо мне, может исходить только от хорошего друга, и это глубоко тронуло мое сердце. Мы скоро увидимся? С глубоким почтением к Вашей супруге, ваш покорный слуга В. Эйнтховен» (данное письмо мы публикуем впервые)142.

В начале ХХ в. широкому научному, а затем и практическому развитию электрокардиографии препятствовали многочисленные технические и инфраструктурные сложности. На соответствующие проблемы ярко указывал в своих лекциях профессор А. Ф. Самойлов: «К сожалению этот метод [ЭКГ – прим. автора] не может быть так обширно применен, как было б желательно – имеются препятствия для широкого применения его медиками. Такими препятствиями являются его сложность и трудность, при чем трудность двоякого рода: во-первых, чисто методического характера: для того чтобы владеть этим методом, нужно обладать сочетанием определенных знаний, нужно знать физику, электричество, электротехнику, нужно знать оптикум проэкционный, фотографию; кроме того, что нужно ясно представлять целый ряд физиологических и патологических данных, именно тех, на которые врач не обращает внимания, потому именно, что он не имеет дела с этой методикой и, следовательно, не имеет дела с теми формами мышления, которых требует электрокардиографический метод. Даже клиницисты, не воспитанные на этом методе, не могут свыкнуться с ним, и поэтому, в сущности, не в состоянии культивировать его дальше, не в состоянии даже следить за его развитием»143.

Решением этой проблемы и могла стать «телекардиограмма»…

Таким образом, в первой трети ХХ в. в России применение телекоммуникаций в медицинских целях носило преимущественно прикладной характер. Научные эксперименты были единичными, спорадическими. Толчком к системному развитию научных исследований в области биотелеметрии послужил практический запрос ученых-физиологов; этому вопросу посвящена следующая глава.

ГЛАВА 3. «РАДИОМЕТОДИКА»

Идеи – это огни в ночи, манящие к новым и новым свершениям, а не вериги, сковывающие движения и творчество.

Л. Н. Гумилев

3.1. Новая жизнь – новая наука

В первой четверти ХХ века биологическими и медицинскими науками были накоплены достаточно обширные знания о функционировании центральной нервной системы; рядом крупных научных школ (прежде всего – академика Ивана Петровича Павлова, 1849—1936) сформированы фундаментальные представления о рефлекторной деятельности.

Вместе с тем по мере развития методологий физиологического эксперимента все яснее обозначилась критично важная проблема: все накопленные знания касались биологического объекта, находящегося в условиях искусственного ограничения подвижности. Обследуемых животных помещали в специальные устройства (станки), блокирующие свободу передвижений; для чистоты эксперимента создавались искусственные условия световой и шумоизоляции. На определенном этапе развития науки такой подход позволял решать требуемые задачи и накапливать новые знания. Однако со временем накапливалось все больше сомнений о возможности интерполировать результаты, полученные в искусственных ограничивающих условиях, на все процессы и формы жизнедеятельности. Если говорить о физиологии человека, то в изучаемый период времени отсутствовала возможность исследовать состояние и работу организма непосредственно в процессе некой активной деятельности (физических упражнений, труда). Можно было зафиксировать те или иные параметры (например, частоту пульса, показатели дыхания, температуру тела и т.д.) до и после физической активности, но совершенно нельзя было это сделать во время нее. Одним словом, для ученого-физиолога первой четверти ХХ века свободно перемещающийся, необремененный фиксаторами, находящийся

в естественной среде обитания биологический объект оставался «черным ящиком».

Со временем указанная проблема была решена путем появления в науке отдельного направления – биологической телеметрии (динамической биорадиотелеметрии), объединившего технологии и методологии дистанционной фиксации физиологических параметров у человека в процессе обычной жизнедеятельности. Биологическая телеметрия обеспечила качественный переход в науках о жизни, став ключевым методом получения новых знаний в клинических научных дисциплинах, космической медицине, медицине труда, физиологии и биологии в целом.

Постепенное формирование и развитие этого направления связано с именами многочисленных ученых, с деятельностью самых разных коллективов и учреждений. Однако подлинные изобретатели базовой концепции и первых методов биологической телеметрии остаются практически забытыми.

Как было показано выше, существуют лаконичные упоминания о создании первой в мире биотелеметрической системы учеными А. А. Ющенко и Л. А. Чернавкиным в 1930-е гг., подчеркнут приоритет указанных лиц, причем не только в СССР, но и в мире (что, в свою очередь, обуславливало приоритет советской науки в области биотелеметрии). Вместе с тем какой-либо детальной информации о научной деятельности указанных ученых не приводится. Выявленная ситуация обусловила научную задачу – восстановить вклад, внесенный советскими учеными, и реконструировать процессы институционализации научных исследований биологической телеметрии в период 1930-е гг.

Период научных исследований А. А. Ющенко и его коллег в области биотелеметрии связан с их работой в Институте высшей нервной деятельности (позднее – Институте психоневрологии) Коммунистической академии. История создания и деятельности этих учреждений представляет огромный интерес, но совершенно выходит за рамки данного исследования. Вместе с тем изучение научно-организационных, социально-экономических и политических предпосылок возникновения биотелеметрии как научного направления представляется возможным выполнить с опорой на стратегические задачи и методические подходы к их решениям, общий контекст деятельности Института высшей нервной деятельности Коммунистической академии в изучаемый период времени.

В 1925 г. в составе Коммунистической академии (КА) был создан Институт высшей нервной деятельности (ИВНД)144, цель существования которого «определяется основными задачами института, как боевого органа Комакадемин, защищающего в области психоневрологии генеральную линию ВКП (б) и использующего эту область в интересах развернутого социалистического наступления на капиталистические элементы, протекающего в условиях обостренной классовой борьбы»145.

Структурировать указанные задачи можно следующим образом146:

1. Идеологические и методологические – « <…> состоят в разоблачении враждебных диктатуре пролетариата теорий; в борьбе с механистической ревизией марксизма как главной опасностью современного периода и с идеалистическим извращением марксизма <…>, в постановке на основе революционного марксизма теоретической и экспериментальной разработки узловых проблем психоневрологии, выдвигаемых борьбой на идеологическом фронте и практикой социалистического строительства <…>».

2. Организационные и образовательно-просветительские – оказание «руководящего влияния на научную, практическую и педагогическую работу других психоневрологических учреждений СССР», подготовка «пролетарских кадров психоневрологов (в частности аспирантуры ИВНД)», а также популяризация «достижений марксизма на психоневрологическом участке работы <…>.

3. Научные, о которых детально будет сказано далее.

Побудительные причины появления научных работ в области биотелеметрии (которые спустя десятилетия привели к качественным изменениям в биомедицинских науках и появлению целых новых отраслей научного знания) обнаруживаются в задачах ИВНД, в процессах интенсивного поиска новых методологических подходов в науке, обусловленных социалистической реконструкцией всей аспектов жизнедеятельности, общем политическом и социальном контексте.

В СССР разгар выполнения первого пятилетнего плана. Утверждалось вступление в период социализма; действительно колоссальны были успехи в части индустриализации (электрификация, химизация, комбинаты, машиностроение, механизация и автоматизация труда), завершилась реформа сельского хозяйства (сплошная коллективизация, специализация в деятельности совхозов и колхозов), комбинирование промышленности и сельского хозяйства (комбинаты); изменились социальные условия – 7-часовый рабочий день, ликвидация безработицы, также утверждался подъем «благосостояния рабочих и основных крестьянских масс». Планы на вторую пятилетку включали интенсивное развитие культурных и бытовых аспектов, строительство социализма на базе обобществленных средств производства во всех отраслях, а в части реконструкции труда – стирание противоположности между умственным и физическим трудом. И для практики, и для теории открывались «огромные перспективы в смысле творческой работы». Всяческому усилению и развитию научно-исследовательской работы уделялось особое внимание, ключевым условием было ее идеологический фундамент и ориентированность на задачи народного хозяйства147. Безусловно, представленная информация получена из публикаций изучаемого периода времени. Она может явиться предметом для дискуссии и отдельного исследования, однако это выходит за рамки нашей работы. Здесь мы отражаем социальный и, да позволено будет ввести подобный термин, информационный контекст, в котором жили, планировали и проводили научные исследования ученые ИВНД и КА в целом. Колоссальные изменения в экономике и промышленности государства рассматривались в тесной взаимосвязи с развитием науки. Прямым образом утверждалось, что первая и перспективная вторая пятилетки – это «продукт громадной творческой научной работы». Планирование и развитие научной деятельности тесно увязывалось с задачами и потребностями народного хозяйства148. К последним в полной мере можно отнести и потребность в трудоспособных, эффективных кадрах.

Идет «успешная борьба за завершение фундамента социалистической экономики», эффективность которой обусловлена «технической реконструкцией и рационализацией трудового процесса в его социалистических формах», а также достигается благодаря «повышению классовой сознательности, культурного уровня и невро-психического здоровья участников соцстроительства»149. Сказанное можно рассматривать как социально-политический контекст. Он обуславливал научные задачи ИВНД, тесно связанные с «социалистической реконструкцией психоневрологии» – проблемы локализации, утомления в условиях социалистического периода, социального в психозе150.

Особый интерес вызывает вторая проблема, призванная доказать «противникам темпов реконструктивного периода, что социалистические формы труда и строй диктатуры пролетариата в целом являются мощным фактором оздоровления и повышения работоспособности трудящихся, в частности предупреждающими утомление и его отрицательные последствия для работоспособности и здоровья». Также предусматривалось обоснование положения, что «на пути между утомлением, коль скоро оно возникло на почве отдельных организационных дефектов на предприятии, и необратимыми патологическими изменениями, как его возможным результатом, находится ряд весьма трудно реализуемых условий»151.

Самокритика, та самая, которую требовал общий социально-политический контекст, была успешной. А. А. Ющенко не только остался на посту руководителя физиологического отдела (будучи коммунистом, обвиненным в «беспартийщине»), но и получил поддержку своей научной идеи «радиометодики».

Крайне важным социальным аспектом в изучаемый период является самокритика. Требования о тщательном разборе собственных ошибок и недоработок указываются во всех программных документах и выступлениях. Значение этого аспекта мы увидим в дальнейшем.

За процитированными выше политизированными формулировками, на самом деле, скрывается принципиально новое явление – научно обоснованная организация трудовой деятельности, медицина труда. Труд «реконструктивного периода» подразумевал колоссальную самоотдачу и производительность, однако при этом обязательным условием становилось сохранение (и даже преумножение!) работоспособности и здоровья на максимально длительный период времени – годы и десятилетия. В противовес капиталистической системе и царской России ставилась недопустимость хищнического отношения к здоровью работника. Невозможно было «выжать все соки» из трудящегося за 2—3 года, а после избавиться любым способом от больного и истощенного до крайности человека.

Невольно здесь вспоминается пусть и художественное, но вполне историческое описание жизни рабочих белильного завода в 1870-е гг., данное Владимиром Гиляровским в своих воспоминаниях: ненормированный труд, беспробудное пьянство по выходным, хроническое отравление химикатами в процессе производства и смерть через несколько месяцев152. «Диктатура пролетариата» предложила другой подход: высокопроизводительный труд, базирующийся на научном нормировании и научной же организации; не просто сохранение, но улучшение здоровья, гигиены, быта и культуры.

«Социалистическое отношение к труду», которое «выступает как могучий оздоровляющий фактор», побуждает к созданию «новой психо-физиологической структуры ударника» и должно привести к «перестройке труда и быта, к развертыванию новых форм здравоохранения, мероприятий по санитарии, психогигиене <…>»153, явным образом требовало научной основы. В этот период формируется новая отрасль науки – физиология труда. Причем процессы ее институционализации достаточно стремительны: «Прежние, чисто лабораторные наблюдения над влиянием физического или нервного труда <…> развернулись теперь в систематическую работу целых институтов по определенным планам с заранее намеченной срочной тематикой»154.

Итак, одним из приоритетных научных направлений ИВНД в изучаемый период времени было исследование психофизиологических аспектов утомления как основы для научно обоснованного нормирования труда и трудовой экспертизы. Ученым необходимо было решить проблему «обнаружения и содействия реализации огромных психо-физиологических возможностей <…> проблему пластичности поведения в условиях реконструктивного труда»155. На этом фоне прежние, пусть даже ставшие классическими методы и подходы отвергались («утомление изучается по старинке»156).

«Основные линии научно-исследовательской работы Комакадемии» предусматривали, в том числе «изучение <…> новых форм труда»157.

Политический контекст требовал от научных работников активной дискуссии, отказа от ранее существовавших подходов, а также – интенсивной самокритики. Идеологическая составляющая ставилась во главу угла – разработка научных проблем должна была стать «теоретическим и экспериментальным обоснованием для боевой критики чуждых марксизму-ленинизму взглядов в соответствующих областях»158. Такая установка порождала два процесса, важные с точки зрения предмета нашего исследования. Во-первых, острую научную дискуссию, прежде всего «с механистами» и иными течениями, вызывавшими «оторванности теории от конкретных задач социалистического строительства»159; во-вторых, поиск и активное применение новых методологических подходов к организации и проведению научных исследований. В частности, отличительной методической чертов разработки научных задач в ИВНД считалось «комбинированное исследование с разных сторон (морфология и невродинамика, физиология и поведение, животное и человек, норма и патологи, фило- и онтогенетическое исследование)»160.

Также необходимо отметить следующий аспект общего контекста. Центральной директивой партии в области научно-исследовательской и учебной работы считалась «быстрейшая ликвидация отставания научной мысли от практической работы партии». В этом ключе формировался весь план деятельности Коммунистической академии161. От научных исследований требовалась высокая практико-ориентированность (Постановление ЦК ВКП (б) от 15.03.1931 и иные нормативно-правовые акты, документы)162. Декларировалось, что научная эффективность ИНВД зависит от «правильной политически выдержанной, научно-обоснованной постановки методологической и исследовательской работы ИВНД, от тесной увязки ее с практикой наркоматов <…>»163. Результаты исследований должны были содействовать «положительному разрешению важнейших вопросов, выдвигаемой практикой ряда наркоматов по линии психоневрологии»164. В соответствии с этими установками ИНВД установил и всячески развивал взаимодействие с Наркомздравом, Наркомтрудом и Наркомпросом, в том числе согласовывая тематики научных исследований, организуя совместную деятельность (например, пересмотр и подготовку учебной литературы и т.д.). В части трудовой экспертизы, психогигиены («психогигиенического минимума применительно к разным видам социалистического труда») «работы ИВНД особенно тесно смыкаются с практикой Наркомздрава и отчасти Наркомтруда, их основных научно-исследовательских институтов»165. Примечательно, что даже правильная политическая риторика не позволяла ученым сфокусировать исключительно на теории и эксперименте: утверждалось, что «оторванность от жизни делает работу близкой к нулю хотя бы при самой правильной философской позиции»166.