Хочу быть хирургом
Шрифт:
Попытались специальными щипцами захватить странное образование, чтобы кусочек его исследовать под микроскопом. А оно вдруг подвинулось, повернулось и стало подаваться вверх вместе с трубкой для осмотра воздухопроводящих путей.
Так миллиметр за миллиметром, подвигая трубку вверх, крепко удерживая, неясное по происхождению образование удалось вытащить. К удивлению присутствующих, это была вишневая косточка. Та самая, которая попала в воздухоносные пути. Эпизод на стадионе был нашим болельщиком давно забыт. Лишь теперь он с трудом о нем вспомнил, да и то под напором вопросов врачей о случившемся. Еще немного времени, и воспаление легкого бесследно исчезло.
Попробуем
Косточка, попав в узкий воздухопроводящий путь, закупорила его, затруднив движение воздуха, значительно увеличив нагрузку, усилия, необходимые для того, чтобы воздух проходил через суженный просвет. Ниже косточки начала скапливаться мокрота, застаиваясь, она вызвала воспаление легкого. Как только косточку удалили, восстановилась нормальная вентиляция и самоочищение легкого. А это сложный механизм, важную роль в котором играют постоянно движущиеся в направлении из глубины кнаружи мириады тончайших ресничек, не видимых простым глазом. Их столько, что они образуют ворсистый «ковер», покрывающий внутреннюю поверхность всех воздухоносных путей. Этот «ковер» покрыт слизью, которая наподобие эскалатора непрерывно перемещается из глубины на поверхность. В ней как бы плавают пылинки и вредные микробы, попадающие в легкие с воздухом. Реснички постоянно подгоняют слизь, а их движения напоминают волны, которые возникают под влиянием ветра на злаковом поле.
Это и есть самоочищающий механизм легких. Вишневая косточка нарушила его. Движение ресничек затормозилось косточкой и усугубилось воспалением вокруг нее. Слизь стала густой, вязкой, склеивая между собой реснички. «Эскалатор» остановился. Легкое загрязнилось, даже кашель, этот «сторожевой пес», изгоняющий из легких все лишнее, оказался бессилен. Так возникла болезнь.
Заглянув внутрь воздухопроводящих путей, хирург увидел косточку, бескровно, то есть без операции, удалил ее и излечил больного. Как волшебник, только оснащенный точными знаниями, а вместо волшебной палочки был бронхоскоп, созданный физиками-оптиками.
Глаза хирурга
Для того чтобы увидеть собственными глазами внутреннюю поверхность желудка или пищевода и воздухопроводящих путей, где могут гнездиться разные болезни, нужны сложные оптические системы, многократно увеличивающие рассматриваемый объект. Особые требования, предъявляемые к такого рода приборам, надолго задержали их рождение. Пожалуй, только теперь физики-оптики сумели решить те задачи, которые поставили перед ними врачи-хирурги.
Огромная сила воздушных скоростей, развивающаяся в момент кашля в воздухоносных путях, сравнима со скоростью ветров, дующих на просторах суши и моря. У метеорологов существует специальная шкала Бофорта, в которой занумерованы все ветры. Например, ветер № 9 — шторм, срывающий с крыш железо, ветер № 12 — ураган. Так вот, в дыхательных путях, в частности трахее, в момент кашля скорость воздушного потока равняется 15–35 метрам в секунду, соответствуя ветру № 9 — шторму. А в глотке при кашле неистовствует ветер № 12 — ураган, дующий со скоростью до 100 метров в секунду. Огромная сила воздушных потоков обеспечивает выброс чужеродных частиц из дыхательных путей, тем самым способствуя их очищению.
Сравнительно недавно появилась возможность оглядеть наружную поверхность легких, печени, селезенки, кишечника — словом, заглянуть не только внутрь органа, но проникнуть взором внутрь полостей: вместилища легких, вместилища желудка, печени, селезенки и кишечника.
Суть этих приборов-телескопов заключается в том, что с помощью специальной системы линз и источника света создается возможность детально разглядеть тот или иной участок.
В чем же сложность создания этих приборов? Дело в том, что эндоскопы должны отвечать следующим требованиям: позволять оптимальный обзор, увеличивать рассматриваемый объект, обладать «управляемостью» — гибкостью и переменой угла зрения, иметь минимальный диаметр (нередко 3–5 миллиметров), объединять возможности обзора и манипуляций, легко подвергаться обеззараживанию, иметь регистрирующие фото- и киноустройства.
Много десятков лет прошло с тех пор, как были сделаны первые образцы. Это были простые полые трубки из металла с источником света, луч которого падал в просвет. Они были примитивны, а их устройство не позволяло выполнять сложные действия, рассматривать в деталях нужный участок. Кроме того, ими было трудно управлять. А значит, и заглянуть в «закоулки» того или иного органа и даже полости. Техническая мысль и уровень развития оптики явно отставали.
Обязательным условием использования прибора является возможность обеззаразить его поверхность. Убить микробов, находящихся на его поверхности. Этого можно достичь погружением в специальные растворы или кипячением. Но нежная оптическая система не выдерживала такого обращения, поэтому на первых порах хирурги и пользовались полыми металлическими трубками с наружным источником света. Да и то не очень ярким. Ведь если поместить яркую миниатюрную электролампочку внутри прибора, на конце его, то можно обжечь нежные ткани рассматриваемых органов.
Нужно не только посмотреть самому, но и показать другим. Обучающимся врачам и главным образом студентам-медикам. Для этого необходима фотография, а освещенности не хватало. На помощь, уже в который раз, пришли физики-оптики, специалисты по электричеству и электронике, для того чтобы реализовать идеи врачей.
В Советском Союзе существует особый научно-исследовательский институт, где разрабатываются приборы и инструменты, помогающие врачам, и в частности хирургам, в их сложной и ответственной работе.
Химики создали новые стойкие, эластичные пластические материалы. И вот в содружестве были разработаны современные «глаза» хирургов. Это сложные гибкие, управляемые приборы, где самая современная оптическая система сочетается со стекловолоконной оптикой и мощными световодами. Их можно изогнуть, но все равно луч достигает самых потаенных уголков исследуемого органа, а мощный источник света, созданный на основе последних достижений науки, не только осветит, но и позволит зарегистрировать увиденное — сфотографировать или снять кинофильм. Это тоже очень нужно, ибо потом, в спокойных условиях, можно еще раз рассмотреть фотографию, пригласить на консультацию товарищей по профессии и точно наметить наиболее подходящий план лечения.
Есть еще одна сложность в конструировании «глаз» хирурга — эндоскопов, о которых мы уже говорили. Сложность эта заключается в том, что наружный диаметр прибора должен быть очень мал. Он ограничен величиной тех отверстий, через которые эндоскопы вводятся в организм человека.
Для обследования глотки и пищевода через рот ввели эндоскоп. Диаметр его относительно велик.
А если нужно осмотреть воздухопроводящие пути? Их максимальный диаметр на уровне дыхательного горла равен приблизительно восемнадцати миллиметрам, а чем дальше вглубь, тем они становятся уже. Отходят друг от друга под разными углами, затрудняя управление прибором. Значит, он должен быть не только минимален по диаметру, но и нести в себе целый набор различных по назначению систем. Эта «начинка» должна состоять из оптической системы, осветительного канала, гибкого троса управления, канала для введений «руки» — щипцов или кусачек.
Трудная задача поставлена врачами перед инженерами. Но сегодня она решена.
Например, в наших руках имеется прибор для исследования воздухоносных путей. Наружный диаметр бронхоскопа равен трем миллиметрам! С его помощью не только видны мелкие бронхи, как принято говорить, четвертого порядка, их фотографируют и производят всякие лечебные действия.
Приборов, помогающих глазам хирурга, создано много — имя им эндоскопы. Только тесное содружество представителей множества специальностей разных стран и народов позволило создать замечательные приборы, сделавшие еще зорче глаза хирургов.