Изобретение МРТ. Пол Лотербур, Питер Мэнсфилд и Реймонд Дамадьян

Чтобы не пугать публику ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) по-тихому переименовали в МРТ, так-как слово «ядерный» вызывало у невежественной в своем большинстве публики ненужные страхи.  

Сама по себе магнитно-резонансная томография является величайшим достижением медицины, наряду с такими открытиями как рентгеновские лучи. Вообще, считается, что дата рождения МРТ это 1973 год. Это дата публикации профессором Нью-Йоркского Университета Полом Лотербуром статьи «Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса». На самом деле всё началось гораздо раньше, хотя и носило не совсем медицинский, вернее совсем не медицинский характер. Еще в 1946 году, за 27 лет до описываемых нами событий, американцы Феликс Блох и Ричард Пурселл описали физическое явление, основанное на магнитных свойствах ядер некоторых химических элементов. Они убедились в том, что, будучи помещёнными в магнитное поле, ядра начинают поглощать энергию в радиочастотном диапазоне, а затем, при возвращении их в исходное энергетическое состояние, начинают переизлучать её. Это физическое явление назвали ядерно-магнитным резонансом. Как водится, через 11 лет оба этих учёных физика получили Нобелевскую премию в области физики и продолжили работу.

Ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) использовался в физике, а затем и в химической науке для молекулярного анализа. Первые работы с прообразом компьютерного томографа начались за год до публикации упомянутой выше статьи Пола Лотербура. В сущности, Лотербур первым догадался как можно использовать ядерно-магнитный резонанс в диагностике. Профессор указывал, что ЯМР-изображения тканей, пораженных раковой опухолью, выглядят совершенно по-другому и просил начальство запатентовать открытие, но его руководители не верили в эту идею и заявку не подали. Патента профессор Лотербур не получил, хотя сама идея нового метода неинвазивной диагностики заболеваний внутренних органов принадлежит именно ему. Первый магнитно-резонансный томограф, созданный ученым, до сих пор хранится в университете Стоуни-Брук.

Будущий Нобелевский лауреат Пол Кристиан Лотербур родился в небольшом городке Сидней, штат Огайо, 6 мая 1929 года. Закончил Сиднейскую среднюю школу и Технологический институт Кейс. Еще подростком Пол интересовался химией и организовал химическую лабораторию в подвале родительского дома. Когда его преподаватель по химии увидел его опыты, он тотчас же предоставил юному Полу школьную лабораторию, так как был изумлен вовлеченностью Пола в процесс химических опытов, толковой программой постановки исследований и заинтересованностью юноши к химической науке. Когда Лотербура призвали в 1950 году в армию, ему дозволили заниматься созданием спектрометра ЯМР. За время своей военной службы в центральной военно-химической лаборатории США, Пол Лотербур сумел опубликовать аж четыре научные работы. В 1962 году Лотербур закончил Университет Питтсбурга, получив докторскую степень.

Большую часть жизни Лотербур работал в университете штата Иллинойс в Урбане и Шампейне. В 2007 году имя профессора Лотербура включили в Зал Славы национальных изобретателей США. Он носил много почетных званий, являлся почетным доктором наук во многих университетах мира, был лауреатом престижных премий и наград. Умер он всего через четыре года после получения Нобелевской премии, в городе Урбана, штат Иллинойс, там же, где и работал в последние годы, в возрасте 77лет.

Профессор Ноттингемского университета сэр Питер Мэнсфилд, родился в Лондоне 9 октября 1933 года. Настоящий «кокни», пятнадцатилетним подростком он бросил школу и пошел работать в типографию. В восемнадцать он завербовался в британскую армию, где сильно заинтересовался ракетостроением, сдал экзамены и поступил в колледж Королевы Марии в Лондоне. В 1959 году колледж был закончен, а в 1962 году Мэнсфилд защитил диссертацию по разработке ЯМР-спектрометра и получил степень доктора философии. Затем он отправился работать в Америку, где два года трудился в Иллинойсском Университете в г. Урбана. Его заслугой, помимо всего прочего, является разработка методов математической обработки сигнала ЯМР и интерпретация его в графическое изображение.

Находясь в Индии на Международной конференции, Питер Мэнсфилд прослушал доклад Пола Лотербура о ЯМР- визуализации и очень заинтересовался этим. Ведь он занимался темой ядерно-магнитного резонанса со студенческих лет! К концу того же года в его лаборатории уже экспериментировали со сканированием человеческих тканей. Для первых попыток вполне подошли пальцы лаборанта, причем на исследование уходило как минимум полчаса. Ученым было не так просто получить деньги в Англии, поэтому грант на исследования пришлось чуть-ли не выгрызать.

Наконец, в апреле 1978 года были сделаны МРТ снимки брюшной полости самого Мэнсфилда, втиснутого для этого в аппарат, рядом с которым, подстраховывая ученого, стояли его друзья со своими женами и девушками. Ему пришлось почти час просидеть в неудобной позе, в кромешной тьме, при этом, находясь под впечатлением только что изученной статьи некоего профессора из Калифорнийского университета, яростно доказывавшего в ней смертельную опасность МРТ для любых живых объектов.

Чтобы не пугать публику ЯМР по-тихому переименовали в МРТ, так-как слово «ядерный» вызывало у невежественной в своем большинстве публики ненужные страхи. С большим трудом, в основном из-за проблем с финансами, создать томограф и получить патент удалось только в 1984 году. Питер Мэнсфилд до глубокой старости работал над своим методом, развивая его. Он умер 83-х лет, в феврале 2017г.

Эта Нобелевская премия была еще и предметом как научных, так и околонаучных споров, связанных с деятельностью Реймонда Далмдьяна, известного физика, врача, изобретателя и бизнесмена. Этот выходец из армянской семьи, родом из Мелвилля, штат Нью -  Йорк, США, доктор медицины из колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке, Дамадьян был еще и прекрасным скрипачом, а также тонким ценителем изящных искусств. В 1971 году он опубликовал сведения о том, что опухоли и нормальные ткани, по-разному реагируют на ЯМТ. Дамадьян пытался использовать ЯМТ для диагностики онкологических заболеваний, но его первые работы не были эффективными.

Будучи человеком «пробивного» характера и бизнесменом, в 1974 году Дамадьян сумел получить патент. Патент имел весьма обтекаемую формулировку, в нём совершенно не было указано каким методом будет получено ЯМР-изображение. Через четыре года Дамадьян создал собственную фирму для изготовления МРТ-сканеров. Но его «сосредоточенная полевая технология», уступала градиенту Мэнсфилда и Лотербура, а продажи не задались. Несмотря на это со временем он создал «стоячую систему МРТ» и открыл множество центров МРТ в США. Реймонд Дамадьян получил премию как «человек, который изобрел сканер МРТ» и Национальную медаль в области технологий. Но Нобелевскую премию ему не дали, хотя её можно разделять и на троих, как это многие любят.

В научных кругах годами продолжались стычки на эту тему. Сам Дамадьян, человек с южным темпераментом, часто восклицал: «Если бы я не родился, то МРТ существовало бы? Это вряд ли. А вот если бы не было Лотербура? Я все равно докопался бы рано или поздно до сути!». Многие ученые считали, что премию получат все трое. Затем возникли опасения, что премию вообще не дадут, так как нобелевский комитет не любит открытий, вокруг которых идет борьба. Нью-Йорк Таймс вбросила версию, что доктор Лотербур тяжело болен, а премию посмертно не присуждают, поэтому либо теперь, либо не успеют. У каждого из ученых была своя «группа поддержки», в которую входили крупные специалисты-эксперты, такие как Джон Т. Уадсон, Юджин Фейджельсон, Адриан Парсегиан, Дэвид Старк, Джеймс Маттсон и другие.

Есть еще одна любопытная версия: Дамадьяну не дали медали из-за его взглядов. Как известно, верующий христианин Дамадьян был креационистом, как и все исповедующие эту религию. Но при этом он был еще и младоземельцем, т. е. человеком, убежденным, что Господь сотворил мир за шесть дней, как об этом и сказано в книге Бытия. Причем эти шесть дней были самой обычной продолжительности - 24 часа по 60 минут. Соответственно, возраст нашей Солнечной Системы, да и Вселенной не превышает 7,5 тысячи лет… Понятно, что что такие взгляды мало совместимы с научным мейнстримом, вот Нобелевский комитет и вычеркнул Дамадьяна от греха подальше.