Внутреннее строение организма

В течение двухлетнего периода, непосредственно перед наступлением третьего тысячелетия, правительство Соединенных Штатов финансировало три программы, призванные радикально изменить способ, которым мы видим – в буквальном смысле – наше внутреннее строение и внешнюю вселенную. Две программы предназначены для более углубленного понимания строения нашего тела, а третья для понимания строения космического пространства. Чем больше мы исследуем человеческий организм визуально, тем больше подталкивают нас результаты этого исследования к сравнению человеческого тела с вселенной. Новые фотографические изображения [276] внутреннего микрокосма и внешней вселенной выглядят замечательно похожими, что позволяет предположить, что бесконечность распространяется внутрь так же, как она распространяется вовне.

В 1989 году организация проекта визуализации человека, созданная по инициативе Национальной медицинской библиотеки, приступила к созданию первого полного цифрового атласа анатомии человека. В 1990 году проект «Геном человека», созданный по инициативе Национального института здоровья, приступил к выполнению задачи расшифровки всей ДНК человеческого организма, впервые за всю историю человечества. В 1990 году на орбиту был запущен космический телескоп, построенный НАСА для наблюдения за самыми отдаленными участками вселенной.

Внутренняя визуализация организма как целого

В 1989 году ученые университета штата Колорадо Виктор Спитцер и Дэвид Уитлок были немало удивлены тем, что получили премию от организаторов проекта «Визуализация человека». Они не ожидали, что получат контракт на 1,4 миллиона долларов, так как были маленькой, относительно малоизвестной командой, столкнувшейся с жесткой конкуренцией со стороны крупных, объединенных в единую сеть, университетов и других организаций, занятых проектом.

Спитцер, обладающий быстрым умом, и Уитлок, чье фанатичное увлечение анатомией человека оказалось заразительным, заключили контракт не только потому, что являются в высшей степени квалифицированными специалистами, но и потому, что сумели совершенно непреднамеренно создать концептуальное произведение искусства, поразившее членов комитета, принимавших решения. За год до того, как Спитцер и Уитлок получили контракт, чиновники Национальной медицинской библиотеки решили, что [277] мир нуждается в полной компьютерной модели человеческого тела, цифровом каталоге анатомии человека изнутри и снаружи – органов, мышц, костей, вен, кожи, волос, зубов, видимых как прозрачное целое. Некоторые виртуальные модели уже существовали, но ни одна из них не могла предложить системы составления исчерпывающего каталога. Чиновники объявили о приеме предложений и со временем сузили пул претендентов до трех «финалистов», среди которых оказались и ученые из Колорадо. Для того чтобы ускорить процесс выбора, чиновники предложили финалистам прислать фотографии срезов тела морской свинки.

В конце концов именно Спитцеру и Уитлоку принадлежала идея послать в комитет экспертов не только требуемые срезы морской свинки, но и еще одну свою работу. Они разработали методику фотофафирования срезов задолго до того, как Национальная медицинская библиотека их запросила, и у них было двадцать прекрасных цветных, большого формата, фотографий небольшого участка человеческого коленного сустава. Секретарь библиотеки, получивший фотофафии колена, решил, что они все идентичны, разделила их и распределила поровну среди членов комитета. Однако некоторые члены комитета поняли, что речь идет о серийных срезах. Когда фотофафии собрали и сложили в надлежащем порядке, члены комитета развернули фотофафии веером, как перекидную детскую книжку и проследили трехмерное изображение коленного сустава по плоским изображениям, наложенным друг на друга. В тот волнующий момент они поняли, что изображение действительно может быть наглядным, и что они наконец нашли тех, кого так долго искали. Спитцер и Уитлок сделали вещь, неожиданную даже для самих себя, они этого не предвидели и не устраивали – они лишь создали концептуальное произведение искусства – и в процессе его создания обрели выгоднейший контракт.

Спитцер и Уитлок начали с того, что принялись искать шесть подходящих трупов – три мужских и три жен [278] ских. Из этого материала предстояло отобрать одного мужчину и одну женщину для цифрового представления в Национальной медицинской библиотеке. Однако надо сказать, что этот поиск оказался нелегким. Рост образцов не должен был превышать шести футов, чтобы уложиться в «сканер», который врачи сконструировали специально для этой цели. Кроме того, образцы должны были быть в хорошей форме, то есть исключались жертвы автомобильных катастроф (при которых обычно повреждаются и травмируются внутренние органы); исключались наркоманы (которые обычно истощены), не подходили жертвы огнестрельных ранений, не должно быть никаких врожденных деформаций, смерть не должна была последовать от длительной болезни. Поиск был очень медленным, в особенности из-за того, что конкуренцию ученым составили сорок тысяч больных, ожидавших очереди на получение донорских органов, которые должны были спасти им жизнь. Был случай, который, правда, не оправдал надежд, когда одна мать безвозмездно передала ученым тело своей дочери. Молодая женщина покончила с собой, но в остальном была совершенно сохранна, все системы и органы избежали анатомических повреждений. Превосходный образец. Спитцер и Уитлок тоже так думали, пока не убедились, что женщина страдала особой патологией, при которой органы находятся в обратном положении. Так как сердце девушки находилось справа, а желчный пузырь слева, она не подходила для представления типичной анатомии женского тела.

Наконец был выбран образчик женщины – тело шестидесятидевятилетней женщины; мужской труп принадлежал казненному преступнику. Осужденный техасский заключенный подарил свое тридцатидевятилетнее тело ростом пять футов одиннадцать дюймов и весом 190 фунтов науке, но он не мог себе представить, что оно будет заморожено, разрезано на тонкие ломтики и сканировано для помещения в цифровой учебник, по которому бу [279] дут совершать свое путешествие миллионы лучей сканеров. Он не представлял себе, что станет самым прозрачным человеком планеты.

Спитцер и Уитлок были так взволнованы тем, что получили в свое распоряжение первый, практически совершенный образец (практически, потому что у мужчины не хватало одного яичка), что Спитцер сам вылетел в Техас, чтобы сопровождать тело в Денвер. После доставки в Колорадо тело было сразу же помещено в холодильник и за два дня заморожено при температуре минус девяносто четыре по Фаренгейту. Холодильную камеру для глубокой заморозки ученые приобрели у вышедшего на покой местного мясника. Когда труп был заморожен, ученые приклеили (клеем, купленным в соседней скобяной лавке, в которой они, кстати говоря, купили многие необходимые им материалы) руки к бокам, склеили вместе пальцы рук и ног, а член приклеили к бедру, чтобы ничто не потерялось и не испортилось при разрезании. Потом тело четвертовали с помощью хитроумного приспособления, словно взятого из лаборатории Франкенштейна. Каждая из четырех секций была помещена в желатин и снова заморожена. Спитцер говорит, что они начали со стоп, так как это была наименее важная часть. «Мы не хотим этим обидеть подиатров», – добавил он.

Спитцер и Уитлок потратили месяцы на приготовление тонких срезов (толщина которых не превышала толщину кредитной карточки) из замороженного трупа и желатина. Каждый жужжащий тур пилы сопровождался образованием ярко окрашенных человеческих «опилок», который тщательно сметали в мешок для дальнейшего захоронения. Лицезрение замороженных блоков блестящей человеческой плоти – новая перспектива для дилетантов. Четырехлетняя дочь Спитцера, Анна, имела свое личное представление о том, чем занимается ее отец. Услышав в детском саду встревожившее ее описание того, чем занимается отец девочки – «мой папа режет трупы и [280] вставляет их в компьютер», – воспитательница позвонила родителям, чтобы выяснить в чем дело.

Через девять месяцев после того, как ученые получили в свое распоряжение труп мужчины, они приготовили фотографии 1878 срезов. Данные потребовали памяти в 15 гигабайт. Со временем техника приготовления срезов была усовершенствована, и из женщины приготовили уже пять тысяч срезов.

Выполняя часть проекта, ученые собрали воедино цифровые изображения заключенного и воссоздали прозрачное трехмерное изображение его тела. Правильно сложенные компьютерные образы снова приняли вид заключенного, на груди даже стала видна татуировка. В настоящее время Уитлок и другие анатомы тщательно маркируют каждую часть каждого слоя в тысячах срезов. В будущих приложениях этих данных ученые видят возможность создать виртуального пациента для имитационного обучения хирургии, что, по их мнению, произведет революцию в медицинском образовании. Используя осязательную обратную связь, ученые уже создали виртуальное «колено», которое можно оперировать специальными инструментами. Страдая от недостатка финансирования, ученые думают, не помогут ли производители видеоигр создать виртуальные хирургические игры.

Труд этих двух ученых уже вдохновил деятелей искусств, особенно фотографа Александра Циараса и художницу Джустин Купер.

От науки к искусству

Работа Спитцера и Уитлока, которые преследовали научные, а не эстетические цели, стала вдохновенным искусством в руках Александра Циараса. Он купил у Спитцера и Уитлока цифровые данные мужчины и создал потрясающий интерактивный компакт-диск, в котором зритель мог перелетать с одного слоя тела на другой. Нажми [281] несколько клавиш и кожа исчезает. Потом настает черед мышц, потом органов. Можно снять участок черепа, чтобы обнажить головной мозг. Фигуру можно поворачивать в любом направлении. Можно по одной исследовать четверти расчлененного тела. В самом деле, Циарас украсил данные и сделал их коммерчески привлекательными. Он сделал человеческое тело ослепительно красивым и доступным для среднего дилетанта в стиле развлечения Омнимакс. Его «Вояж по телу» попал на обложку журнала «Лайф», он продается в книжных магазинах и на сайтах интернета.

С помощью технологий, позволяющих получать изображения с высоким разрешением (рентгенография, магнитно-резонансная томография, компьютерная томография и позитронно-эмиссионная томография), некогда невидимый мир стал видимым, и художники немедленно ухватились за новые возможности, предоставленные высокими технологиями.

Одна такая художница, Джустин Купер, с помощью магнитно-резонансной томографии «разрезала» свое собственное тело, как салями, на тонкие ломтики, и вывесила этот автопортрет, RAPT, в 1998 году в галерее Джулии Сол в Нью-Йорке. «Мне хотелось создать передвижную сноску к проекту «Визуализация человека», а потом что-нибудь еще», – сказала Джустин Купер. Пользуясь полученными с помощью аппарата МРТ изображениями, художница перенесла семьдесят восемь поперечных срезов своего тела на листы прозрачного пластика размером три на три фута, которые были подвешены к потолку на уровне глаз. Получился длинный, идеально ровный ряд снимков. Произведение было разделено на четыре секции (четвертовано, как в проекте «Визуализация человека»), так, чтобы зритель мог войти внутрь тела и выйти из него. Расстояние между вертикально подвешенными пластинами было так велико, что тело художницы вытянулось на всю длину большого зала галереи. Хотя композиция [282] выполнена в высокотехнологической версии, RAPT напоминает тело, лежащее на секционном столе.

В другом произведении, которое в 1998-1999 годах было выставлено в галерее Джулии Сол и озаглавленном «КОЖА/ГЛУБИНА: Обзор внутренних изображений от рентгена до МРТ», Купер использовала ту же технику поперечных срезов для создания бюста под названием «Автопортрет». Но, в отличие от RAPT, пластины с изображением были уложены в стопку. Горизонтально расположенные листы образуют прозрачное, трехмерное рентгенологическое изображение головы и плеч художницы. Одна копия «Автопортрета» была быстро приобретена нью-йоркским музеем «Метрополитен», другая эксцентричным богатым собирателем, меценатом и патроном многих представителей спесимен-арта. Вся выставка оказалась несколько привлекательнее, чем выставка медицинских достижений, и включала в себя компьютернотомографический портрет известной представительницы перфоманса Лори Андерсон, выполненный фотографом Энни Лайбовиц.

Проект «Видимый человек» и другие технологии медицинской визуализации позволили нам заглянуть внутрь тела не на молекулярном или клеточном уровне, но на уровне целостных тканей и органов – мы смогли их воочию увидеть. Анатомию человека с момента ее возникновения традиционно изучают с помощью рассечения и препарирования трупов, но проект «Видимый человек» и метод МРТ совершили революционный скачок в истории изучения анатомии человека, позволив нам увидеть целостное человеческое тело, все его системы и структуры одновременно.

«Настоящая революция заключается в том, как мы представляем себе свой образ – его холистический аспект, – говорит биолог из Гарвардского университета Нэнси Кедерша, которая демонстрирует в музеях выполненные ею фотографии молекулярных структур. – Боль [283] ше всего меня воодушевляет усиление акцента на стремлении все унифицировать, увидеть с помощью технических средств цельную картину, увидеть, как мелкие детали складываются в нечто большее. Восхищает попытка увидеть целостный организм, то есть систему, единый поток».

Но находятся художники и ученые, которые предпочитают сосредоточивать свои усилия именно на мелких частях и деталях. Говоря о проекте «Видимый человек», Нед Симен сказал: «С точки зрения такого человека, как я, то есть специалиста по молекулярной биологии, это очень грубая работа. Если вы ведете речь о рассечении тела на определенное число ломтиков (от 2000 до 5000), то, значит, вы говорите о срезах толщиной около миллиметра. Я же в основном думаю о человеке, как о мешке с химикатами. Проект «Видимый человек» дает нам весьма грубое представление о человеческом теле – грубое в том смысле, что тонкое представление должно состоять из миллиардов фрагментов». Художники и ученые могут теперь фотографировать организм именно на таком микроскопическом, бесконечно мелком уровне.

Микроскопическая визуализация внутреннего строения организма

Дата добавления: 2015-11-14