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

Редактор Анжелика Ивановна Овчарова

Компьютерная верстка Екатерина Дмитриевна Бугаенко

Дизайнер обложки Екатерина Дмитриевна Бугаенко

© Антон Вячеславович Владзимирский, 2024

© Екатерина Дмитриевна Бугаенко, дизайн обложки, 2024

ISBN 978-5-0064-1768-7

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

РЕЦЕНЗЕНТЫ

Фандо Роман Алексеевич – д-р истор. наук, директор ФГБУ «Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова Российской академии наук»

Глянцев Сергей Павлович – д-р мед. наук, профессор, заместитель председателя Российского общества историков медицины, главный научный сотрудник ФГБУ «НМИЦ хирургии им. А. В. Вишевского» Минздрава России

ВВЕДЕНИЕ

Как много хороших идей было загублено нежеланием горячих голов познакомиться со всем тем, что уже до них было создано наукой и практикой, неумением критически осмыслить наследие прошлого!

О. К. Антонов

В настоящее время цифровизация стала неотъемлемым компонентом социальной сферы, прежде всего – здравоохранения. В Российской Федерации (РФ) около 99,0% медицинских организаций постоянно используют в своей работе компьютерные и телекоммуникационные технологии. Благодаря мероприятиям тематических федеральных проектов создана современная информационная инфраструктура, развернуты государственные информационные системы в сфере здравоохранения субъектов РФ, а также медицинские информационные системы, позволяющие автоматизировать процессы и документооборот медицинских организаций1. В диагностике, в формате научных исследований, внедряется новое поколение технологий автоматизации – «искусственный интеллект»2. В последние годы происходит цифровая трансформация, направленная на принципиальное улучшение производственных процессов в отрасли, устранение дефицита ресурсов, обеспечение высокой доступности и качества медицинской помощи3.

Одно из ключевых направлений цифровизации медицинской науки – это внедрение телемедицинских технологий. Суть телемедицины состоит в дистанционном взаимодействии медицинских работников между собой или с пациентами посредством телекоммуникаций для решения клинических, профилактических и организационных задач; причем такое взаимодействие совершается в тех случаях, когда географическое расстояние становится критическим фактором для оказания своевременной медицинской помощи в нужном объеме4. На основе телемедицинских технологий создаются новые модели организации медицинской помощи (например, централизация диагностики в виде референс-центров, устраняющая кадровый дефицит и обеспечивающая максимальную доступность диагностических исследований). Дистанционное взаимодействие с пациентами позволяет решить проблему постоянного диспансерного наблюдения за лицами с хроническими неинфекционными заболеваниями, получить положительные медико-социальные и экономические эффекты5. Особую роль телемедицина сыграла в период пандемии новой коронавирусной инфекции: в жестких условиях ограничений и нехватки ресурсов именно телекоммуникации и методологии их применения обеспечили стабильность работы системы здравоохранения6.

Опыт исторического развития убедительно свидетельствует, что подобные принципиальные перемены не случаются одномоментно. Им предшествуют как минимум десятилетия разнообразных, но однонаправленных подготовительных процессов. В указанной ситуации качественный прорыв в виде цифровой трансформации медицинской науки основывается на десятилетиях научного развития в области информатики, социальной медицины и иных наук. Исследования по истории этих процессов, как в России, так и в мире в целом, достаточно обширны. Изучены аспекты научно-технического прогресса кибернетики, компьютерных наук и информатики, информационных технологий, прикладной математики, клинических дисциплин. Вместе с тем в меньшей мере освещены вопросы истории медицинской инженерии, биомедицинской информатики7. Из поля зрения историков науки и техники практически ускользнул крайне важный компонент: речь идет о научном развитии биотелеметрии – области научного знания, находящейся на стыке биомедицинских и инженерных наук.

Биотелеметрия изучает способы дистанционного исследования биологических явлений и показателей, оценки функционального состояния биологического объекта путем обмена биомедицинскими данными посредством телекоммуникационных технологий. Современная телемедицина как совокупность технических средств и особых методологий их применения – результат длительного научного развития биотелеметрии.

Возникновение биотелеметрии как отдельной области научных знаний связано с двумя запросами практики.

1. Запрос биомедицинской науки. В первой половине ХХ века физиология как наука и фундаментальная основа медицинской практики в своем развитии зашла в некоторый тупик. Многочисленные эксперименты in vitro и in vivo, блестящая деятельность множества выдающихся ученых-физиологов сформировали колоссальный багаж знаний. Однако все исследования in vivo проводились на биологических объектах, лишенных свободы передвижения. Экспериментальных животных фиксировали в специальных приспособлениях, электрофизиологические и иные исследования людей сопровождались наложением датчиков с тянущимися к приборам проводами. Ограничение возможностей передвижения создавало серьезный барьер, делая многие аспекты недоступными для изучения, а результаты исследований – зачастую субъективными, искусственными. Фактически к указанному периоду времени наука хорошо знала, что происходит с живым организмом до или после некой деятельности (физической нагрузки, труда, повседневной активности). Однако, что происходит с организмом во время такой деятельности, оставалось загадкой. Эта проблема требовала принципиально новых технических и методологических решений, постепенное развитие которых и привело к формированию биотелеметрии. Суть состояла в создании системы из прибора объекта (совокупности датчиков, усилителя, передатчика) и прибора исследователя, соединяемых по радио. Прибор объекта должен был фиксировать те или иные физиологические параметры (частоту пульса, электрокардиосигнал, частоту дыхания и т.д., и т.п.) и передавать их по радио, а прибор исследователя, соответственно, фиксировать данные и предоставлять наблюдателю (на экране, бумажной или магнитной ленте, передавать в компьютер). В такой ситуации исследуемый объект может свободно двигаться, а ученый сможет оценивать динамику показателей жизнедеятельности в режиме реального времени. В контексте научных биомедицинских исследований встречаются термины «биотелеметрия», «динамическая биорадиотелеметрия» и «радиотелеметрия» – все они синонимы.

2. Запрос практической медицины. Классическая проблема доступности медицинской помощи – это наличие географического расстояния между пациентом и врачом, которое невозможно преодолеть физически, по крайнее мере, в нужное время. В середине – второй половине XIX века появились первые надежные электрические средства связи. Возможность моментального обмена сообщениями сразу же привлекла внимание представителей медицинской науки. Впрочем, зачастую сама жизнь буквально вынуждала использовать электросвязь, обеспечивая консультации врачей в экстренных ситуациях, особенно на территориях с крайне низкой плотностью населения. Телеграф, радио, а позднее телефон видоизменили облик нашей цивилизации, сделав получение актуальной информации делом минут или часов, но не недель и месяцев, как было прежде. Такие возможности не могли не затронуть медицину. Отсутствие системного подхода к формированию здравоохранения в XIX в. обуславливало крайне низкую доступность медицинской помощи. Обычной ситуацией для развитых стран того времени была необходимость «послать за доктором» с дальнейшим его ожиданием в течение нескольких дней. Территории с низкой плотностью населения (Север и Дальний Восток России, пустыни Австралии, земли Африки и Южной Америки) вовсе были лишены медицинской помощи, как правило, медицинские работники там не присутствовали. В этой ситуации наличие даже телеграфной или радиосвязи уже было спасением. Использование телекоммуникаций меняло саму парадигму медицинской помощи – вместо личного осмотра и обследования врач должен был диагностировать болезнь и назначать лечение, руководствуясь только словесным описанием ситуации. Тем не менее во множестве ситуаций даже такой минимальный контакт обеспечивал требуемую медицинскую помощь (в том числе на фоне полного отсутствия возможности ее оказать иным способом – как было в Австралии или на северных территориях Российской империи). Ограниченность возможностей «дистанционного общения» побудила ученых (причем как врачей, так и инженеров) заняться на рубеже XIX и XX вв. проблематикой передачи средствами телекоммуникаций объективных биомедицинских данных – результатов пульсометрии, электрокардиографии и т. д. Эта научно-техническая проблема стала предметом многочисленных исследований в последующие десятилетия. В середине ХХ в. сформировались синонимичные понятия «стационарная биотелеметрия» и «телемедицина» – передача средствами телекоммуникаций физиологических, биомедицинских данных между наземными пунктами при неподвижных передающем и приемном устройствах и неизменном расстоянии между ними, применяемая для целей дистанционного консультирования и непрерывного квалифицированного наблюдения за больным.

Запросы науки и практики обусловили развитие научного познания проблемы дистанционного обмена биомедицинскими данными посредством телекоммуникаций – биотелеметрии.

Случай биотелеметрии как нельзя лучше соответствует рассуждениям Томаса Куна о сути научной революции. Физиология активно движущегося биологического объекта – как «проблема нормальной науки, проблема, которая должна быть решена с помощью известных правил и процедур» – не поддавалась «неоднократным натискам даже самых талантливых» ученых, прежде всего в силу того, что «инструмент, предназначенный и сконструированный для целей нормального исследования, оказывается неспособным функционировать так, как это предусматривалось». Существующие методологии биомедицинских и физиологических исследований оказались бесполезными. Поэтому, в строгом соответствии с теорией Т. Куна, и начались «нетрадиционные исследования, которые в конце концов приводят всю данную отрасль науки к новой системе предписаний, к новому базису для практики научных исследований»8. Именно формирование этого нового базиса и будет прослежено в монографии.

Задача современного научного сообщества – действенное участие в обеспечении цифровой трансформации и устойчивого развития науки и практики – должно основываться на историческом опыте и системном восприятии этапов формирования совокупности научных знаний о биотелеметрии. Анализ исторических целей и задач, сформулированных и решенных научным сообществом в разные периоды становления и развития концепции биотелеметрии в период второй половины XIX в. – XX в., дает возможность проследить эволюцию знаний, формирование принципиально новых направлений в науке, выявить специфику научных исследований во взаимосвязи с государственными и социально-экономическими задачами, установить особенности формирования научных коллективов. Осмысление исторического опыта – ключевой момент для решения современных проблем развития мультидисциплинарных научных исследований, направленных на сохранение и укрепление здоровья и долголетия.

Анализ историографии показал, что развитию биотелеметрии и телемедицины в России, как и в мире, уделено минимальное внимание, особенно со стороны профессиональных историков. Крайне малое число работ вводят в научный оборот архивные документы и фактический материал. Большинство исследований носят обзорный или биографический характер, либо фокусируются на прикладных медицинских и технических аспектах. Исторические труды сводятся к перечислению известных эпизодов, не сопровождающемуся анализом; при этом не используются архивные материалы. История деятельности российских научных объединений либо полностью игнорируется, либо сводится к короткому перечислению отдельных научных групп и некоторых учреждений, занимавшихся вопросами биотелеметрии в тот или иной исторический период. Не предпринималось попыток осмыслить процесс зарождения и развития системы научных знаний в области биотелеметрии, как в России/Союзе Советских Социалистических Республик (СССР) в период второй половины XIX‒ХХ вв. Не проводился сравнительный анализ соответствующих процессов. Неисследованными остаются аспекты становления, развития и результативности отечественных научных школ и направлений, роли их основоположников в развитии биотелеметрии. Не проводилось специального исследования, посвященного истории становления, развития, формального структурирования научных исследований в области биотелеметрии. Не выявлены качественные изменения и исторические переходы от одного состояния отдельных отраслей биомедицинских наук к другим в связи с развитием биотелеметрии. В целом, история научных исследований в области биотелеметрии и телемедицины еще не стала предметом специального исследования. Фактически огромный пласт развития научной мысли, мультидисциплинарных исследований на стыке биомедицины и инженерии остается практически не изученным.

В связи с вышеуказанным было выполнено исследование для получения и структурирования новых научных знаний по истории и институционализации научных исследований в области биотелеметрии и телемедицины в различных социально-экономических и политических условиях. Хронологические рамки исследования охватывают период со второй половины XIX в. до конца ХХ в. Нижняя хронологическая граница определяется появлением относительно широко доступных электрических телекоммуникаций и началом научных экспериментов по передаче биомедицинской информации с их помощью. В качестве верхней хронологической границы выделен конец ХХ в., когда из-за распада СССР произошла принципиальная стагнация научных исследований в области биотелеметрии, возродившихся только в XXI в. Территориальные рамки исследования охватывают Российскую империю и СССР.

При формировании источниковой базы исследования руководствовались принципом, согласно которому историческим источником может быть «всякий памятник прошлого, свидетельствующий об истории человеческого общества»9. В источниковедении существуют различные классификации источников10. За основу были приняты типовые (И. Д. Ковальченко, 198711) и видовые (Л. Н. Пушкарев, 197512) классификации источников.

Источниковая база исследования представлена совокупностью опубликованных и неопубликованных документов, материалов, непосредственно отражающих исторический процесс; многие из архивных материалов, впервые вводятся в научный оборот.

В ходе исследования широко использованы документы из Государственного архива Российской Федерации (ГАРФ), архива Российской академии наук (АРАН), Российского государственного архива научно-технической документации (РГАНТД), Российского государственного архива Военно-Морского Флота (РГА ВМФ), Российского государственного архива экономики (РГАЭ), Российского государственного архива новейшей истории (РГАНИ), Российского государственного исторического архива (РГИА), Российского государственного архива в г. Самара (РГАС), Центрального государственного архива г. Москвы (ЦГАМ), Центрального государственного архива научно-технической документации Санкт-Петербурга (ЦГАНТД СПб), Государственного архива Свердловской области (ГАСО), Центра документации общественных организаций Свердловской области (ЦДООСО).

В целях систематизации определены следующие комплексы источников, использованных в монографии: научные труды; научно-технические документы; нормативно-правовая и делопроизводственная документация; периодическая печать; материалы личного происхождения. Каждый комплекс может быть образован: разными типами источников (письменными, изобразительными) – как опубликованными, так и неопубликованными материалами.

Научные труды. В комплекс входят: научные статьи (опубликованные в научных журналах в России/СССР, США, Австралии, Германии, Франции в период 1850—1990-х гг.), научные статьи в сборниках трудов конференций, авторефераты кандидатских и докторских диссертаций. В качестве источников использованы те научные труды, которые позволяли получить конкретные данные о проблематике, контексте, обеспечении, процессах планирования, организации и выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Специфичной чертой советских ученых, проводивших исследования в области биотелеметрии в период 1960—1980-х гг., можно считать значительное количество публикаций в сборниках трудов научно-практических конференций и симпозиумов. С точки зрения тематики биотелеметрии, в указанный период времени данный вид научной продукции некоторым образом количественно преобладает над статьями в журналах. Выделение сборников как отдельной категории источников обусловлено таким принципиальным отличием опубликованных в них статей, как отсутствие (или минимальный уровень) рецензирования. В научных журналах рецензирование – неотъемлемый процесс. С одной стороны, он обеспечивает качество публикаций (что, впрочем, может быть оспорено), однако, с другой – значительно влияет на содержание, смысловую часть текста. По требованиям рецензента – причем не всегда достаточно компетентного – автор может значительно изменить и сократить текст, данные, выводы и проч. Ситуация со сборниками трудов конференций иная. Соответствующие рукописи или вовсе не подвергаются рецензированию, или минимально редактируются представителями организационного комитета. Публикации в сборниках, по-нашему мнению, наиболее полно отражают именно авторский взгляд, содержат исходную, полную информацию.

Научно-технические документы. В комплекс входят научно-технические документы13 – отчеты о научно-исследовательских, опытно-конструкторских работах (НИР, НИОКР) и научных проектах с данными о ходе и результатах краткосрочных (1—3 года) исследований в области теории и практики биотелеметрии. Особое значение в этом комплексе играют отчеты о НИР и НИОКР, выполненных в Институте высшей нервной деятельности Коммунистической академии, Институте хирургии им. А. В. Вишневского АМН СССР, Всесоюзном НИИ медицинских инструментов и оборудования, Центральном НИИ экспертизы трудоспособности и организации труда инвалидов, Российском кардиологическом научно-производственном комплексе, Свердловском НИИ гигиены труда и профзаболеваний, Свердловском и Саратовском медицинских институтах). Неопубликованные источники данного комплекса (отчеты о НИР и НИОКР, выполненных в научных учреждениях СССР в 1950—1980-е гг.) выявлены в следующих архивохранилищах: ГАРФ – особо значимы Ф. Р8009 Министерство здравоохранения СССР, Ф. А482 Министерство здравоохранения РСФСР; РГАНТД – особо значимы Ф. 88 Институт хирургии им. А. В. Вишневского АМН СССР (г. Москва), Ф. 141 Центральный научно-исследовательский институт экспертизы трудоспособности и организации труда инвалидов Министерства социального обеспечения Российской Советской Федеративной Социалистической Республики (Минсобеса РСФСР), Ф.369 ФГУП «Российский кардиологический научно-производственный комплекс», г. Москва; РГАС – особо значимы Ф. Р-179 Всесоюзный НИИ медицинских инструментов и оборудования и Ф. Р-675 Всесоюзный НИИ и испытательный институт медицинской техники.

Нормативно-правовая и делопроизводственная документация. В основном это материалы, связанные с организацией и обеспечением научных исследований профильных учреждений России и СССР в изучаемый период: приказы и распоряжения по учреждениям, штатные расписания, сметы, служебная переписка и прочее14. Неопубликованные источники данного комплекса выявлены в архивохранилищах: АРАН – особо значимы Ф. 350 Коммунистическая академия Центрального исполнительного комитета СССР (ЦИК СССР), Ф. 351 Ассоциация институтов естествознания Коммунистической академии ЦИК СССР, Ф. 411 Управление кадров Российской академии наук; ГАРФ – особо значимы Ф. А539 Комиссия по установлению персональных пенсий при Совете министров РСФСР, Ф. Р9506 Высшая аттестационная комиссия (ВАК) при Совете министров СССР, Ф. Р8009 Министерство здравоохранения СССР, Ф. Р4737 Комиссия содействия ученым (КСУ) при Совете народных комиссаров СССР; ГАСО – особо значимы Ф. Р-19 Свердловский НИИ гигиены труда и профзаболеваний Минздрава РСФСР.

Периодическая печать. На страницах газет и научно-популярных журналов 1920—1980-хх гг. встречаются многочисленные заметки и статьи, посвященные деятельности отдельных личностей и целых научных коллективов по развитию и применению биотелеметрии. Именно в газетной заметке впервые появляется слово «телемедицина». Данный комплекс источников вносит ценные дополнения в формирование целостной картины деятельности некоторых научных коллективов. Было обнаружено, что часть концептуальных выводов научных групп первоначально публиковалась в публицистическом жанре в средствах массовой информации, а не в рецензируемых научных журналах. Кроме того, публикации в средствах массовой информации позволили получить ценный иллюстративный материал.

Материалы личного происхождения. Данный комплекс включает:

A. Личную переписку А. Ф. Самойлова и В. Эйнтховена на тему биотелеметрии электрокардиосигнала (АРАН Ф. 652 Самойлов Александр Филиппович).

B. Мемуары (воспоминания) и эгодокументы:

– опубликованные мемуары Александра Александровича Вишневского15;

– эгодокументы Юрия Григорьевича Солонина (ученика и сотрудника профессора В. В. Розенблата) – неопубликованные воспоминания (в виде писем автору), биографические материалы, фотографии, снабженные личными письменными комментариями;

– эгодокументы Юрия Викторовича Шубика (сотрудника научной группы профессора Л. В. Чирейкина) – неопубликованные воспоминания (в виде писем автору), фотографии Л. В. Чирейкина.

Разнообразие и содержание источников позволили исследовать все аспекты развития и формального структурирования научных исследований в области биотелеметрии и телемедицины. Впервые введен в научный оборот ряд архивных и ранее неопубликованных материалов (делопроизводственных, научных, эгодокументов, материалов из средств массовой информации), в том числе позволивший подтвердить приоритет и вклад российских и советских ученых в создание концепции, технологий и методологий биотелеметрии; всесторонне изучить соответствующую деятельность научных объединений в составе целого ряда учреждений; изучить предпосылки, организацию и ход проведения, результативность всесоюзного научного эксперимента по биотелеметрии электрокардиосигнала. В целом, широкое использование документальных материалов позволило достичь объективного и комплексного освещения научной проблемы в широком историческом контексте.

Nota Bene!

Приступая далее к изложению основной части исследования, необходимо указать следующее его ограничение. В изучаемый период времени биотелеметрия интенсивно развивалась не только на Земле, но и в космосе. Именно телеметрические технологии внесли значительный вклад в становление авиационной и космической медицины. Масштаб научной деятельности, связанной с развитием, становлением и применением аэрокосмической биотелеметрии, столь колоссален и многогранен, что требует совершенно отдельного научного исследования. Заведомо рискуя столкнуться с неодобрением читателей, тем не менее, сообщаем о принятии методического решения не включать историю этой специфической отрасли в наше исследование. История аэрокосмической биотелеметрии еще ждёт своих авторов…

ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЯ

Венец всякой науки есть раскрытие закономерностей. Там, где чистый эмпирик видит разрозненные факты, эмпирик-философ усматривает отражение закона.

В. Я. Пропп