Аллан Кормак Маклауд

южноафриканский и американский физик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1979 года «за разработку компьютерной томографии», член Национальной академии наук США

Он позволил заглянуть внутрь

РООУ продолжает цикл обзорных материалов о лауреатах Нобелевской премии, без чьих открытий немыслима современная онкоурология. В этот раз на нашей визитке создатель КТ

19.10.2021
Аллан Кормак Маклауд

Открытие Вильгельмом Рентгеном одноименных лучей в 1895 году, за которое он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1901-м, обеспечило прорыв в преодолении ограниченности зрения и позволило врачу буквально заглянуть внутрь живого пациента.

Компьютерная томография (КТ) стала знаковым открытием, которое позволило клиницистам рассматривать внутренние органы человека в трех измерениях без использования инвазивных средств. Человеком, который нашел это решение, стал Аллан Маклауд Кормак, физик без кандидатской и без медицинского образования, который заслуженно разделил Нобелевскую премию 1979 года по физиологии или медицине за открытие компьютерной томографии.

От электротехники к физике

Кормак родился в Йоханнесбурге (ЮАР) 23 февраля 1924 года в семье учительницы Амелии Маклауд и инженера Джорджа Кормака, младшим из троих детей. В ЮАР родители иммигрировали с севера Шотландии незадолго до Первой мировой войны. Как и многие семьи государственных служащих, семья Аллана довольно часто переезжала по стране, но после смерти отца в 1936 году осела в Кейптауне. Здесь Аллан учился в гимназии для мальчиков и рано проявил себя в теннисе, дискуссиях, астрономии и даже в актерском мастерстве. Увлекшись астрономией, Аллан, по его собственным словам, просто «поглощал» популярные работы британских астрофизиков Артура Эддингтона и Джеймса Джинса. В автобиографии именно этим авторам он ставит в заслугу свою любовь к математике и физике, и, похоже, именно они стали источником вдохновения для его карьеры в физике и последующего открытия.

Перспективы зарабатывать на жизнь астрономом были невелики, поэтому, поступив после окончания гимназии в Кейптаунский университет, Аллан пошел по стопам отца и брата и начал изучать электротехнику. Большую часть свободного времени Кормак занимался альпинизмом либо на Столовой горе, которая была поблизости, либо на горных хребтах Западной Капской провинции. Если Аллан проводил время не в горах, то — за прослушиванием музыки. Через пару лет переключился на физику, получив степень бакалавра наук в 1944 году и степень магистра наук со специализацией в области кристаллографии в следующем.

Затем Кормак перешел в Кавендишскую лабораторию в колледже Святого Иоанна (Кембридж, Великобритания) в качестве студента-исследователя и работал под руководством профессора Отто Фриша в 1947–1949 гг. над проблематикой изотопа гелия — нуклида He6. Там во время одной из лекций нобелевского физика Пола Дирака по квантовой механике он познакомился со своей будущей женой, американкой Барбарой Сиви. Через полтора года после знакомства Аллан сделал ей предложение, но бедственное материальное положение вынуждало искать новую работу. Из Кейптауна пришла телеграмма с предложением работы преподавателем, и в 1950 году уже вместе с невестой ученый вернулся на родной физический факультет. На новой должности не хватало циклотрона, поэтому исследовательская работа по изотопу гелия приостановилась.

В Кейптаунском университете в 1950–1956 гг. он был довольно одинок, так как в то время в ЮАР было очень мало физиков-ядерщиков, ближайший из которых находился на расстоянии более 900 километров. Но Кормак не унывал, и его студенты, особенно старшекурсники, вдохновлялись его лекциями.

От физики к радиологии

В начале 1956 года Кормак работал штатным медицинским физиком в отделении радиологии больницы Гроот Шуур в Кейптауне, главной академической больницы медицинской школы Университета ЮАР. Позже эта клиника прославилась первой трансплантацией сердца, проведенной Кристианом Барнардом. Кормак, единственный из подготовленных физиков-ядерщиков, контролировал использование радиоизотопов, а также калибровку пленочных дозиметров, используемых для проверки воздействия радиации на медицинский персонал, и был свидетелем того, как радиация использовалась в диагностике и лечении рака. Он увлекся технологией визуализации и ее недостатками. Будущий нобелевский лауреат начал серию экспериментов по созданию радиологического изображения биологических систем в поперечном сечении. Это привело к появлению двух фундаментальных научных работ, опубликованных по отдельности в период 1963–1964 гг. в Journal of Applied Physics (журнал «Прикладная физика»), которые легли в основу теоретической основы компьютерной томографии (КТ). Но в то время они почти не вызвали интереса у научного сообщества, хотя уже тогда была продемонстрирована возможность получения изображений поперечного сечения тела in vivo.

Работа Кормака была прервана академическим отпуском в Гарвардском университете (Кембридж, штат Массачусетс, США) в 1956–1957 годах. В автобиографии он написал, что, раз уж жена поехала за ним в дебри Африки, было вполне разумно, чтобы он отправился с ней в дебри Америки в свой первый творческий отпуск. Кроме того, в Гарварде была циклотронная лаборатория, которая до 1961 года использовалась почти исключительно для физических исследований. Аллан устроился в университет Тафтса в Бостоне ассистентом кафедры физики, которую позже, в 1968–1976 годы, возглавлял. В 1966 году Кормак получил гражданство США.

Основные должностные интересы Кормака были связаны с изучением и преподаванием ядерной физики и физики элементарных частиц, так что компьютерной томографией он занимался лишь периодически, когда позволяло время. Но в период 1970–1972 гг. стало известно о ряде разработок в области компьютерной томографии, и с тех пор ученый посвящал этим проблемам большую часть своего времени. Кульминацией стало его открытие компьютерной томографии и в итоге присуждение Нобелевской премии по медицине/физиологии ему совместно с Годфри Ньюболдом Хаунсфилдом, который изобрел количественную шкалу для описания радиоконтрастности. Как пошутил сам Кормак в своем нобелевском обращении, «не будет большим преувеличением сказать, что наши с Хаунсфилдом знания о медицине и физиологии можно уместить на небольшом бланке рецепта».

В 2015 году в Соединенных Штатах было проведено более 80 млн процедур компьютерной томографии, и опасения по поводу злокачественных новообразований, вызванных воздействием компьютерной томографии, остаются неподтвержденными. Хотя компьютерная томография чаще всего используется в медицине, она также используется в немедицинских областях, таких как тестирование материалов и визуализация содержимого археологических образцов, саркофагов или керамики.

Жизнь после премии

В университете Тафтса ученый продвинулся по академической лестнице на физической кафедре, став адъюнктом, а затем и полноправным профессором. Несмотря на отсутствие докторской степени, научные открытия обеспечили его продвижение по службе и последующее руководство кафедрой. В 1978 году он получил медаль Осии Баллу за выдающиеся заслуги от Тафтса и Золотую медаль за заслуги от Университета Кейптауна. Он был членом Национальной академии наук, членом Американского физического общества и членом Американской академии искусств и наук. После выхода на пенсию в 1980 году Кормак получил почетную докторскую степень и высшее профессиональное звание профессора университета. В 1990 году президент США Джордж Буш наградил его Национальной медалью науки в области физики «за научную работу, включая разработку компьютерной томографии, а также за труд ученого и преподавателя».

Аллан с женой вырастили сына Роберта и двух дочерей, Маргарет и Джин. Он прожил свои пенсионные годы в городе Винчестер, штат Нью-Гэмпшир, наслаждаясь, по словам самого Аллана, «удобствами Новой Англии, особенно летом на озере Уиннипесоки, штат Нью-Гэмпшир».

Кормак умер от рака 7 мая 1998 года в возрасте 74 лет и был посмертно награжден орденом Мапунгубве, высшей наградой ЮАР в золотой категории.


Источники

19.10.2021

Партнёрский материал

мРМП: переосмысление безнадежности

Безнадежность лечения пациентов с распространенными формами РМП уже поставлена под сомнение. Детализированный разбор прежних и настоящих возможностей лечения – в специальном обзоре для РООУ.

Подробнее ⟶