Великие имена в истории физиотерапии. Сообщение 22. Академик Н. Д. Девятков: от физики и электроники к физиотерапии

Дается краткий биографический очерк о выдающемся ученом современности — академике Н. Д. Девяткове. Приводятся сведения о его вкладе в развитие физических методов лечения и медицинской техники.

Физическая медицина объединяет специалистов из различных областей науки и техники. Особенно много в этой области медицины работало и работает физиков и представителей технических наук. Ярчайшим представителем этих специальностей является академик Н. Д. Девятков, которого считают основоположником отечественной электроники. Имя Н. Д. Девяткова хорошо известно в научном мире. О нем написано много, его вклад в электронику и медицинскую физику огромен и высоко оценен. О его же влиянии на развитие современной физиотерапии мало кто задумывался. Желание составить цельное представление о личности этого человека, чья роль в истории физиотерапии, по мнению автора, не может оставаться незамеченной, и явилось поводом к написанию настоящей статьи.

Из биографии ученого. Николай Дмитриевич Девятков родился 11 апреля 1907 г. в Вологде в семье ремесленника купеческого рода. В 1915—1924 гг. учился в Вологодском реальном училище. В 1925 г. он поступил в Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ) на должность лаборанта и одновременно стал посещать лекции и лабораторные занятия в Ленинградском политехническом институте (ЛПИ). Вскоре директор ЛФТИ академик

А. Ф. Иоффе предложил ему место в лаборатории выдающегося ученого и талантливого изобретателя в области энергетики и радиоэлектроники А. А. Чернышева, что, по-видимому, во многом определило путь Николая Дмитриевича в науке.

После окончания в 1931 г. ЛПИ и до 1942 г. он работал в ЛФТИ и в выделившемся из него НИИ-9. К этому периоду относятся его разработки мощных газовых разрядников для защиты линий связи, устройств для защиты от акустических ударов, газоразрядных ламп для излучения в инфракрасной области спектра. Начиная с 1931 г. Н. Д. Девятков осуществлял пионерские исследования в области генерирования СВЧ-излучений. Ему принадлежит приоритет в разработке СВЧ-триодов с плоскопарал-лельными электродами, послуживших основой для создания множества типов таких ламп, а также усилителей и генераторов на их основе не только в СССР, но и в Англии, США и Германии. В этот период (1940) им с сотрудниками изобретен отражательный клистрон (электровакуумный прибор СВЧ), который впоследствии стал основным промышленным типом электровакуумных приборов, используемых до настоящего времени в различных радиоэлектронных схемах.

После начала Великой Отечественной войны Николай Дмитриевич работал по оборонной тематике в Москве, Горьком и Свердловске. Основной итог его с сотрудниками деятельности — разработка и изготовление станций орудийной наводки, успешно применявшихся на фронте. В 1943 г. в поселке Фразино он был заместителем директора по научной части. Под его руководством в начале 1950-х годов организован НИИ-160 на базе завода «Радиолампа» (в настоящее время ФГУП «НЛП-Исток»), с которым связано становление отечественной СВЧ-электронной отрасли. Н. Д. Девятков был назначен начальником лаборатории электровакуумных приборов, а с мая 1948 г. приступил к работе в НИИ-160. Были начаты оригинальные работы по освоению миллиметрового диапазона длин волн, которые завершились разработкой знаменитых электровакуумных приборов (лампы обратной волны О-типа), с помощью которых был перекрыт миллиметровый и субмиллиметровый диапазоны когерентных волн, а также всего комплекса измерительных приборов и установок миллиметрового диапазона.

Николай Дмитриевич принял активное участие в организации Института радиотехники и электроники (ИРЭ) Академии наук (АН) СССР, в котором он работал на протяжении почти 50 лет заведующим отделом СВЧ-электроники. Сотрудники отдела под его руководством занимались изучением процессов взаимодействия электронных потоков с электромагнитными полями, создаваемыми различными электродинамическими системами в приборах О-типа, созданием оригинальных приборов СВЧ, исследованием плазмы и использованием плазменно-электронной фокусировки при получении электронных лучей, изучением плазменных образований в разреженной среде, созданием оригинальных электронных пушек и мощных электровакуумных приборов на их основе, исследованием шумовых свойств плазменных и электронных приборов и разработкой СВЧ-шумомеров, изучением хаотических процессов в электромагнитных полях и др.

С именем Н. Д. Девяткова связаны становление в СССР нового научного направления «Медицинская электроника» и серийное производство различной аппаратуры для медицины, в том числе для физической медицины и народного хозяйства. Кроме лазеров и аппаратов для КВЧ-терапии, о которых речь пойдет ниже, были созданы установки для применения в сельском хозяйстве, тепловизионная диагностическая аппаратура и др.

В 1969—1970 гг. Н. Д. Девятков и соавт. впервые в мире создали промышленный образец рН-зонда, позволяющего определять кислотность в двух отделах желудка, и аппаратуру для регистрации рН. Также были созданы оригинальные модификации рН-зондов с тремя, четырьмя и пятью электродами, интраоперационные, эндоскопические, детские рН-зонды, для стоматологии и гинекологии, а также оборудование для записи показаний рН. При непосредственном участии Н. Д. Девяткова было организовано серийное производство ацидогастрометров для внутрижелудочной рН-метрии.

Н. Д. Девятков активно занимался педагогической деятельностью. В 1943 г. он читал курс лекций по электронным приборам на курсах повышения квалификации морских офицеров, а с 1944 г.— лекции по электровакуумным приборам и технологии электронных приборов студентам Московского энергетического института. В 1960-х годах заведовал кафедрой эмиссионной и квантовой электроники в Московском физико-техническом институте. Его лекции всегда вызывали неподдельный интерес у слуша-телей, были насыщены фактическим материалом, содержали самые последние достижения в освещаемой области. Автору статьи посчастливилось на одном из научных форумов послушать Н. Д. Девяткова. У всех участников вызывали восхищение широта и глубина его знаний, высокая интеллигентность и доброжелательность, культура речи, уважительное отношение к аудитории, эрудиция и страстность в ответах на задаваемые вопросы. Поэтому в памяти знавших и слушавших его Н. Д. Девятков останется не только как выдающийся ученый современности, но и как удивительный человек и ярчайший представитель русской интеллигенции.

На протяжении всей жизни Николай Дмитриевич вел большую научно-организационную и научно-техническую работу. В 1950-е годы он был председателем сектора электроники в научном совете АН СССР по проблеме «Радиофизика и радиотехника». В 1955 г. в АН СССР был создан научный совет по проблеме «Генерирование, усиление и преобразование в ММ-диапазоне волн», председателем которого был назначен Н. Д. Девятков. С 1975 г. и до конца своей жизни он возглавлял научный совет АН СССР и Российской академии наук (РАН) по проблеме «Физическая электроника». На протяжении 10 лет был членом бюро Отделения общей физики и астрономии АН СССР, 25 лет входил в состав Высшей аттестационной комиссии и ее пленума, много лет был членом Комитета по Ленинским и Государственным премиям СССР в области науки и техники, членом НТС Военно-промышленного комитета, возглавлял НТС Министерства электронной промышленности по СВЧ-электронике, был членом НТС министерства. Н. Д. Девятков 12 лет (1983— 1995 гг.) был главным редактором журнала «Радиотехника и электроника», возглавлял редколлегию научно-технического сборника «СВЧ- техника».

Был председателем редакционной коллегии журнала «Миллиметровые волны в биологии и медицине». На протяжении многих лет являлся председателем советов по защите докторских и кандидатских диссертаций при НПП «Исток» и ИРЭ РАН.

Государство высоко оценило заслуги Н. Д. Девяткова перед отечественными наукой и техникой, отметив их самыми высокими званиями и наградами: академик АН СССР (1968) и РАН, Герой Социалистического Труда (1969), лауреат Сталинской (Государственной) премии (1949), Ленинской премии (1965), премии Совета Министров СССР (1984), премии Правительства Российской Федерации (1996), Государственной премии Российской Федерации (2000), кавалер двух орденов Ленина, ордена Октябрьской Революции, двух орденов Трудового Красного Знамени, ордена Красной Звезды.

В 1986 г. Президиум АН СССР присудил Н. Д. Девяткову золотую медаль им. А. С. Попова за выдающиеся научные работы и изобретения в области радиоэлектроники. К своему 90-летию академик Н. Д. Девятков был награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени.

Умер Николай Дмитриевич 1 февраля 2001 г.

Проблемы физической медицины в трудах Н. Д. Девяткова. Вклад Николая Дмитриевича в развитие физической медицины теснейшим образом связан с основным направлением его научно-технической деятельности — физической электроникой. Н. Д. Девятков благодаря его замечательным качествам ученого и человека сумел создать уникальные творческие коллективы для совместных работ специалистов в таких различных областях, как электроника, медицина и биология.

Н. Д. Девятков с руководимым им коллективом одним из первых в СССР начал заниматься аппаратным обеспечением квантовой медицины и изучением биологического действия лазерного излучения. Им принадлежит большая заслуга в научном обосновании применения лазеров в хирургии и терапии. Под руководством Николая Дмитриевича изучались возможности использования лазерных излучений в экспериментальной и клинической онкологии. Результаты этих исследований были обобщены в коллективной монографии «Газовые лазеры в экспериментальной и клинической онкологии» (1978). В монографии приведены результаты сравнительного изучения влияния различных видов лазерного излучения на органы и ткани, а также на перевиваемые опухоли у экспериментальных животных. В ней также изложены разработанные авторами методы лазерной терапии злокачественных опухолей кожи и слизистых оболочек. Большой вклад Н. Д. Девятков и соавт. внесли в осмысление физико-химических механизмов биологического действия лазерного излучения. Ими установлено, что в основе действия лазерного излучения лежат структурно-функциональные перестройки мембранных образований клеток и внутриклеточных органелл. Это, по их мнению, может быть обусловлено как резонансным поглощением специфическим акцептором в соответствующей области спектра, так и возникновением колебательно-возбужденных состояний, что приводит к изменению уровня перекис- ного окисления липидов и конформации локальных участков мембраны, а в дальнейшем в силу кооперативности ее свойств и мембраны в целом. В результате создается физико-химическая основа для последовательного формирования неспецифических реакций клеток: изменения ионной проницаемости, активности аденилат- циклазной и АТФ-азной систем, сопровождающихся усилением биоэнергетических и биосинтетических процессов. Весь этот комплекс изменений на уровне клетки способствует развитию восстановительных реакций в соответствующих тканях, повышению их функциональных возможностей и резистентности организма в целом. Такого взгляда на механизм биологического действия терапевтического лазерного излучения придерживаются многие современные авторы.

С именем Н. Д. Девяткова связано развитие методов гипертермии в лечении онкологических заболеваний в СССР. Он с сотрудниками предложили использовать для управляемого нагрева опухолей электромагнитную энергию, что позволило осуществлять общий нагрев организма или локализовать его в ограниченном объеме тела человека. В ряде учреждений страны для локальной СВЧ-гипертермии были разработаны и использовались аппараты для нагрева злокачественных тканей, расположенных на различной глубине в организме человека. Аппарат «Парус-1», работавший на частоте 2450 МГц, служил для гипертермии подкожных тканей, а прибор «Плот» с рабочей частотой 915 МГц— для нагрева более глубоко расположенных тканей. С целью осуществления общей гипертермии создана установка «Баркас» для высокочастотного нагрева энергией метрового диапазона волн. Она имела генератор, работавший на частоте 13,56 МГц с регулируемой выходной мощностью в пределах от 100 до 1,3-103 Вт.

В составе «Баркаса» имелись излучатели различных типов и установка микроклимата, обеспечивающая автоматическое поддержание температуры в замкнутом объеме в пределах 35—40 °С с точностью ±1,0 °С и относительной влажности воздуха до 95%. Наличие различных систем генераторов и излучателей позволяло оперативно подходить к процедуре локальной гипертермии в зависимости от размеров и формы, электрофизических параметров тканей, а также физиологических особенностей нагреваемого участка организма.

После апробации метода гипертермии с использованием названных аппаратов в эксперименте и клинике (в том числе и в Белорусском НИИ онкологии и медицинской радиологии) локальная СВЧ-гипертермия была разрешена к применению в широкой клинической практике.

Н. Д. Девятков совместно с коллегами заложил научные основы миллиметроволновой (крайне высокочастотной) терапии. Неинвазив- ность воздействия, отсутствие побочных эффектов наряду с высокой терапевтической эффективностью и широким спектром показанных для применения заболеваний привлекают сегодня к КВЧ-терапии самое пристальное внимание медиков и биологов. Первые работы в области изучения взаимодействий ЭМИ КВЧ с биообъектами были выполнены в СССР в 1950-е годы под руководством академика Н. Д. Девяткова и профессора М. Б. Голанта. Фундаментом для методов КВЧ-терапии явилось открытие ими эффекта резонансного отклика клеток крови на низкоинтенсивное воздействие электромагнитным излучением миллиметрового диапазона. В последующие годы усилия Н. Д. Девяткова и сотрудничающих с ним различных научных коллективов были направлены на выяснение биофизических механизмов воздействия миллиметровых волн низкой интенсивности на биологические объекты различной сложности, а также поиск направлений практическо-го использования их во многих областях науки и техники, прежде всего в медицине. Большое научное и методическое значение имело сформулированное Н. Д. Девятковым и его коллегами из Института радиоэлектроники и НПП «Исток» положение о том, что возможность активного воздействия ММ-волн на биологические объекты определяется акустоэлектрическими колебаниями в плазматических мембранах клеток в КВЧ-диапазоне. Согласно их взглядам, значительные биологические эффекты можно наблюдать в тех случаях, когда указанные колебания в клетках ослаблены в силу патологического процесса или по каким-либо другим причинам. Это фундаментальное положение и его физическое обоснование нашли отражение в изданных монографиях и брошюрах, большом количестве статей и докладов.

Исследования Н. Д. Девяткова в немалой степени способствовали широкому использованию ММ-волн для лечения многих заболеваний человека и разработке специальной физиотерапевтической аппаратуры. В середине 1980-х годов под руководством Николая Дмитриевича был разработан первый аппарат для КВЧ-терапии «Явь-1», который Комитетом по новой медицинской технике Министерства здравоохранения СССР рекомендован к промышленному выпуску. В дальнейшем созданным по инициативе Н. Д.

Девяткова временным научным коллективом «КВЧ» были предложены и разработаны:
а)    миниатюрные аппараты типа «Малыш», в которых использовалось либо только ММ- излучение, либо ММ-излучение в комбинации со световым излучением разного цвета;
б)    многофункциональные аппараты «КВЧ- МТА» и «КВЧ-НД»;
в)    аппарат с узкополосным шумовым излучением «Шлем» и др.

Под руководством Н. Д. Девяткова в ИРЭ В. Я. Кислов и соавт. разработали компьютеризированный лечебно-диагностический комплекс «Шарм». Диагностика заболеваний осуществлялась по методу Фолля с обработкой электрических сигналов с репрезентативных точек рук и ног по модифицированному авторами методу Накатани. Лечение проводилось с использованием аппаратов ММ-терапии. Следует заметить, что заложенные Н. Д. Девятко- вым идеи продолжают и сегодня творчески развиваться при разработке новых аппаратов для КВЧ-терапии, в которых используются новые длины волн ММ-диапазона.

Итогом работы возглавляемого Н.Д.Девятковым коллектива в области КВЧ-терапии явилось присуждение в 2000 г. сотрудникам ИРЭ РАН (Н. Д. Девяткову, О. В. Бецкому, В. Л. Кислову, В. В. Кислову и Н. И. Синицину) Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники «За разработку и внедрение аппаратуры для лечения и функциональной диагностики с использованием низкоинтенсивных электромагнитных колебаний в миллиметровом диапазоне волн».

Научные направления, созданные усилиями академика Н. Д. Девяткова в области медицинской физики и техники, успешно продолжают развивать его ученики и последователи, в том числе и в Беларуси, что является надежным гарантом дальнейшего инновационного развития физической медицины.

Контактная информация:
Улащик Владимир Сергеевич — профессор, главный научный сотрудник. Институт физиологии НАН Беларуси.
220072, г. Минск, ул. Академическая, 28; сл. тел (8-017) 332-16-00. Конфликт интересов отсутствует.

R Е F Е R Е N С Е S
1.    Balyko A. К. On the 100th anniversary of the outstanding scientist of our time academician Nikolai Dmitrievich Devyatkova. Millimetrovye volny v biologii i meditsine. 2007; 1: 36—38. (in Russian)
2.    Beckij O. V. Pioneering work on millimeter electromagnetic biology, made in IRE RAS. Biomedicinskie tehnologii i radiojelektronika. 2003; 8: 11—20. (in Russian)
3.    Devjatkov N. D. The use of electronics in medicine and biology. Jelektronnaja tehnika, Ser. SVCh-tehnika. 1993; 1(4SS): 67—76. (in Russian)
4.    Devjatkov N. D., Gelovich Je. A., Davydova I. B. i dr. Apparatus and methods for Rp and microwave heating for use in oncology. Uspehi fizicheskih nauk. 1981; 134(1): 1S8—63. (in Russian)
5.    Devjatkov N. D., Golant M. B., Beckij O. V. Millimeter waves, and their role in life processes. Moscow: Radio i svjaz’; 1991. (in Russian)
6.    Devjatkov N. D., Golant M. B., Beckij O. V. Peatures of medical and biological applications of MM-waves. Moscow; 1994. (in Russian)
7.    Devjatkov N. D., Zubkova S. M., Laprun I. B., Makeeva N. S. Physical and chemical mechanisms of biological action of laser radiation. Uspehi sovremennoj biologii. 1987; 103(1): 31—43. (in Russian)
8.    Devjatkov Nikolaj Dmitrievich. Soviet encyclopedia, 3rd ed. Moscow; 1969. (in Russian)
9.    Devjatkov N. D., Beljaev V. P., Stel’mah M. V. i dr. Lasers in clinical medicine; pod red. S. D. Pletneva. Moscow: Medicina; 1981. (in Russian)
Поступила 21.07.16.

Ключевые слова: , ,
Автор(ы): Улащик В. С.
Медучреждение: Институт физиологии НАН Беларуси