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

Основываясь на изложнном выше, для более детального изучения микро- и макрообъединений в области биотелеметрии мы решили применить методологию П. Галисона (P. Galison)[44 - Galison P. Image and Logic. A Material Culture of Microphysics. Chicago: The University of Chicago Press, 1997. 982 p.], впервые выделив применительно к биотелеметрии «зоны обмена» двух уровней. Необходимо отметить, что ранее соответствующий подход вполне успешно использовался при изучении истории биомедицинских наук. В частности, при исследовании взаимодействия инженерного и медицинского персонала в процессе усовершенствования и клинико-экономического обоснования магнитно-резонансной томографии[45 - Baird D., Cohen M. S. Why Trade? // Perspectives on Science. 1999. №7 (2). Р. 231—254.].

Мы утверждаем, что микрообъединение в контексте научного развития биотелеметрии – это случай галисоновской «зоны обмена» как социального и интеллектуального пространства, в котором связываются воедино дотоле разобщенные традиции экспериментирования, теоретизирования и изготовления научных инструментов[46 - Галисон П. Зона обмена: координация убеждений и действий // Вопросы истории естествознания и техники. 2004. №1. С. 64—91; Касавин И. Т. Зоны обмена как предмет социальной философии науки // Эпистемология и философия науки. 2017. Т. 51, №1. С. 8—17; Порус В. Н. «Зоны обмена» П. Галисона как модель развивающейся науки // Особенности интеграции гуманитарных и технических знаний: сб. докл. Всероссийской научной конференции с международным участием ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный университет» (НИУ МГСУ); Институт фундаментального образования. 2018. С. 13—18.].

В микрообъединении взаимодействуют врачи (физиологи) и инженеры, действительно представляющие собой отдельные субкультуры и по-разному относящиеся к проблематике получения и анализа биомедицинских данных. Однако научный поиск в области биотелеметрии создает общий контекст, внутри которого достигается соглашение, формируется особый набор убеждений и действий. В такой «зоне обмена» различные научные традиции и методологии биомедицины и инженерии пересекаются и даже преобразуют друг друга, не теряя своей самостоятельности. Типичность наличия «зоны обмена» между биомедицинским и инженерно-техническим знанием обусловлена тем, что биотелеметрия, как предмет исследования, социально значима и, по меткому выражению А. М. Дрожкина «не вмещается ни в одну конкретно-научную дисциплину»[47 - Дорожкин А. М. Проблемы построения и типологии зон обмена // Эпистемология и философия науки. 2017. Т. 54,№4. С. 20—29.].

П. Галисоном предложена модель многослойной периодизации, разделяющая ученых/исследования на 3 категории (субкультуры): теоретиков, экспериментаторов и создателей инструментария. Категории взаимодействуют, хотя период их деятельности («периоды локальной непрерывности») сдвинуты друг относительно друга. Успешность исследований в области биотелеметрии связана с ситуацией, когда подобный сдвиг минимален или вовсе отсутствует. Создание инструментария взаимосвязано с выполнением экспериментов.

Микрообъединение представляет собой сосуществование представителей субкультур создателей инструментария и экспериментаторов в конкретный временной период. В макрообъединении к этому дискретному взаимодействию добавляются и представители субкультуры теоретиков. В отличие от физики (на примере которой П. Галисон проводил описание своей модели) в области биотелеметрии нет «перебежчиков» из одной субкультуры в другую. Скорее отличительной чертой можно считать развитие компетенций, понятий и подходов теоретизирования у представителей субкультур экспериментаторов и создателей инструментария по мере прогресса собственных научных исследований. На этом фоне существует и полностью автономная субкультура теоретиков, реальный вклад которых в развитие биотелеметрии все же зачастую сомнителен (что также можно считать специфичной чертой изучаемого направления).

Вместе с тем проблематику биотелеметрии можно рассмотреть и с другой точки зрения. К субкультуре экспериментаторов относится принципиально большее число исследователей, фактически – пользователей биотелеметрических приборов и методик. Здесь уже четко наблюдается сдвиг, являющийся ключевым для модели Галисона. Результаты деятельности микро- или макрообъединения применяются иными представителями субкультуры экспериментаторов в качестве инструментов собственных научных исследований. В этой ситуации вряд ли можно говорить о развитии биотелеметрии, скорее речь идет о прогрессе конкретной научной дисциплины (чаще всего – физиологии, патологической физиологии, кардиологии и т.д.) благодаря наличию биотелеметрических методик и инструментов.

На протяжении десятилетий задачи и вызовы биотелеметрии создавали достаточно масштабный интерес со стороны значительного числа ученых. Вместе с тем отсутствие «зоны обмена» гарантировано приводило к неудачам, тупиковым разработкам и неполноценным исследованиям. Таковыми в контексте развития биотелеметрии можно считать сугубо теоретические рассуждения и технологические разработки, выполненные без учета специфики биологии и физиологии, а также не апробированные специалистами в области биомедицины. Это и есть неудачи одиночек, о которых мы говорили ранее.

Микро-, макрообъединение ученых в области биотелеметрии мы рискнем назвать «зоной обмена» первого уровня. Мультидисциплинарность (переходящая в трансдисциплинарность[48 - Корнев Г. П. Зона обмена: понимание и конструирование наукой и философией // Эпистемология и философия науки. 2018. Т. 54, №4. С. 34—38; Касавин И. Т. Зоны обмена как предмет социальной философии науки. С. 8—17; Батурин Ю. М. Трансдисциплинарные блуждания научной мысли (на примере истории теоретических моделей рационального выбора) // Годичная научная конференция Института истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова: сб. тр. 2020. С. 466—469; Sell K., Hommes F., Fischer F., Arnold L. Multi-, Inter-, and Transdisciplinarity within the Public Health Workforce: A Scoping Review to Assess Definitions and Applications of Concepts // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022. №19 (17). Р. 10902.]), ультрасовременность и даже радикальность научных взглядов исследователей биотелеметрии вызывает сложный характер взаимодействия микро- и даже макрообъединения с внешней средой – профессиональным, прежде всего врачебным сообществом. Необходимость принятия совершенно новых парадигм (например, отсутствие принятого очного контакта врача и пациента; пересмотр классической концепции рефлекторной деятельности И. П. Павлова) вызывает неприятие, социальные конфликты.

И здесь можно говорить о появлении «зоны обмена» второго уровня – зоны взаимодействия микро- или макрообъединения и профессионального сообщества; в ее рамках знания и методики в области биотелеметрии воспринимаются и внедряются в практическую научную и клиническую деятельность иных коллективов, учреждений.

Утверждаем, что в каждом конкретном случае «зона обмена» второго уровня может оказаться условно «положительной» или «отрицательной» («гумбольдтовской» или «негумбольдтовской»[49 - Дорожкин А. М. Проблемы построения и типологии зон обмена. С. 20—29.]). В первом случае имеет место положительный вариант развития, научные знания и методологии данного объединения воспринимаются, объективно оцениваются, масштабируются и внедряются.

Во втором случае, когда профессиональное сообщество проявляет свою пассивность (иногда даже агрессивную), развивается указанный выше социальный конфликт. Примечательно, что качество научных результатов конкретного объединения не всегда взаимосвязано с развивающимся типом «зоны обмена» второго уровня.

В некоторой мере преобладание отрицательного характера «зон обмена» второго уровня достаточно типично для междисицплинарных исследований. Достаточно исчерпывающе это объяснено в фундаментальной монографии Э. М. Мирского[50 - Мирский Э. М. Междисциплинарные исследования и дисциплинарная организация науки. С. 202.]: «исследовательская деятельность на переднем крае науки <…> в значительной своей части базируется на сотрудничестве представителей различных дисциплин, т.е. носит вынужденно междицсиплинарный характер. Поскольку каждый из участников подобных исследований обладает дисциплинарной ориентацией, а сами дисциплины располагают мощными механизмами фильтровки и ассимиляции новых результатов, междисциплинарность исследовательской деятельности в подавляющем большинстве случаев не находит отражения в информационном массиве дисциплины, а тем более в структуре дисциплинарного знания. „Внутри“ каждой дисциплины оказываются в каждый момент только те результаты, релевантность котороых предмету дисциплины хотя бы подозревается».

Однако для исследований в области биотелеметрии дополнительным весомым фактором, увеличивающим частоту отрицательной реакции, была необходимость принятия совершенно новых парадигм, о которой было сказано выше.

Таким образом, научные исследования в области биотелеметрии изначально имеют мультидисциплинарный или даже трансдисциплинарный характер (как уровень научного сотрудничества, занятый универсализацией картины «научной реальности на основе теорий и методов, утративших свою дисциплинарную определенность»[51 - Корнев Г. П. Зона обмена: понимание и конструирование наукой и философией. С. 34—38.]). Ученые организуются в микро-, а со временем – в макрообъединения; это галисоновские «зоны обмена» – модели развивающего взаимодействия между биомедицинским и инженерно-техническим знанием, где «возникает локальная координация убеждений и действий»[52 - Галисон П. Зона обмена: координация убеждений и действий // Вопросы истории естествознания и техники. 2004. №1. С. 64—91.]. Мы относим их к первому уровню. При трансляции научных результатов профессиональному сообществу формируется «зона обмена» второго уровня одного из двух типов (с положительным или отрицательным сценарием развития). К характеристикам процессов институционализации научных исследований в области биотелеметрии можно добавить тип и особенности «зон обмена» второго уровня.

Научная интуиция, идея, инициатива, гипотеза обуславливают научный поиск в данной конкретной области, реализуемый учеными-одиночками или микрообъединениями энтузиастов. По мере накопления знаний по проблеме, исследования структурируются в программу. Результаты исследований становятся публичными, обсуждаются в профессиональном сообществе и, при определенном (объективно неизмеримом) уровне значимости и актуальности, вызывают интерес иных ученых и научно-исследовательских объединений. Последние начинают действовать самостоятельно либо в сотрудничестве с инициативными микрообъединениями. Следующий этап характеризуется масштабным накоплением знаний, их систематизацией, стандартизацией, выведением неких правил и закономерностей; фактически – формированием фундаментальных основ новой научной дисциплины (единой дисциплинарной матрицы). Теперь уже макрообъединения ученых последовательно ведут исследования по данной проблематике. Происходит специализация отдельных макрообъединений, которая признается большей частью всего научного сообщества и проявляется, в том числе проведением научных мероприятий, выпуском тематических журналов, монографий, популяризацией новой области знаний. На этом этапе макрообъединения представлены отдельными научными коллективами и/или временными группами ученых. На последнем этапе происходит признание новой научной дисциплины (проблематики) со стороны государства, то есть – административные решения и действия по организации, управлению, финансированию, контролю и развитию научно-исследовательской деятельности. На этом финальном этапе макрообъединения ученых уже могут быть представлены научными школами.

Формальное структурирование научных исследований происходит как на этапах формирования научного направления/дисциплины (на уровне отдельных учреждений создание специальных отделов, лабораторий, кафедр; оформление и финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ), так и на этапе государственной поддержки (включение проблематики в государственные программы; создание специализированных учреждений – институтов, центров и т.д.; целевое финансирование).

Исходя из сказанного, в работе мы разработали метод условной оценки уровня институционализации научных исследований в области биотелеметрии:

1. Начальный уровень – этапы научного поиска и программы исследований; исследования ведут ученые-одиночки, научные микрообъединения (неформальное структурирование).

2. Средний уровень – переход от неформального к формальному структурированию, этапы формирования научного направления и соответствующего дисциплинарного сообщества; организационные мероприятия, в том числе представлены официальным оформлением научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ; преимущественно исследования ведут научные объединения и группы.

3. Высокий уровень – формальное структурирование, государственный и административный ресурс обеспечивает системное проведение исследований по данной дисциплине; есть условия и возможности для появления научных школ.

Предложенный подход может быть повергнут определенному критицизму и детализации. Однако мы следуем принципу минимальной, разумной достаточности; указываем базовые, фундаментальные этапы, достаточно явно прослеживаемые в подавляющем большинстве ситуаций.

В заключении необходимо отметить еще одну особенность изучаемых научных исследований.

При благоприятном стечении обстоятельств, как было показано в литературе, междисциплинарность в работе ученых не исчерпывается «некоторым эпизодом исследовательской деятельности, как бы велико ни было его научное значение, а приобретает систематический хаарктер, причем сама междисицплинарность получает в подобного рода исследованиях новое, так сказать, порождающее исследовательскую деятельность качество». Полученные результаты «в виде некоторой целостности выступают базой для создания новой структурной единицы науки»[53 - Мирский Э. М. Междисциплинарные исследования и дисциплинарная организация науки. С. 205—206.]. Сказанное полностью типично для области биотелеметрии.

Задача реализации дистанционной трансляции биомедицинских данных возникла как ответ на запрос практики (параллельно от ученых-физиологов и от врачей). Для решения этой задачи прежде всего требовалось создание новых технических устройств и методов их применения; на этом этапе ученым, образно выражаясь, надо было ответить на вопрос «каким прибором и каким способом фиксировать и передавать данные». В этот момент биотелеметрия является объектом научных исследований. По мере успешного решения указанной задачи, появления биотелеметрической аппаратуры и методологий, происходит качественный переход. Биотелеметрия начинает применяться для решения запросов, ранее поступавших от практики; то есть используется в физиологических экспериментах, биомедицинских научных исследованиях, а также в практической медицине. Суть перехода состоит в том, что теперь биотелеметрия становится методом научных исследований. Только благодаря ее возможностям начинается накопление принципиально новых знаний, обеспечивающих исторические переходы от одного состояния отдельных отраслей науки к другому, а также – становление новых отраслей науки.

Нами выявлены характерные особенности институционализации научных исследований в области биотелеметрии:

1. Формирование в качестве исходной точки научного исследования микрообъединения – галисоновской «зоны обмена» первого уровня между биомедицинским и инженерно-техническим знанием. Более того, отсутствие микрообъединения ведет к провалу.

2. Наличие мультидисциплинарности как постоянного и неотторжимого свойства научных исследований.

3. Формирование галисоновской «зоны обмена» второго уровня (положительного или отрицательного типа) между объединением ученых и профессиональным сообществом при трансляции результатов исследований.

4. Наличие качественного перехода от объекта к методу. Вначале биотелеметрия – это объект научных исследований, позднее – она становится методом научных исследований. Качественный переход возможен в рамках одного макрообъединения ученых.

Предложенная систематизация особенностей позволяет проанализировать процессы формального структурирования научных исследований в предметной области, выявить и оценить качественные изменения, обуславливающие различную результативность таковых.

Актуальность и применимость разработанных методологических подходов к изучению институционализации научных исследований в области биотелеметрии будет доказана в ходе изложения нашего исследования.

ГЛАВА 2. ИСТОРИЯ НАУЧНОГО ПОИСКА В ОБЛАСТИ БИОТЕЛЕМЕТРИИ В ПЕРВОЙ ЧЕТВЕРТИ ХХ ВЕКА

…Если не сейчас, то потомки наши поймут всю сущность и значение для человечества нового средства связи.

А. С. Попов

Во второй половине ХIХ – первой трети ХХ вв. в распоряжении человечества появились три телекоммуникационные технологии, основанные на электричестве: телеграф (в том числе фототелеграф), телефон и радиосвязь. Телеграфная связь позволяла осуществлять обмен буквенно-цифровыми (текстовыми) сообщениями, электрическими сигналами (в том числе для звукового оповещения (звонка)), неподвижными изображениями (фототелеграф, в последствие – факсимильная связь). Телефонная связь обеспечивала обмен звуками и речью, а также однонаправленную передачу электрических сигналов. Возможности радиосвязи были ограничены сугубо голосовым общением. История изобретения и конструирования соответствующих технологий связана с именами обширной плеяды ученых и инженеров из многих стран мира, широко описана в иных источниках и не будет затрагиваться в данной работе.

С первых лет своего появления электрические телекоммуникации сразу привлекли внимание ученых и практиков биомедицины. Возможность трансляции информации о состоянии здоровья, физиологических параметров на десятки и сотни километров казалась манящей перспективой; научно-практический смысл ее зачастую еще оставался не вполне осознанным, тем не менее человеческое любопытство и жажда знаний толкала исследователей на новые эксперименты.

Примером предчувствия уникальных возможностей телекоммуникаций в биомедицине служит высказывание выдающегося ученого в области физиологии труда профессора

К. Х. Кекчеева (1893—1948): «Много еще чудес придумал человек себе на пользу. Разве не чудо разговор по воздуху без всяких проволок (радиотелефон) через всю Советскую Россию?

В Москве перед трубкой стоит, например, доктор и рассказывает о болезнях, которые бывают у людей, и о том, как от них уберечься. Около него никого нет, но зато во многих городах, селах и деревнях за много верст от Москвы сидят у себя по домам люди и, прижав особые трубки к уху, слушают этого доктора. Таких чудес много придумали люди для облегчения и улучшения своей жизни»[54 - Кекчеев К. Х. О жизни, старости и смерти. М.: Крестьян. газ., 1926. 60 с.].

В раннем периоде развития биотелеметрии сразу обозначились два параллельных направления[55 - См.: Владзимирский А. В. Диагноз по телеграфу: первые научные эксперименты по применению электросвязи в медицинской науке (вторая половина ХIХ – первая треть ХХ вв.) // Современная научная мысль. 2022. №4. С.201—212.]:

1. Эмпирическое практическое использование.

2. Научный эксперимент.

В этой главе мы проследим, охарактеризуем и систематизируем значение основных событий научной деятельности, связанной с экспериментальным изучением возможностей телекоммуникаций в медицинской науке в период второй половины ХIХ – первой трети ХХ вв.

2.1. «Ранняя телемедицина»: эмпирический опыт

В изучаемый период времени практическое использование телекоммуникаций в медицине представляло собой простой диалог, то есть общение врача и пациента посредством телеграфа, телефона, реже – радио.

Подобное применение телекоммуникаций сразу начало носить глобальный характер. Например, с 1920-х гг. в США, Норвегии, Италии, Германии и иных странах мира начали формироваться службы для медицинских консультаций по радио экипажей морских судов.

В Австралии на основе радиосвязи была развернута «Воздушная медицинская служба» для оказания медицинской помощи на территориях с низкой и крайне низкой плотностью населения. Основными инстурментами службы были дистанционные врачебные консультации по радио и санитарная авиация. Известен целый ряд эпизодов дистанционных медицинских консультаций по телеграфу в разных уголках мира[56 - См.: Владзимирский А. В. История телемедицины: стоя на плечах гигантов (1850—1979). М.: Де’Либри, 2019. 410 с.; см.: Владзимирский А. В. Медицина. Авиация. Радио. Как телемедицина изменила жизнь целого континента. М.: Ридеро, 2021. 190 с.]. Даже Генрих Шлиман (Heinrich Schliemann) во время археологических раскопок в Греции в 1870—1880-х гг. обращался за дистанционными консультациями к своему хорошему знакомому, выдающемуся ученому и врачу – Рудольфу Вирхову (Rudolf Virchow): «В отчетах вы писали и о Николаосе и о многих других рабочих. Если кто-нибудь из них серьезно заболевал, вы бомбардировали меня телеграммами, пока моя заочная терапия не помогала и больному не становилось лучше»[57 - Штоль Г. Шлиман («Мечта о Трое»). Серия «Жизнь замечательных людей». Вып. 28 (416). М.: Изд-во ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия», 1965. С. 401.]).

С позиции истории науки и техники развитие эмпирического аспекта интересно и важно тем, что со временем здесь наметился переход к научно обоснованному поиску оптимальных технических и методических решений для дистанционного взаимодействия врача и пациента. Сугубо практический опыт буквально «потребовал» научного осознания, систематизации, формирования общих теоретических положений, в свою очередь ставших основой для развития новых методов и способов оказания медицинской помощи на расстоянии. В конечном итоге, прикладное эмпирическое направление, дополнив методологический и технологический аппарат биотелеметрии, эволюционировало в концепцию «телемедицины». Однако эти процессы произошли позднее, в середине ХХ в., а в изучаемый период времени шло лишь накопление практического опыта. В контексте развития научных исследований в области биотелеметрии этот этап представляет лишь общий интерес; поэтому останавливаться на деталях мы не будем, лишь лаконично перечислим основные эпизоды и тенденции.

Во второй половине ХIХ – первой трети ХХ вв. нами выявлен ряд эпизодов эмпирического практического использования электрических телекоммуникаций в биомедицинских целях (которые могут рассматриваться как некий период «осознания» возможностей):

1. Применение телеграфа в медико-организационных целях, для управления логистикой медицинского обеспечения, раненых во время вооруженных конфликтов (Россия: Русско-Японская война, 1905 г.[58 - Замечательные свидетельства на основе личных воспоминаний содержатся в книге Викентия Викентьевича Вересаева «Записки врача. На японской войне». М.: Правда, 1986. 560 с.], Германская война, 1914?1918 гг.[59 - Войтоловский Л. Н. Всходил кровавый Марс: по следам войны. М.: Воениздат, 1998. 123 с.]).