24 Juillet 2012 – Robert Ledley, Physicien et radiologue américain

Robert Ledley et le tomographe informatiqueLe 28 juin 1926, l’informaticien américain Robert Steven Ledley (1926-2012) est né. Ledley a été le pionnier de l’utilisation des ordinateurs numériques électroniques en biologie et en médecine. Il a inventé le scanner à rayons X de diagnostic ACTA (Automatic Computerized Transverse Axial) , le premier appareil de tomodensitométrie (TDM) corps entier , qui a révolutionné le diagnostic médical . La découverte par Conrad Röntgen des « rayons X » faisait déjà sensation en 1895, ce qui a révolutionné diagnostic médical. Le CT-scan a franchi une nouvelle étape vers des diagnostics plus approfondis et complets grâce à une résolution plus élevée et à des techniques de numérisation 3D. Presque tous les domaines de la médecine ont été touchés par le scanner corps entier. Lors d’un scanner, vous devez généralement rester immobile sur une table. Ensuite, la table passe lentement au centre d’un grand appareil à rayons X. Une procédure effrayante pour beaucoup, mais le test est bien sûr indolore. Lors de certains tests, vous recevez un colorant de contraste, qui fait mieux apparaître certaines parties de votre corps sur l’image. Aujourd’hui, les médecins utilisent CT scans pour rechercher des fractures, des cancers, des caillots sanguins, des signes de maladie cardiaque, des saignements internes, etc. Jetons un coup d’œil à l’homme derrière cette invention.Robert Ledley – Petite enfance

Robert S. Ledley (1926-2012) est né à Flushing Meadows, Queens, New York, États-Unis à Joseph Levy, un comptable et sa mère, Kate Levy, une institutrice. Ledley a fréquenté la Horace Mann School, dont il est diplômé en 1943. En tant qu’étudiant de premier cycle à l’Université de Columbia, Ledley a excellé en physique. Cependant, ses parents se sont opposés à son désir de devenir physicien au motif qu’une carrière en physique ne lui serait pas envisageable compte tenu de la rareté des emplois stables dans ce domaine. Au lieu de cela, ils l’ont exhorté à devenir dentiste. Ledley a tenté de suivre les deux chemins à la fois; il s’est inscrit au New York University College of Dentistry tout en poursuivant ses études en physique à Columbia. Après avoir reçu son DDS de NYU en 1948, Ledley est devenu un étudiant diplômé en physique à Columbia et a obtenu sa maîtrise en physique en 1950.Enrico Fermi, Hans Bethe et II Rabi.Recherche dentaire avec les premiers ordinateurs

En 1951, pendant la guerre de Corée, Ledley était dans l’Army Dental Corps, affecté à une unité de recherche au Walter Reed Army Medical Center à Washington, où il a travaillé sur l’amélioration des prothèses dentaires. Après sa libération de l’armée, il est allé travailler à Washington à la section des matériaux dentaires du National Bureau of Standards, où il a également aidé sa femme à trouver un emploi, en tant que programmeur sur le Standards Eastern Automatic Computer, ou SEAC. C’est elle qui l’a initié à l’informatique. Ledley a appris à programmer en examinant des programmes (sur du papier perforé) et des manuels que sa femme Terry a ramenés à la maison. Ledley a commencé à utiliser SEAC lui-même pour ses recherches dentaires, mais après avoir prouvé qu’il était un programmeur et un dépanneur habile, il s’est retrouvé à travailler avec SEAC (et plus tard DYSEAC) à plein temps sur une grande variété de projets.Le club de cravate de l’ARN

Au Bureau national des normes, le travail de Ledley était principalement lié à la résolution de problèmes militaires en utilisant les techniques de recherche opérationnelle. Lorsque Ledley a perdu son emploi au NBS en 1954 en raison de coupes budgétaires, il a refusé une offre de travail pour IBM (qui a embauché les collègues de Ledley en masse). Au lieu de cela, il a trouvé un emploi en tant que «analyste de recherche opérationnelle» au bureau de recherche opérationnelle de l’Université Johns Hopkins. Là, il a été invité par son collègue George Gamow au club RNA Tie, un « club de gentlemen » scientifique composé de personnes sélectionnées qui ont contribué à la compréhension de l’ADN. Le travail principal de Ledley pour le RNA Tie Club était un effort pour générer un ensemble de tables de contingence dans le but d’écrire un programme informatique qui déterminerait la correspondance entre toute séquence de trois lettres (triplet) de bases nucléotidiques.Ingénierie de l’informatique numérique et de la commande

En 1956, Ledley a été embauché comme professeur adjoint de génie électrique à la George Washington University School of Engineering and Applied Science. Là, il a enseigné certains des premiers cours sur la programmation informatique et a écrit son premier livre, Digital Computer and Control Engineering. (1960). Lee B. Lusted, un radiologue ayant une formation en génie électrique, a pris connaissance du travail de Ledley en 1956, et les deux ont commencé à collaborer pour développer des moyens d’enseigner aux médecins et aux chercheurs biomédicaux, qui avaient rarement beaucoup de formation en électronique ou en mathématiques, à utiliser ordinateurs numériques électroniques dans leur travail. Au début de 1957, Ledley a été embauché à temps partiel par la National Academy of Sciences – National Research Council (NAS-NRC) pour mener une enquête nationale sur l’utilisation actuelle et potentielle des ordinateurs en biologie et en médecine aux États-Unis. En 1960, Ledley a fondé la National Biomedical Research Foundation (NBRF), une organisation à but non lucratif dédiée à la promotion de l’utilisation des méthodes informatiques parmi les scientifiques biomédicaux.Le scanneur ACTA

En 1970, Ledley a été nommé à la faculté de l’Université de Georgetown en tant que professeur de radiologie, de physiologie et de biophysique. Le travail de Ledley sur la tomographie informatisée (CT) ou les scanners CAT a commencé en 1973, lorsque Ledley essayait de collecter des fonds pour son personnel NBRF à l’Université de Georgetown. Après avoir appris que les médecins chercheurs de Georgetown étaient frustrés par le coût de 500 000 $ d’un tomodensitomètre qu’ils souhaitaient acheter à EMI (EMI-Scanner), Ledley leur a promis que la NBRF pourrait construire une machine encore meilleure pour seulement la moitié du prix. S’appuyant sur les travaux antérieurs de l’ingénieur britannique et lauréat du prix Nobel Sir Godfrey Hounsfield et Allan M. Cormack, dont le scanner ne pouvait être utilisé que sur la tête des patients, il a réuni un groupe à Georgetown pour construire le scanner Automatic Computerized Transverse Axial, ou ACTA, qui pouvait scanner le corps entier. En 1974, après plusieurs mois de travail avec les machinistes et les spécialistes de la carrosserie de Georgetown chez un concessionnaire Cadillac à proximité, l’équipe de Ledley a achevé la construction du scanner ACTA. La machine avait 30 tubes photomultiplicateurs comme détecteurs et effectuait un balayage en 9 cycles de translation / rotation, beaucoup plus rapidement que le scanner EMI. Il utilisait un mini-ordinateur DEC PDP-11/34 à la fois pour faire fonctionner les servomécanismes et pour acquérir et traiter les images. Plus important encore, l’ACTA pouvait scanner tout le corps, tandis que le scanner EMI ne pouvait scanner que la tête.Avant l’avènement des tomodensitogrammes, les médecins se fiaient aux images radiographiques, qui ne montraient que des tissus durs tels que les os. Les tomodensitogrammes offrent des rendus quasi photographiques des tissus mous et des organes tels que le cerveau et le cœur. Sur les radiographies, les tumeurs apparaissent sous forme d’ombres légères ou pas du tout. Avec un tomodensitomètre, les médecins peuvent utiliser des images en coupe pour localiser l’emplacement d’une tumeur – et sans soumettre le patient à une intervention chirurgicale potentiellement mortelle.

Bioinformatique et vie ultérieureParallèlement aux travaux de Ledley sur la technologie d’imagerie, sa collègue de la NBRF, Margaret Oakley Dayhoff, développait des ressources pour l’étude de la vie au niveau moléculaire. Son Atlas de 1965 sur la séquence et la structure des protéines cherchait à fournir une collection complète des données de la communauté scientifique sur le séquençage des protéines. Publié chaque année par la NBRF, d’abord sur papier puis (au fur et à mesure que le volume d’informations augmentait) sur bande magnétique et enfin sur CD-ROM, l’Atlas a servi de centre d’échange d’informations pour la communauté croissante des séquenceurs de protéines. Au milieu des années 1970, l’Atlas était devenu le principal référentiel de données sur les séquences de protéines et a finalement servi de modèle pour la Protein Data Bank et la base de données de séquences d’acides nucléiques GenBank, toutes deux désormais des ressources majeures pour les biologistes. Après la mort subite de Dayhoff en 1983, À la fin des années 1980, Ledley a dirigé l’équipe qui a développé la chauve-souris, une souris tridimensionnelle qui permettait aux utilisateurs d’interagir avec des objets dans un espace tridimensionnel (généré à l’aide d’images stéréo). Robert Ledley est décédé de la maladie d’Alzheimer le 24 juillet 2012, à l’âge de 86 ans.Robert Ledley, Médaille nationale de la technologie et de l’innovation Médecine en 1997

Pour ses contributions pionnières à l’informatique et à l’ingénierie biomédicales, notamment l’invention du tomodensitomètre corps entier qui a révolutionné la pratique de la radiologie, et pour son rôle dans le développement de l’analyse chromosomique automatisée pour le diagnostic prénatal des malformations congénitales.

Robert S. Ledley voulait une carrière en physique. Sa famille, inquiète que cela ne suffise pas à payer ses factures, l’a plutôt poussé à devenir dentiste. Un compromis a été trouvé : Ledley pouvait étudier la physique tant qu’il devenait également dentiste.

Le Dr Ledley est effectivement devenu dentiste. Mais la physique et la technologie sont là où il a laissé sa marque indélébile : on lui attribue l’invention du premier tomodensitomètre corporel en 1973, qui a fourni aux médecins un nouvel outil de diagnostic puissant qui a sauvé d’innombrables vies.

Auteur et chercheur prolifique, le Dr Ledley a obtenu un doctorat en chirurgie dentaire de l’Université de New York en 1948 et une maîtrise en physique de l’Université de Columbia en 1950. Après avoir servi dans l’Army Dental Corps pendant la guerre de Corée, le Dr Ledley a enseigné le génie électrique à l’Université George Washington et a ensuite fondé la National Biomedical Research Foundation.

En 1974, après son invention du scanner CT, le Dr Ledley a lancé Digital Information Science Corp., connue sous le nom de Disco, qui commercialisait les scanners. Le prototype du Dr Ledley est conservé au Musée national d’histoire américaine du Smithsonian. Il a ensuite vendu son entreprise à Pfizer.

Le Dr Ledley a également enseigné à l’Université Johns Hopkins et à Georgetown. Il a été intronisé au National Inventors Hall of Fame en 1990.

Scientifique américain Robert S. Ledley (1926-2012)

Physicien et radiologue américain qui a inventé le scanner à rayons X ACTA (Automatic Computerized Transverse Axial), le premier appareil de tomographie informatisée (CT) du corps entier (brevet américain n° 3,922,552) qui a révolutionné le diagnostic médical. L’ACTA peut effectuer une analyse tridimensionnelle de tous les organes et de toutes les parties du corps dans une série d’images en coupe transversale en utilisant de minces faisceaux de rayons X et un traitement informatique à haute puissance des données recueillies. Grâce à l’ACTA, il est possible de diagnostiquer des tumeurs, des infections ou des hémorragies, même dans les profondeurs des grands organes, et d’améliorer la radiothérapie contre le cancer. Le cadre pourrait être incliné pour donner des résultats dans des plans autres que verticaux.

https://nationalmedals.org/laureate/robert-ledley/

http://scihi.org/robert-ledley-computer-tomograph/

https://todayinsci.com/7/7_24.htm#death

https://sova.si.edu/record/NMAH.AC.1135