Роберт Ледли

Роберт Ледли
Роберт Ледли
Рожденный	( 1926-06-28 )28 июня 1926 г. Флашинг, Квинс , Нью-Йорк, США
Умер	24 июля 2012 г. (2012-07-24)(86 лет) Кенсингтон, Мэриленд , США
Альма-матер	Нью-Йоркский университет Колумбийский университет
Известный	КТ/КТ-сканер всего тела Оптическое распознавание образов Биоинформатика Пропаганда вычислительной техники
Супруг	Терри Ледли (урождённая Уочтелл)
Награды	Национальная медаль в области технологий Национальный зал славы изобретателей
Научная карьера
Поля	математика , физика , вычисления , биология , медицина , стоматология
Учреждения	Национальное бюро стандартов Университет Джорджа Вашингтона Джорджтаунский университет Национальный фонд биомедицинских исследований

Роберт Стивен Ледли (28 июня 1926 г. – 24 июля 2012 г.), профессор физиологии и биофизики и профессор радиологии в Медицинской школе Джорджтаунского университета , был пионером в использовании электронных цифровых компьютеров в биологии и медицине. В 1959 г. он написал две влиятельные статьи в журнале Science : «Рассуждения о основах медицинской диагностики» (совместно с Ли Б. Ластедом) и «Цифровые электронные компьютеры в биомедицинской науке». Обе статьи призвали биомедицинских исследователей и врачей внедрять компьютерные технологии.

В 1960 году он основал Национальный фонд биомедицинских исследований (NBRF), некоммерческую исследовательскую организацию, занимающуюся продвижением использования компьютеров и электронного оборудования в биомедицинских исследованиях. В NBRF Ледли занимался несколькими крупными проектами: разработкой в ​​начале 1960-х годов Film Input to Digital Automatic Computer (FIDAC), который автоматизировал анализ хромосом; изобретением автоматического компьютеризированного поперечно-аксиального (ACTA) компьютерного томографа всего тела в середине 1970-х годов; управлением Атласом последовательности и структуры белков (созданным в 1965 году Маргарет О. Дэйхофф); и созданием Информационного ресурса по белкам в 1984 году. Ледли также был редактором нескольких крупных рецензируемых биомедицинских журналов.

В 1990 году Ледли был включен в Национальный зал славы изобретателей . В 1997 году он был награжден Национальной медалью технологий . Он ушел в отставку с поста президента и директора по исследованиям NBRF в 2010 году.

Роберт Ледли родился 28 июня 1926 года в Флашинг-Медоуз , Квинс, Нью-Йорк, США. ^[1] Его отец, Джозеф Леви, был бухгалтером, а мать, Кейт Леви, была школьной учительницей, прежде чем стать домохозяйкой. У Роберта была сестра Мэрион и сводный брат Ральф. Все трое братьев и сестер носили фамилию Ледли. ^[2]

Среди друзей детства Ледли во Флашинге была Маргарет Окли Дейхофф , которая позже большую часть своей карьеры проработала в Национальном фонде биомедицинских исследований и стала основателем области биоинформатики . ^[3] Ледли учился в школе Хораса Манна , которую окончил в 1943 году . ^[4]

Будучи студентом бакалавриата в Колумбийском университете, Ледли преуспел в физике, пройдя курсы бакалавриата и магистратуры в течение первых двух лет обучения. Однако, когда он сообщил родителям о своем желании стать физиком, они возразили на том основании, что карьера физика не будет для него возможной, учитывая нехватку постоянной работы в этой области. Вместо этого они настоятельно рекомендовали ему зарабатывать на жизнь, работая стоматологом. Ледли попытался пойти по обоим путям одновременно; он поступил в стоматологический колледж Нью-Йоркского университета , продолжая при этом изучать физику в Колумбийском университете. ^[5] Днем Ледли посещал курсы стоматологии в Нью-Йоркском университете, а затем ехал на метро в Колумбийский университет, чтобы пройти вечерние курсы по физике. Получив степень доктора наук в Нью-Йоркском университете в 1948 году, Ледли стал аспирантом-физиком в Колумбийском университете, где он посещал курсы многих известных физиков, включая II Раби (который шутил, что Ледли был единственным физиком, который мог вырвать человеку зуб), Энрико Ферми , Ганса Бете и JA Уиллера . Ледли получил степень магистра физики в Колумбийском университете в 1950 году. ^[6]

В 1949 году Ледли женился на Терри Уочтелл (родился в 1926 году), преподавателе математики в колледже Квинс и сестре Герберта Уочтелла . ^[7] У пары было двое сыновей, Фред (родился в 1954 году) и Гэри (родился в 1957 году). Когда пара переехала в округ Колумбия в начале 1950-х годов, Терри работал программистом, пока не оставил работу, чтобы воспитывать сыновей. Оба сына окончили Медицинскую школу Джорджтаунского университета . ^[8] Фред Ледли — профессор естественных и прикладных наук в Университете Бентли и автор многочисленных научных работ, а также романа « Дитя спутника» (2011). ^[9] Гэри Ледли — практикующий кардиолог, связанный с Университетом Дрекселя. ^[10]

Роберт Ледли умер от болезни Альцгеймера в Кенсингтоне, штат Мэриленд, США, 24 июля 2012 года. ^[11]

В 1950 году, вскоре после начала Корейской войны , с Ледли связался офицер по набору в армию США, который предложил ему выбор: он мог добровольно присоединиться к Корпусу стоматологов армии США в качестве первого лейтенанта или быть призванным в пехоту в качестве рядового. Ледли сразу же вызвался добровольцем и был отправлен в Школу медицинской полевой службы армии США для обучения. ^[6] Поскольку Ледли также обучался физике, его направили в стоматологическое исследовательское подразделение в Больнице общего профиля имени Уолтера Рида в Вашингтоне, округ Колумбия.

Во время службы в армии Ледли отвечал за усовершенствование протезных стоматологических устройств (таких как зубные протезы ), которые затем широко использовались армейским персоналом. Примечательно, что Ледли использовал свое образование в области стоматологии и физики, чтобы разработать систему, которая оптимизировала процесс установки зубных протезов, позволяя стоматологам определять «угол жевания» или средний наклон каждого зуба относительно поверхности объекта (например, куска пищи), который кусается. Ледли представил эту работу Американскому физическому обществу в 1952 году, и она привлекла внимание всей страны через статью в газете Associated Press под названием «Математика, используемая для удержания искусственных зубов на месте». ^[12]

Работа Ледли над зубным протезированием привела его к сотрудничеству с исследователями из Исследовательского отдела стоматологических материалов Национального бюро стандартов , где ему предложили исследовательскую работу в 1952 году после увольнения из армии. Там он столкнулся с Standards Eastern Automatic Computer , одним из первых электронных цифровых компьютеров с хранимой программой. Первое взаимодействие Ледли с SEAC произошло через его жену Терри, которая работала одним из программистов машины — Роберт сам научился программировать, изучая программы (на перфорированной бумажной ленте) и руководства, которые Терри приносила домой. Ледли начал сам использовать SEAC для своих стоматологических исследований, но, проявив себя как искусный программист и специалист по устранению неполадок, он обнаружил, что работает с SEAC (а позже и с DYSEAC ) полный рабочий день над самыми разными проектами, включая систему наведения самолета с дистанционным управлением. ^[13]

Для Ледли работа с SEAC стала прозрением, касающимся как его карьеры, так и потенциальной важности компьютеров для биомедицинских исследований. Он вспоминал: «Раньше я осознавал, что хотя концептуально физические уравнения можно записать для описания любого биомедицинского явления, такие уравнения будут настолько сложными, что их невозможно будет решить в замкнутой форме. Таким образом, SEAC станет моей панацеей, потому что уравнения станут податливыми для численных методов решения. Или так я искренне верил в то время. Это должно было стать моей областью — применением компьютеров к биомедицинским проблемам». ^[13]

Хотя Ледли представлял себе карьеру в использовании компьютеров для решения биомедицинских проблем еще в начале 1950-х годов, прошло несколько лет, прежде чем он занялся этой карьерой на постоянной основе. В Национальном бюро стандартов работа Ледли была в основном связана с решением военных проблем с использованием методов исследования операций . Например, он опубликовал статью в журнале Operations Research, показывающую, как можно использовать булеву алгебру для сокращения сложных военных проблем принятия решений до такой степени, что их можно было бы решить с помощью набора таблиц истинности и вопросов типа «да или нет». ^[14]

Когда Ледли потерял работу в NBS в 1954 году из-за сокращения бюджета, он отклонил предложение о работе в IBM (которая массово наняла коллег Ледли). ^[14] Вместо этого он нашел работу в качестве «аналитика по исследованию операций» в офисе исследований операций в Университете Джонса Хопкинса. Там его работа в основном была сосредоточена на военных проблемах, но его знания в области биологии, физики, математики и вычислений привлекли внимание одного из его новых коллег по ORO, Джорджа Гамова . ^[14] Гамов, который был известен своим вкладом в космологическую модель Большого взрыва , заинтересовался молекулярной биологией сразу после того, как Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик выяснили структуру двойной спирали ДНК в 1953 году. Гамов считал, что навыки Ледли могут сыграть важную роль в расшифровке генетического кода, то есть в решении проблемы того, как последовательность ДНК транслируется в белки. В 1954 году Гамов пригласил Ледли присоединиться к элитному клубу РНК-галстуков ; Другими членами клуба были Уотсон, Крик, Ричард Фейнман , Макс Дельбрюк , Эдвард Теллер и Сидни Бреннер . ^[15]

Основная работа Ледли для RNA Tie Club была попыткой создать набор таблиц сопряженности для написания компьютерной программы, которая определяла бы соответствие между любой трехбуквенной последовательностью (триплетом) нуклеотидных оснований и любой аминокислотой (строительными блоками белков). Спонсируемый Гамовым, Ледли опубликовал свою работу в 1955 году в Proceedings of the National Academy of Sciences . ^[16] Хотя Ледли создал комбинаторную таблицу, которая теоретически могла быть использована для определения того, какая трехбуквенная последовательность оснований ДНК соответствует какой аминокислоте, эта задача потребовала нескольких тысяч лет вычислительного времени на самых быстрых компьютерах в мире (около 1955 года) для получения решения. ^[13]

Установив, что компьютеры не могут быть использованы достаточно быстро для расшифровки ДНК, Ледли отошел от RNA Tie Club. В конечном итоге код был взломан в 1961 году в эксперименте Ниренберга и Маттеи , в котором не использовались компьютеры и который не был проведен членами RNA Tie Club. ^[17]

В 1956 году Ледли был нанят в качестве доцента электротехники в Школе инженерии и прикладных наук Университета Джорджа Вашингтона . ^[1] Там он преподавал некоторые из самых ранних курсов по компьютерному программированию и написал свою первую книгу «Цифровые компьютеры и техника управления» (1960). В Университете Джорджа Вашингтона Ледли приобрел Florida Automatic Computer I и II, два потомка SEAC, которые были списаны ВВС США как излишки, с целью создания «вычислительного центра», который использовал бы компьютеры для автоматизации процесса Фредерика Сэнгера по определению аминокислотной последовательности белков. ^[13] Однако центр так и не был построен, поскольку Национальные институты здравоохранения отклонили просьбу Ледли о предоставлении гранта на его финансирование, а также потому, что университет отказался от перспективы установки и поддержки двух огромных компьютеров. ^[13]

Ли Б. Ластед (1922-1994), рентгенолог с опытом работы в области электротехники, узнал о работе Ледли в 1956 году после того, как Ледли выступил с докладом под названием «Взгляд на медицину и здоровье с точки зрения исследований операций» на ежегодном собрании Американского общества исследований операций . ^[18] После встречи Ластед позвонил Ледли, и они оба обнаружили, что разделяют сильный интерес к использованию электроники и математики для улучшения медицины. Двое мужчин немедленно начали сотрудничать в разработке способов обучения врачей и исследователей в области биомедицины, которые редко имели большую подготовку в области электроники или математики, использованию электронных цифровых компьютеров в своей работе. ^[19]

В 1959 году Ледли и Ластед опубликовали «Основы обоснования медицинской диагностики», широко читаемую статью в журнале Science , в которой медицинские работники познакомились с методами исследования операций. В число затронутых областей входили: символическая логика , теорема Байеса (вероятность) и теория ценностей . ^[20] В статье врачи были проинструктированы о том, как создавать диагностические базы данных с использованием карточек с надрезами по краям , чтобы подготовиться к тому времени, когда у них появится возможность вводить свои данные в электронные компьютеры для анализа. ^[20] Ледли и Ластед выразили надежду, что благодаря использованию компьютеров большая часть работы врачей станет автоматизированной, и поэтому можно будет избежать многих человеческих ошибок. ^[21]

В медицине статья Ледли и Ластеда оставалась влиятельной на протяжении десятилетий, особенно в области принятия медицинских решений. ^[22] Среди ее самых восторженных читателей был кардиолог Гомер Р. Уорнер , который подражал методам Ледли и Ластеда в своей исследовательской клинике в больнице LDS в штате Юта. Работа Уорнера, в свою очередь, сформировала многие из практик и приоритетов сильно компьютеризированной Intermountain Healthcare, Inc. , которая в 2009 году была представлена ​​администрацией Обамы как образцовая модель системы здравоохранения, которая обеспечивала высококачественную и недорогую помощь. ^{[18] [23]}

Статья также привлекла внимание национальных СМИ к работе Ледли и Ластеда. Статьи о работе этих двух мужчин появились в нескольких крупных газетах США. Небольшое демонстрационное устройство, которое Ледли построил, чтобы показать, как будет работать электронная диагностика, было описано в New York World Telegram как «Металлический мозг для диагностики», в то время как New York Post опубликовала заголовок: «Требуется доктор Унивак в хирургии». ^[24] Несколько раз Ледли и Ластед объясняли журналистам, что, по их мнению, компьютеры будут помогать врачам, а не заменять их, и что процесс внедрения компьютеров в медицину будет очень сложным из-за неколичественной природы большой части медицинской информации. ^[24] Они также предвидели, за годы до разработки ARPANET , национальную сеть медицинских компьютеров, которая позволила бы поставщикам медицинских услуг создавать общенациональную доступную медицинскую карту для каждого американца и позволила бы быстро анализировать массовые данные, поскольку информация собиралась отдельными клиниками и отправлялась в региональные и национальные компьютерные центры. ^{[24] [25]}

В начале 1957 года Ледли был нанят на неполный рабочий день Национальной академией наук — Национальным исследовательским советом (NAS-NRC) для проведения общенационального исследования текущего и потенциального использования компьютеров в биологии и медицине в Соединенных Штатах. ^[15] При поддержке сенатора Хьюберта Хамфри и директора NIH Джеймса А. Шеннона , NAS-NRC заказал исследование в попытке помочь врачам и ученым-биологам преодолеть их нежелание использовать компьютеры. ^[26]

Ледли опубликовал результаты своего исследования в статье журнала Science от 6 ноября 1959 года «Цифровые электронные компьютеры в биомедицинской науке», в которой он призвал биологов изучать математику и инженерию, чтобы эффективно использовать электронные цифровые компьютеры. ^[27] Он предсказал, что в долгосрочной перспективе «возможно, наибольшее применение компьютеры найдут в биомедицинских приложениях». ^[27] Как и более ранняя статья в журнале Science, написанная в соавторстве с Ластедом, новая статья Ледли была широко прочитана — среди ее самых влиятельных и восторженных читателей был Джошуа Ледерберг , который провел большую часть своей дальнейшей карьеры, используя компьютеры для решения задач в биологических исследованиях. ^[28]

Обзор и статья Ледли также сформировали первую крупную попытку Национальных институтов здравоохранения поощрить биомедицинских исследователей использовать компьютеры. ^[29] Эта попытка началась вскоре после запуска Советским Союзом спутника в октябре 1957 года — в ответ на спутник Конгресс США искал средства повышения научной и технологической производительности США. Начиная с 1960 года Конгресс выделил около 40 миллионов долларов NIH с целью стимулирования использования компьютеров в биомедицинских исследованиях. ^[29] Рекомендации обзора Ледли, в частности его призыв к биомедицинским работникам проходить углубленную подготовку в области математики и инженерии, послужили руководством для усилий NIH, которые были реализованы Консультативным комитетом NIH по компьютерам в исследованиях (ACCR). ^[29] ACCR возглавлялся с 1960 по 1964 год соратником Ледли Ли Ластедом. В те годы комитет основал несколько крупных биомедицинских вычислительных центров по всей территории США и спонсировал разработку LINC . [ ^29] Преемник ACCR, Секция компьютерных исследований в научных исследованиях, возглавлялся Гомером Уорнером, одним из первых врачей-исследователей, применивших методы Ледли и Ластеда в клинических условиях. ^[30]

После его исследовательской работы для NAS-NRC и публикации его и Lusted статей в Science , Ледли искал федерального правительства и университетской поддержки его усилий по разработке компьютеров и компьютерных программ для использования биомедицинскими исследователями. При поддержке NAS-NRC Ледли основал в 1960 году Национальный фонд биомедицинских исследований (NBRF), некоммерческую организацию , первоначально базировавшуюся в здании, принадлежащем NAS-NRC, недалеко от Dupont Circle , Вашингтон, округ Колумбия ^[31]

Полагая, что его карьера в качестве преподавателя университета в конечном итоге ограничит его исследования, Ледли оставил свою должность в GWU, чтобы полностью посвятить себя управлению NBRF. Ледли руководил NBRF до своей отставки в 2010 году. Среди первых сотрудников были: Луис С. Ротоло (ассистент Ледли в исследовании NAS-NRC), Джеймс Б. Уилсон (бывший аспирант Ледли в GWU) и Маргарет О. Дейхофф (квантовый химик со степенью доктора философии из Колумбийского университета и подруга детства Ледли из Флашинга). ^[31]

Основываясь на убеждении Ледли, что использование компьютеров существенно улучшит биологию и медицину, помогая математизировать эти области, миссия NBRF состояла в том, чтобы «стимулировать ученых-биомедиков использовать компьютеры, подавая пример собственными новаторскими исследованиями и разработками в новых областях компьютерных приложений». ^[32] Начав с годового бюджета менее 100 000 долларов и полудюжины сотрудников, к началу 1980-х годов NBRF превратился в многомиллионную компанию с более чем 20 сотрудниками. ^[31] Первоначально подавляющее большинство поддержки NBRF исходило от NIH, но к 1980 году он получил поддержку из различных федеральных, университетских и корпоративных источников, в дополнение к получению дохода за счет публикации журналов и продажи электронных приборов, программного обеспечения и патентов. ^[31]

В 1970 году NBRF начал свое сотрудничество с Медицинским центром Джорджтаунского университета . Университет, который выделил место для биомедицинского вычислительного центра, который так и не был построен, предоставил офисные и лабораторные помещения для NBRF, в то время как NBRF должен был служить вычислительным ресурсом для университета, а также приносить финансирование и престиж университету посредством своей научно-исследовательской деятельности. ^[31]

В рамках переезда Ледли был назначен на должность профессора радиологии, физиологии и биофизики в Джорджтаунском университете. ^[8] С 1970 по 2006 год NBRF физически располагался в Джорджтауне. ^[31] С 2006 по 2010 год он располагался в офисах в Вашингтоне, округ Колумбия, и Бетесде, штат Мэриленд.

В 2011 году NBRF был реорганизован в Массачусетсе и принял новое заявление о своей миссии.

Самой ранней областью внимания NBRF была разработка технологии оптического распознавания образов. Работая с Уилсоном в 1960 и 1961 годах, Ледли построил Автоматическое устройство для определения антибиотиков (ADAD), компьютеризированное устройство для измерения света, которое проверяло эффективность антибиотиков, измеряя прозрачность культур в чашках Петри. ^[32] Прозрачные области были вероятными областями, где антибиотики убили популяции бактерий; области, которые были непрозрачными, вероятными областями, где бактерии все еще были живы. ^[32] NBRF продал несколько единиц ADAD Управлению по контролю за продуктами и лекарствами и крупным фармацевтическим компаниям. ^[31]

Основываясь на успехе ADAD, Ледли, Уилсон и новичок в NBRF, инженер-электрик Томас Голаб, в середине 1960-х годов разработали Film Input to Digital Automatic Computer (FIDAC). ^[33] FIDAC был разработан для сканирования фотографии в свою память, а затем отправки этой информации на более крупный компьютер (например, IBM 360) для распознавания шаблонов на сканированном изображении. ^[33] Чтобы оцифровать фотографию, FIDAC накладывал на нее сетку 700 x 500 точек (произвольного размера), а затем измерял уровень освещенности в каждой точке. В зависимости от уровня освещенности, обнаруженного в ней, каждой точке присваивалось целое число в диапазоне от 0 до 9. FIDAC мог сгенерировать сканирование из 350 000 точек менее чем за 0,5 секунды. ^[33]

Ледли разработал FIDAC для сканирования микрофотографий хромосом с целью автоматизации трудоемкой задачи анализа кариотипа , которая используется для выявления таких состояний, как синдром Тернера и синдром Дауна . ^[33] После программирования на различение хромосом от фона, а затем на распознавание аномалий в данном образце (например, наличие дополнительных хромосом, хромосом неправильной формы), FIDAC может выполнить за 40 секунд хромосомный анализ, на выполнение которого вручную опытному специалисту потребовалось бы 15 минут. ^[33]

Помимо анализа хромосом, FIDAC был адаптирован для оцифровки и анализа фотографий нейронов и мазков Папаниколау , а также шлирен-фотографий . ^[33] Около дюжины единиц FIDAC были проданы в 1960-х годах, и к началу 1970-х годов возник значительный спрос на меньшую версию машины. ^[33] В конечном итоге Лаборатория реактивного движения получила грант NIH на разработку небольшого прибора, похожего на FIDAC, для использования в лабораториях и клиниках. ^[33]

Чтобы способствовать обсуждению среди пользователей и разработчиков FIDAC, Ледли основал в 1969 году рецензируемый журнал Pattern Recognition , официальный журнал Общества по распознаванию образов. Ледли оставался редактором Pattern Recognition до 2010 года. ^[33]

Ледли наиболее широко известен своими усилиями 1970-х годов по разработке компьютерной томографии (КТ) или сканеров CAT. Эта работа началась в 1973 году, когда NBRF потерял большую часть своего финансирования NIH из-за сокращений федерального бюджета. В это время NBRF также стал все больше участвовать в проектах по вычислительной технике на территории кампуса. ^[34] Быстро пытаясь собрать достаточно средств для покрытия зарплат сотрудников NBRF, Ледли искал проекты, которые организация могла бы реализовать для Джорджтаунского университета. ^[34] Узнав, что врачи-исследователи Джорджтауна были разочарованы стоимостью КТ-сканера в 500 000 долларов (что эквивалентно 3 431 784 долларам в 2023 году), который они хотели купить у EMI (EMI-Scanner), Ледли пообещал им, что NBRF может построить аналогичную машину всего за половину цены. Университет согласился дать Ледли шанс, и в течение следующих нескольких месяцев команда под руководством Ледли, Голаба, Уилсона и Фрэнка Рэббита работала над созданием прототипа. ^{[34] [35]}

Помимо снижения стоимости, команда NBRF стремилась преодолеть главное ограничение EMI-Scanner, а именно то, что он требовал, чтобы рентгеновские лучи проходили через резервуар с водой, окружающий сканируемый объект — это ограничение ограничивало использование сканера только головами пациентов и требовало от врачей помещать головы пациентов в резиновый пузырь, простирающийся в резервуар с водой. ^[35] Основываясь на своем опыте в области медицинской визуализации и работая с ранними проектами Годфри Хаунсфилда для машины EMI, а также с теоретическими работами Аллана Маклеода Кормака и Уильяма Х. Олдендорфа , команда NBRF пришла к выводу, что необходимость использования резервуара с водой может быть устранена путем изменения алгоритма, используемого для сборки рентгеновских лучей в томографическое изображение. В отличие от сканера EMI, предназначенного только для головы, который использовал алгоритм релаксации, машина NBRF использовала алгоритм свертки. ^[35]

В 1974 году, после нескольких месяцев работы с машинистами Джорджтауна и специалистами по кузовам автомобилей у ближайшего дилера Cadillac , команда Ледли завершила создание автоматического компьютеризированного поперечно-осевого сканера (ACTA). ^[34] Машина имела 30 фотоэлектронных умножителей в качестве детекторов и выполняла сканирование за 9 циклов перемещения/вращения, что намного быстрее, чем сканер EMI. Он использовал миникомпьютер DEC PDP-11/34 как для управления сервомеханизмами, так и для получения и обработки изображений. Что самое важное, ACTA могла сканировать все тело, тогда как сканер EMI мог сканировать только голову. ^[34]

ACTA сразу же добилась успеха в Джорджтауне. На поздних этапах разработки прототипа Дэвид С. Маккалоу, детский нейрохирург в больнице Джорджтаунского университета, использовал ACTA — без ведома Ледли — для обследования ребенка, который ударился головой в результате аварии на велосипеде. ^[34] Маккалоу использовал машину для обнаружения кровоизлияния в мозг у мальчика и точной информации о месте кровотечения, чтобы быстро спланировать и провести операцию по спасению жизни. ^[34] Новости об этом и других подобных случаях быстро распространились, и Ледли вскоре столкнулся с мировым спросом на машины, подобные ACTA. ^[35]

В 1974 году Ледли основал корпорацию Digital Information Science Corporation (DISCO), которая продавала сканеры ACTA по 300 000 долларов за штуку. ^[35] 25 ноября 1975 года Ледли получил патент на конструкцию ACTA. ^{[36] [37]} Позже в 1975 году DISCO продала права на ACTA компании Pfizer за 1,5 миллиона долларов наличными и 10 миллионов долларов в виде гарантированного финансирования исследований (выплачиваемого в течение 10 лет) для NBRF. ^[35] ACTA 0100 компании Pfizer и ее преемник 200FS продавались больницам по всему миру в период с 1975 по 1977 год, но Pfizer уступила рынок медицинской визуализации компаниям GE Medical и Technicare , которые продавали компьютерные томографы следующего поколения. ^[35] В 1981 году Pfizer продала свой бизнес компьютерной томографии компании Elscint .

По мере того, как использование КТ-сканеров стало широко распространенным, Ледли приобрел значительную известность. Прототип ACTA был выставлен в Национальном музее американской истории Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия. Смитсоновский институт также создал архив для материалов, связанных с разработкой ACTA. ^[1] За свою роль в разработке ACTA Ледли был включен в Национальный зал славы изобретателей в 1990 году и награжден Национальной медалью за технологии и инновации в 1997 году.

Наряду с работой Ледли над технологией визуализации, его коллега из NBRF Маргарет Окли Дейхофф разрабатывала ресурсы для изучения жизни на молекулярном уровне. Ее Атлас последовательности и структуры белков 1965 года стремился предоставить всеобъемлющую коллекцию данных научного сообщества по секвенированию белков . ^[38] Ежегодно публикуемый NBRF, сначала на бумаге, затем (по мере того, как объем информации значительно увеличивался) на магнитной ленте и, наконец, на CD-ROM, Атлас служил информационным центром для растущего сообщества секвенаторов белков. ^[35] К середине 1970-х годов Атлас стал основным хранилищем данных о последовательностях белков и в конечном итоге послужил моделью для Банка данных белков и базы данных последовательностей нуклеиновых кислот GenBank , которые теперь являются основными ресурсами для биологов. ^{[35] [39]}

После внезапной смерти Дейхоффа в 1983 году, Ледли и Вайнона Баркер (которая присоединилась к NBRF в конце 1960-х годов) взяли на себя руководство проектом. ^[35] В середине 1980-х годов Ледли и Баркер возглавили команду, которая разработала Protein Identification Resource (позже названный Protein Information Resource или PIR), онлайн-версию Atlas . Исследователи, использующие модемы или Tymnet, могли получить доступ к PIR для поиска информации о последовательностях или добавления в коллекцию. ^[35] По состоянию на 2012 год PIR остается важным ресурсом для биологов; он управляется совместно Университетом Делавэра и Джорджтаунским университетом и является основным компонентом UniProt .

С 1979 по 1980 год Ледли и Голаб разработали компьютеризированный электронейроофтальмограф (CENOG). Эта машина позволила поставщикам медицинских услуг автоматически анализировать подвижность глаз , важный фактор в диагностике неврологических и офтальмологических расстройств. ^[8] CENOG привлек значительное внимание средств массовой информации в начале 1980-х годов, в основном потому, что он служил демонстрацией осуществимости автоматизированной медицинской диагностики. ^{[40] [41]}

Работая в NBRF, Ледли также занимался проектированием компьютеров. В 1970 году, когда закон Мура был еще относительно новой идеей, а самые мощные компьютеры имели от 1000 до 2000 логических вентилей, Ледли написал статью под названием «Реализация компьютера с миллиардом вентилей», в которой он размышлял о возможностях транзисторного компьютера с 1 000 000 000 логических вентилей. Он предположил, что такая машина будет: 1) не иметь фиксированной логической конструкции; 2) иметь возможность перепроектировать некоторые из своих собственных компонентов; 3) иметь возможность «самовосстановления». ^[42] Микропроцессоры с миллиардом транзисторов стали обычным явлением в персональных компьютерах с 2010 года, хотя эти машины не столь динамичны (с точки зрения логической структуры), как предсказывал Ледли.

В конце 1980-х годов Ледли возглавил команду, которая разработала Bat — трехмерную мышь, которая позволяла пользователям взаимодействовать с объектами в трехмерном пространстве (создаваемом с использованием стереоизображений). ^[8]

За свою долгую карьеру в NBRF Ледли был редактором четырех крупных рецензируемых журналов. В 1969 году он запустил Pattern Recognition Journal ^[43] и Computers in Biology and Medicine . ^[44] Первый из них фокусируется на компьютеризированных подходах к распознаванию образов, а второй публикует статьи, алгоритмы и технические описания, связанные с использованием компьютеров в биомедицине. В 1972 году Ледли запустил Computer Languages, Systems and Structures , миссия которого заключается в публикации «документов по всем аспектам проектирования, внедрения и использования языков программирования, от теории до практики». ^[45] В 1976 году, после успеха ACTA, Ледли запустил Computerized Tomography , которая была переименована в Computerized Radiology в 1977 году, а затем в Computerized Medical Imaging and Graphics в 1981 году. Она служит «источником для обмена информацией, касающейся медицинского использования новых разработок в области диагностики, вмешательства и последующего наблюдения с помощью визуализации». ^[46] Ледли был редактором всех четырех журналов до своего выхода на пенсию в 2010 году. В настоящее время журналы издаются издательством Elsevier .

• Премия Морриса Ф. Коллена за выдающиеся достижения , Американский колледж медицинской информатики (AMIA) (1998)
• Национальный зал славы изобретателей (включен в 1990 году)
• Национальная медаль в области технологий (1997)
• Золотая медаль Вице-Генриала за выдающиеся заслуги, Джорджтаунский университет (1990)
• Член Института медицины Национальной академии наук (1999)
• Выдающийся выпускник Нью-Йоркского университета (1999)

• Ледли, Роберт Стивен; Ластед, Ли Б. (3 июля 1959 г.). «Основы обоснования медицинской диагностики». Science . 130 (3366): 9– 21. Bibcode :1959Sci...130....9L. doi :10.1126/science.130.3366.9. JSTOR  1758070. PMID  13668531.
• Ледли, Роберт Стивен (6 ноября 1959 г.). «Цифровые электронные компьютеры в биомедицинской науке». Science . 130 (3384): 1225– 1234. Bibcode :1959Sci...130.1225L. doi :10.1126/science.130.3384.1225. JSTOR  1757193. PMID  14415153.
• Ледли, Роберт Стивен (1959). Отчет об использовании компьютеров в биологии и медицине . Вашингтон, округ Колумбия, США: Национальная академия наук. ISBN 978-0-217-75214-5.(Общие книги, 2010).
• Ледли, Роберт Стивен; Ротоло, Луис С.; Уилсон, Джеймс Брюс (1960). Цифровая вычислительная техника и техника управления (PDF) . Серия «Электротехника и электроника» McGraw-Hill (1-е изд.). Нью-Йорк, США: McGraw-Hill Book Company, Inc. (издательство: The Maple Press Company, Йорк, Пенсильвания, США). ISBN 0-07036981-X. ISSN  2574-7916. LCCN  59015055. OCLC  1033638267. OL  5776493M. СБН 07036981-X. . ark:/13960/t72v3b312. Архивировано (PDF) из оригинала 19 февраля 2021 г. Получено 19 февраля 2021 г.[1] (xxiv+835+1 страницы)
• Ледли, Роберт Стивен; Ластед, Ли Б. (1960). «Компьютеры в обработке медицинских данных». Исследование операций . 8 (3): 299– 310. doi :10.1287/opre.8.3.299. JSTOR  167094.
• Ледли, Роберт Стивен (1962). Программирование и использование цифровых компьютеров . Нью-Йорк, США: McGraw-Hill . ISBN 978-0-070-36982-5.
• Ледли, Роберт Стивен (1965). Использование компьютеров в биологии и медицине . Нью-Йорк, США: McGraw-Hill .
• Ледли, Роберт Стивен (1966). Программирование на FORTRAN IV . Нью-Йорк, США: McGraw-Hill .
• Ледли, Роберт Стивен (июль 1970 г.). «Реализация компьютера с миллиардным вентилем». Технический отчет NBRF . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г.
• Ледли, Роберт Стивен; Хуан, ХК; Мацциоти, Дж. К., ред. (1977). Поперечная анатомия: атлас для компьютерной томографии . Балтимор, Мэриленд, США: Williams & Wilkins . ISBN 978-0-683-04920-6.

• Bleich, HL (1991), «Вражеский радар, теоретическая физика и компьютерная диагностика», MD Computing: Компьютеры в медицинской практике , т. 8, № 5, стр.  269–70 , PMID  1749336
• Броеринг, NC (1999), «Вручение премии Морриса Ф. Коллена Роберту С. Ледли, доктору стоматологической хирургии», Журнал Американской ассоциации медицинской информатики , т. 6, № 3, стр.  260–4 , doi :10.1136/jamia.1999.0060260, PMC  61367 , PMID  10332660
• Ледли, Роберт (1990). «Медицинская информатика: личный взгляд на посев семян». В Блюм, Брюс; Дункан, Карен (ред.). История медицинской информатики: Труды конференции Ассоциации вычислительной техники по истории медицинской информатики . ACM Press. стр.  84–110 . ISBN 9780201501285.
• Ледли, Роберт; Ноябрь, Джозеф (21 февраля 2008 г.). «Жизнь биомедицинских вычислений: беседа с Робертом Ледли». Архивировано из оригинала 4 июля 2009 г. Получено 14 апреля 2012 г.
• Леонхард, Дэвид (3 ноября 2009 г.). «Сделаем здравоохранение лучше». New York Times Magazine . Получено 15 апреля 2012 г.
• Муди, Глин (2004). Цифровой код жизни: как биоинформатика революционизирует науку, медицину и бизнес . John Wiley & Sons. ISBN 978-0471327882.
• Ноябрь, Джозеф (2012). Биомедицинские вычисления: оцифровка жизни в Соединенных Штатах . Балтимор: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-1421404684.
• Ноябрь, Джозеф А. (апрель–июнь 2011 г.). «Ранние биомедицинские вычисления и корни доказательной медицины». IEEE Annals of the History of Computing . 33 (2): 9– 23. doi :10.1109/MAHC.2011.35. S2CID  14702989.
• Пайл, Кэтрин И.; Лобель, Роберт В.; Бек, Дж. Роберт (1988). «Анализ цитирования в области принятия медицинских решений». Принятие медицинских решений . 8 (3): 155– 164. doi :10.1177/0272989X8800800302. PMID  3294550. S2CID  34108803.
• Sittig, Dean F; Ash, Joan S; Ledley, Robert S (2006), «История разработки первого сканера компьютерной томографии всего тела, рассказанная Робертом С. Ледли», Журнал Американской ассоциации медицинской информатики , т. 13, № 5, стр.  465–9 , doi :10.1197/jamia.M2127, PMC  1561796 , PMID  16799115
• Штрассер, Бруно Дж. (2010). «Сбор, сравнение и вычисление последовательностей: создание Атласа белковой последовательности и структуры Маргарет О. Дэйхофф, 1954–1965». J. Hist. Biol . 43 (4): 623– 60. CiteSeerX  10.1.1.468.3568 . doi :10.1007/s10739-009-9221-0. PMID  20665074. S2CID  26875366.

• Информационный ресурс о белках (Джорджтаунский университет)
• Вручение премии Морриса Ф. Коллена Роберту С. Ледли на YouTube Американский колледж медицинской информатики (AMIA), 1998 г.
• «Жизнь биомедицинских вычислений: беседа с Робертом Ледли» на публичной лекции Wayback Machine (архив 4 июля 2009 г.), Национальные институты здравоохранения, 21 февраля 2008 г.