Поделиться
Институт радиотехники и электроники РАН - один из ведущих в мире по созданию медицинских приборов принципиально нового класса. О последних разработках ученых корреспонденту "РГ" рассказывает директор института, академик Юрий Гуляев.
- Известно, что создание медицинских приборов начиналось в вашем институте довольно необычно. Если не ошибаюсь, было задание чуть ли не ЦК КПСС разобраться в феномене экстрасенсов. Некоторые академики тогда посмеивались, мол, у Гуляева шаманством занимаются. А профессор Годик, проводивший эксперименты, стал известен почти как Джуна или Кулагина.
- Да, было и такое. Скажу сразу: "чудеса" так называемых феноменов - обычная физика. Ничего сверхъестественного мы не обнаружили. Эти исследования в какой-то мере способствовали тому, что физики обратили внимание на поля и излучения, наблюдающиеся вокруг человека, в частности электрическое, магнитное, акустическое, тепловое и т.д.
Оказалось, они могут многое рассказать о нашем здоровье. Однако взять эту информацию непросто, ведь интенсивность излучений крайне мала. Так, магнитное поле сердца в десять миллионов раз меньше, чем Земли. Чтобы зафиксировать такие величины, созданы приборы, в основе которых очень тонкая физика.
Кстати, медицине помог кризис нашего ВПК. Потеряв военные заказы, его мощный научный потенциал переключился прежде всего на создание медицинской техники. Это касается и многих ведущих институтов РАН, в планах которых значительную часть занимала военная тематика. Сегодня более 20 академических институтов создают новые приборы для медицины.
- Как же они сохраняют наше здоровье? Начнем с самой волнующей всех болезни - рака.
- Тогда начнем с температуры - одного из наиболее распространенных показателей здоровья. Увы, он не универсален. Ведь при многих заболеваниях общая температура тела не повышается. Только в конкретном органе. Скажем, около опухоли она поднимается на 0,3 градуса. А если человек примет глюкозу, рост температуры еще заметнее. И это сегодня уже можно выявить с помощью созданного физиками чувствительного прибора термографа, измеряющего тепловое или, как его называют, инфракрасное излучение с поверхности кожи. Он различает зоны с контрастом по температуре всего в 0,01 градуса.
Что здесь принципиально важно? Термограф ловит даже не опухоль, а еще только момент ее зарождения, когда в клетках не произошли структурные нарушения, а лишь начали меняться физиологические процессы. То есть прибор предупреждает о грозной болезни гораздо раньше, чем УЗИ, рентген и томография. Правда, его сфера действия ограничена: с высокой точностью фиксируют злокачественные образования на коже, а также на глубине не более 1 см.
- Значит, при обследованиях органов, находящихся глубже, без рентгена и томографов не обойтись?
- Вовсе не обязательно. Для таких случаев создан другой прибор - радиотермограф. Он улавливает уже не инфракрасное, а радиоизлучение, которое идет из глубин организма и указывает зону, подозрительную на рак. Если ее надо локализовать более точно, можно применить еще одну очень чувствительную технику - акустотермограф. Он слышит, как колеблются атомы и молекулы. Там, где температура выше, звуки интенсивнее.
Надо выделить еще как минимум две интересные работы ученых РАН, которые крайне интересны для онкологии. В Институте прикладной физики создан лазерный фемтосекудный томограф. С помощью импульсов длительностью 10 -15 секунд он прощупает до глубины 2-4 мм слизистую оболочку желудка с разрешением до 10 микрон, что позволяет выявлять опухоль на ранней стадии. Там же и в Институте проблем лазерных и информационных технологий разрабатывается совершенно новый вид томографии - оптико-акустическая. У этого метода очень высокая контрастность, и он выявляет рак на ранней стадии.
- Эта техника уже выпускается в нашей стране?
- Пока в основном только единичные образцы. Что касается, к примеру, радиотермографа, то один есть в России, другие приобрели Германия и Корея. И дело не только в высокой цене, хотя она в разы меньше, чем у знаменитых томографов. Вы удивитесь, но многие врачи стараются работать с нами тайно. Боятся, как бы начальство не узнало. И это понятно. Медицина консервативна, с предельной осторожностью воспринимает все новое, совершенно обоснованно опасаясь, как бы не навредить.
Вот, к примеру, мы ставим диагноз с помощью радиотермографа - рак. Думаете, врачи верят? Подавляющее большинство - нет. Потому что привычные для них рентген или томограф еще молчат. И медики возмущаются: у человека ничего нет, а вы ему ставите страшный диагноз.
Как же доказать, что мы правы? Как убедить медиков, что в 90 процентах случаев рак, предсказанный термографией, проявится через 5-6 лет? Что уже на этой стадии надо принимать меры, пока это сравнительно просто, эффективно и дешево? Путь один - работать совместно с врачами, доказывать свою правоту. Для этого и проводится эта сессия.
- В каких, помимо онкологии, областях медицины могут применяться столь чувствительные по температуре приборы?
- Сфера очень широкая. Ну представьте такую ситуацию. Когда вы здоровы, врач делает тепловое фото вашего лица, где очень детально видно, как распределена температура. Но вот вас что-то стало беспокоить, и тогда делается новое фото. Сравнивая его с нормой, можно очень быстро поставить диагноз. Но чтобы подобные системы заработали, именно медики должны провести большую работу: набрать статистику, выявить, какие конкретно изменения и где сигналят о тех или иных болезнях.
А вот видящий на большую глубину радиотермограф хорош, в частности, для исследований мозга. У него столь высокая чувствительность, что он, говоря образно, даже фиксирует мысль. Мы давали задание на простой арифметический счет и увидели, что в ответственной за это зоне мозга растет температура. А вот если вы закурите, то она падает, но уже в левой затылочной части. Там происходит спазм сосудов. Сегодня этот прибор уже с высокой надежностью диагностирует эпилепсию. Достаточно человеку интенсивно подышать - и, если он болен, в определенном участке мозга температура повышается.
- Много лет медицине верно служит электрокардиография. А появились новые, более эффективные методы изучения сердца?
- Да. В частности, с помощью магнитного поля. Ведь наше сердце - переменный магнит, и во время работы поле то возникает, то исчезает. Картины работы сердца в норме и в патологии сильно отличаются. Мы первыми в мире создали прибор, который позволяет это увидеть и ставить диагнозы. Например, выявлять первые признаки ишемической болезни намного раньше, чем электрокардиограмма.
И еще хочу сказать об одном приборе, идея которого родилась в нашем институте и во Всероссийском НИИ железнодорожной гигиены. На первый взгляд прибор далек от медицины. Следит за тем, чтобы машинист электропоезда не заснул. Проблема архиважная, ей занимаются во всем мире. Но решить ее непросто, так как надежность "будильника" должна быть очень высокой - 0,999! И тем не менее этого удалось добиться. Суть в том, что электрическое сопротивление кожи во время бодрствования имеет пики, а при засыпании они исчезают. На этом принципе и сделан прибор. Им уже оснащена половина локомотивов страны. А сейчас аналогичную систему делаем для автомобилистов.
Но оказалось, что этот принцип можно применить и в медицине. Известно, что общий наркоз очень вреден для организма. Так вот, надев такой "будильник" на руку больного во время операции, можно добиться, чтобы он не впадал в общий наркоз, а был, что называется, в состоянии грогги. Боль уже не чувствует, а в наркоз не проваливается.
Как видите, фундаментальная наука создала целый ряд высококлассных, работающих совершенно на новых принципах медицинских приборов. Причем я назвал лишь малую часть того, что сделано, в основном только в нашем институте. А ведь отличные работы есть и у других. Проблема в том, как все эти наработки пустить, что называется, в массы. В практическую медицину. Как сделать взаимодействие фундаментальной и медицинской наук более эффективным. На предыдущей общей сессии РАН и РАМН эту задачу решить, по большому счету, не удалось. Надеюсь, сейчас будет иначе.