Новости

13.06.2017 21:16
Рубрика: Общество

Подавить шум

Российские ученые усовершенствовали томограф
Кому понравится, если в ваш монастырь кто-то попытается проникнуть со своим уставом? И тем не менее одни из законодателей моды в создании магниторезонансных томографов, голландцы, проявили большой интерес к разработке ученых Санкт-Петербургского университета ИТМО. Более того, они сформировали совместный коллектив, который реализовал идеи российских ученых. Чем же они так привлекли голландцев?
Изобретение россиян вдвое сокращает время обследования на МРТ и выявляет опухоль на самой ранней стадии. Фото: Сергей Михеев/РГ Изобретение россиян вдвое сокращает время обследования на МРТ и выявляет опухоль на самой ранней стадии. Фото: Сергей Михеев/РГ
Изобретение россиян вдвое сокращает время обследования на МРТ и выявляет опухоль на самой ранней стадии. Фото: Сергей Михеев/РГ

- У этого медицинского прибора стоимостью миллион долларов есть серьезный недостаток, он очень долго ставит диагноз, примерно от 25 до 50 минут, - сказал корреспонденту "РГ" сотрудник ИТМО Алексей Слобожанюк. - Мы нашли способ сократить это время вдвое, что позволит значительно увеличить число обследуемых пациентов.

Разработка санкт-петербургских ученых позволит выпускать в России конкурентоспособные томографы

В чем суть идеи? Причина столь долгого обследования в том, что полезный сигнал ненамного превышает "шум" самого прибора. И чтобы с высокой точностью выделить сигнал, его приходится накапливать, многократно повторяя сканирование обследуемого органа. Поэтому сеанс длится столь продолжительное время.

Российские ученые нашли неожиданное решение проблемы. Они предложили определенным образом перераспределить электромагнитное поле, которое, собственно, и сканирует орган.

- Дело в том, что в самом принципе действия томографа есть важная особенность. Ведущую роль в сканировании играет магнитное поле, а электрическое, по сути, является статистом, - говорит Слобожанюк. - Поэтому в идеале желательно в зоне обследования усилить магнитное поле, а электрическое свести к минимуму. Такой подход позволит значительно усилить полезный сигнал на фоне шума.

Чтобы реализовать эту идею, ученые применили очень модные сегодня метаматериалы. Это особым образом структурированные композиты, обладающие уникальными электромагнитными или акустическими свойствами, не встречающимися в природе. Созданный учеными ИТМО тонкий метаматериал - толщиной всего 8 миллиметров - повысил чувствительность томографа сразу на 50 процентов. Это не только серьезно сокращает время обследования, но и повышает разрешение изображений, позволяя выявлять опухоли на самой ранней стадии. На новый метод повышения чувствительности МРТ ученые получили международный патент.

- Эта разработка позволит в России производить конкурентоспособные томографы, - уверен Алексей Слобожанюк. - Дело в том, что выпускаемые у нас приборы имеют слабые поля, поэтому у них плохое соотношение сигнал-шум. А метаматериалы способны устранить этот недостаток, и тогда дешевые российские томографы вполне смогут конкурировать с дорогими импортными приборами.