طور العلماء الروس رسم مقطعي مبتكرة

لذا تقترب عطلة رأس السنة ، ومعها المواعيد النهائية لتقديم تقارير عن المنح المخصصة للبحث. في هذا الوقت ، يبدأ وقت المعجزات والاكتشافات غير المتوقعة. لذلك ، قبل يومين ، ظهرت مقالات على الشبكة مع عناوين بارزة: "قام العلماء الروس بتصوير مقطعي مبتكرة!" ، "قام المهندسون الروس بإنشاء رسم تصوير بالرنين المغناطيسي الجديد للأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن" مع روابط إلى موقع MISiS الإلكتروني. دعونا نرى ما إذا كان الأمر كذلك ، ولماذا الأجهزة الأجنبية فقط في المستشفيات الروسية.

ليست هذه هي المرة الأولى التي أجد فيها مقالات ذات محتوى مشابه ، لكن في حالة الروائع المذكورة أعلاه ، يصل تركيز تشويه المعلومات إلى قيم حرجة ، مما يدفع الشاشة إلى الطلاء الأصفر. أحد أسباب امتلاك النصوص المتعلقة بهذه "الابتكارات" الحق في الحياة هو وجود فجوة كبيرة في المعلومات المتعلقة بالمعدات الطبية باللغة الروسية (والتصوير بالرنين المغناطيسي على وجه الخصوص). وما هو الأكثر حزناً ، هذه ليست الحالة الأولى لمثل هذه الأخبار ، فهم يطفو على السطح بانتظام. دعونا نقيِّم بشكل معقول الإنجازات المحلية في مجال التصوير المقطعي ، ولكن يجب النظر إليها بتفاصيل أكثر قليلاً من الجوانب الفنية والمادية أكثر من المعتاد لوصفها في مثل هذه الأخبار البارزة.

وقبل البدء في التحليل ، للبدء ، سنتعرف على أكثر الأفكار الخاطئة شيوعًا. كثير من الناس يخلطون في كثير من الأحيان بين التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي المحوسب (CT):



دعنا نلقي نظرة على أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي ، في الحالات وبدون حالات. على الرغم من أن مهامهم في مجال التشخيص الطبي قريبة وأن هذه الخبز مشابه لبعضها البعض ، إلا أن مبدأ عملها مختلف تمامًا. تحت الغطاء البلاستيكي لجهاز التصوير بالرنين المغناطيسي ، سوف تجد برميلًا سميكًا من الصلب مليئًا بالهيليوم السائل وموصلات فائقة ، وتحت غطاء المحرك ، توجد مجموعة من الأجهزة الإلكترونية على دوار كبير يدور حول المريض بسرعة كبيرة.


تستخدم أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي السريرية مجالات مغناطيسية ضخمة (من 0.35 إلى 7 تسلا ، مجال الأرض للمقارنة هو 0.00005 تسلا) التي أنشأتها كل من المغناطيس الدائم / الكهرومغناطيسي والموصلات الفائقة منغمسين في الهليوم السائل. عند وضعه في حقل مغناطيسي قوي ، فإن نوى ذرات الهيدروجين (البروتونات) قادرة على استقبال وإعطاء الطاقة في شكل موجات راديوية بتردد معين من الرنين. بنيت الصورة في التصوير بالرنين المغناطيسي من خلال تلقي هذه الإشارات على هوائيات الجهاز. في ماسح الصور المقطعية المحوسبة ، على النقيض ، لا توجد حقول مغناطيسية. CT هي في الأساس آلة تصوير بالأشعة السينية التي تسمح لك ببناء صور ثلاثية الأبعاد كاملة بسبب حقيقة أنها تدور حول المريض في مسار حلزوني. التصوير بالرنين المغناطيسي "يرى" أنسجة ناعمة ، وهي شفافة تقريبًا للأشعة السينية. بدوره ، يعد التصوير المقطعي مفيدًا في تشخيص الهيكل العظمي ، ويمكن استخدامه أيضًا في حالة وجود معدن في جسم المريض.



من السهل جدًا التمييز بين التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي - جسم الرنين المغناطيسي النموذجي طويل وثقل ، لأن التصميم يجب أن يوفر تناسقًا جيدًا للغاية للحقل المغناطيسي في وسط ناظم البرد حيث يكون المريض. جسم جهاز الأشعة المقطعية مسطح نسبيًا في الاتجاه الطولي ، وغالبًا ما يكون قادرًا على الانحراف عن الرأس. أيضًا في أجهزة التصوير المقطعي (CT) ، يوجد في وسط العلبة حلقة بلاستيكية سوداء ، تقف فقط في المكان الذي تمر فيه الحزمة من أنبوب الأشعة السينية ، في التصوير بالرنين المغناطيسي. مسلحين بهذه المعلومات ، يمكنك الآن العثور عليها بسهولة عندما تعرض صوراً لجهاز جديد تم شراؤه حديثًا لمركز طبي ، أو بعض التقارير من افتتاح الإنتاج ، وتظهر الصور المقطعية أنواعًا مختلفة تمامًا في الصور. حسنًا ، على سبيل المثال ، كما هو الحال هنا ، في الأخبار التي سبق ذكرها حول ابتكار آخر:



بطبيعة الحال ، فإن صورة "التصوير بالرنين المغناطيسي الجديدة" المبتكرة سرية ، وقد تم استخدام هذا الفحص بالأشعة المقطعية بدلاً من ذلك. ربما هذا ليس مهمًا جدًا ، حسنًا ، لقد أخذ الصحفيون الصورة الأولى التي حصلوا عليها من محرك البحث ، فهم يقومون بها طوال الوقت. لكن في رأيي ، من المفيد معرفة الفرق بين التصوير المقطعي بالرنين المغناطيسي والتصوير بالرنين المغناطيسي ، وذلك فقط لأن كلا النوعين من التصوير المقطعي مصمم لتشخيص أشياء مختلفة تمامًا ، ولا يمكن أن يحل محل كل منهما الآخر دائمًا. حسنًا ، تبلغ تكلفة الفحص بالأشعة المقطعية في المتوسط ​​حوالي 40 مليون روبل ، لكن تكلفة التصوير بالرنين المغناطيسي تكلف حوالي 90 مليون روبل. أليس من العار أن يقولوا أنهم طوروا سيارة رياضية وفي الصورة يظهرون لادا؟

الآن انظر أخيرًا إلى مصدر الأخبار من العنوان الرئيسي ، وانظر إلى ما تطورت بالفعل هناك. كما اتضح ، كل شيء أكثر تواضعا: بدلا من التصوير المقطعي الجديد ، تم تطوير تقنية لإنتاج المواد المغناطيسية اللينة ، والتي يمكن استخدامها في المستقبل ، بما في ذلك لإنشاء التصوير بالرنين المغناطيسي مع المغناطيس الدائم. صحيح ، من قطعة المغناطيس إلى جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي الكامل مع مجموعة من النظم الهندسية المعقدة ، والالكترونيات والبرمجيات - شيء من هذا القبيل قطعة من السيراميك إلى مكوك الفضاء. من الأمور المزعجة أيضًا أن نفس الأخبار التي تحمل عنوانًا أقل جاذبية كانت موجودة في نفس الموقع ، مع الصور نفسها في عام 2017.




من غير الواضح لماذا قرر مؤلفو الدراسة التركيز على التصوير بالرنين المغناطيسي ، لأن المغناطيس يستخدم في عدد كبير من المناطق. لقد طوروا قطارًا مزودًا بتعليق مغناطيسي - وهناك مغناطيسات أكثر يمكن وضعها هناك. لكن الشيء المضحك هو ، في الوقت نفسه ، لسبب ما ، أنهم مرتبطون بشكل خاص بوزن المرضى ، وعلى الرغم من أن معظم أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الحديثة (وليس كذلك) مصممة بالفعل لوزن يصل إلى 250 كيلوجرام ، في النص ، نحن ببساطة مضللين بشأن القيود الحالية في 120 المفترض -150 كجم. على محمل الجد ، لنأخذ على سبيل المثال أحد أصغر أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ، والتي تحظى بشعبية كبيرة في العيادات الروسية - هذه هي Siemens "Magnetom C!" ، حيث يتم نقل طاولة المريض بدون محرك كهربائي أوتوماتيكي يدويًا بواسطة الموظفين. حتى هذا الطفل مصمم لمريض يصل وزنه إلى 200 كجم. على سبيل المكافأة ، مثل العديد من الموديلات الرخيصة التي لا تستخدم فيها الموصلات الفائقة ، يتم تصنيع مغناطيس الجهاز الأجنبي في شكل "فطائر" أعلى وأسفل المريض. هذا التصميم المقطعي مثالي للأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة وكذلك للأشخاص الذين يعانون من الخوف من الأماكن المغلقة.



بالطبع ، لا يتم تقديم أي صور أو خصائص لجهاز التصوير المقطعي (جيدًا ، باستثناء الأرقام بروح 100500 ٪ بشكل أسرع وأعلى وأقوى). حسنًا ، حسنًا ، لنفترض أن العينة التجريبية مخبأة بالفعل في مكان ما في أحشاء NPO MAGNETON ، وفي الوقت نفسه أرخص حقًا بكثير من المنافسين ، وكما تستنتج من العبارات الواردة في المقالات ، فإنها تستهلك القليل جدًا من الطاقة. ولكن حتى في هذه الحالة ، هناك مشكلة ، لأن التصوير بالرنين المغناطيسي المحلي بنفس الصفات بالضبط ("الرخيصة" ، "المبتكرة" ، "الموفرة للطاقة") تم إنشاؤه بالفعل منذ تسع سنوات (ووفقًا للمؤلفين ، حتى قبل ذلك ) ، يطلق عليهم " وحدة التصوير المقطعي . " هنا هذا وسيم:



وضعت الوحدة نفسها على أنها تناظرية رخيصة للغاية من التصوير المقطعي الخارجي ، حيث بدلاً من كيلومترات باهظة الثمن من الموصلات الفائقة في الهيليوم السائل ، كانت هناك مغناطيسات دائمة رخيصة. وذُكر أيضًا أن الجهاز يتميز بالكفاءة في استخدام الطاقة بحيث يمكنه العمل حتى مع الألواح الشمسية ، بدلاً من بعض الوحوش العامة من جنرال إلكتريك ، والتي أثناء الفحص "تأكل مثل مبنى من تسعة طوابق".

وفي إعلانات Unitom ، تم عرض الصور التي تم التقاطها على التصوير المقطعي بالرنين المغناطيسي لفئة مختلفة تمامًا على سبيل المثال. وهنا نأتي إلى المفهوم الخاطئ الثاني الذي يتم استغلاله بشكل شائع حول التصوير بالرنين المغناطيسي فيما يتعلق بجودة الصورة. للتعامل معه ، ألقِ نظرة على إعلاناتهم (عمليات فحص الركبة):



يبدو ، في الواقع ، لماذا دفع الكثير من المال للأنظمة المبردة والموصلات الفائقة المعقدة عندما لا تكون الصورة ذات رسم مغناطيسي دائم مغناطيسي رخيص أسوأ من الأخوة فائقة التوصيل باهظة الثمن. ولكن كما هو الحال دائما ، هناك فارق بسيط. الحقيقة هي أن إشارات الرنين المغناطيسي ، التي بنيت منها الصورة ، تعتمد بشكل مباشر على حجم المجال المغناطيسي. كلما زادت تسلا في التصوير المقطعي - كلما كانت النوى في جسم المريض تستقبل وتعطي إشارات الراديو ، مما يجعل الصورة أكثر إشراقًا ، وستصبح التفاصيل أكثر وضوحًا. ومع ذلك ، من العصور القديمة هناك خدعة بسببه يمكن زيادة أي إشارة دورية على خلفية الضوضاء في كل مكان ، واسمها هو متوسط ​​الوقت. نكرر الفحص عدة مرات متتالية ، ونعدل النتائج ، ونحصل على صورة أكثر ملاءمة. فيما يلي مثال على رسم بياني يُظهر على منحنى أسود كيف تنمو إشارة الرنين المغنطيسي اعتمادًا على حجم الحقل المغناطيسي للتصوير المقطعي. انها بسيطة: أكثر تسلا ، إشارة أفضل.



في الوقت نفسه ، يوضح المنحنى الرمادي (مصطلحات Philips ، NEX - عدد الإثارات) تقريبًا كيفية زيادة قيم الإشارات المستقبلة إذا استخدمنا العديد من عمليات المسح على التوالي ، ثم متوسط ​​النتيجة. الآن دعنا ننتبه للنقاط الدائرة في دوائر. إنهم يوضحون حرفيًا: إذا كان لدينا تصوير مقطعي ، وأردنا مضاعفة الإشارة ، وكذلك جودة الصورة ، فيمكننا إما إجراء رسم مقطعي جديد ، حيث سيكون المجال المغناطيسي أكثر مرتين بالضبط ، أو جعل المريض يستلقي في القديم أربع مرات أطول. مجال وحدة الجهاز هو 0.15 Tesla فقط ، وهو أقل بعشر مرات من الماسحات الضوئية MR-Tesla 1.5 الأكثر شعبية. إنطلاقًا من هذا الجدول المبسط ، فسوف يستغرق الأمر وقتًا مجنونًا (إن أمكن) للحصول على نفس الصورة بالضبط على مثل هذا الجهاز كما هو الحال في حقل 1.5T. يستخدم المتوسط ​​في جميع عمليات المسح بالرنين المغناطيسي المنخفضة (0.05-0.35 تسلا). لهذا السبب إذا كنت ستقوم بإجراء فحص على مثل هذا الجهاز ، فاستعد لأخذ غفوة في هذه العملية ، لأن هذا قد يستغرق وقتًا لا بأس به ولا يمكنك التحرك على الإطلاق. لاحظ أيضًا أنه في واقعنا ، يحدث أن يقوم المشغل بشرب الشاي أو الدخان ، لأنه يشعر بالملل أيضًا من الانتظار (يطلب دائمًا إعطاؤك زر الطوارئ في شكل لمبة مطاطية ، ويكون في جميع الصور المقطعية). بالطبع ، المراكز الطبية التجارية لا تحب هذا. كلما تم فحص المريض بشكل أسرع ، انخفض معدل الربح بشكل أسرع. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل الماسحات الضوئية المستندة إلى الموصلات الفائقة القادرة على دعم الحقول المغناطيسية 1-3T شائعة للغاية في السوق حول العالم ، على الرغم من أسعارها الضخمة. في مجال عالٍ ، يكون المسح أسرع عدة مرات. يفرض السوق قواعده الخاصة ، ونتيجة لذلك ، لم تذهب الوحدة مطلقًا إلى الجماهير. اعتبرت الشركة المصنعة أنه حتى مع هذا السعر المنخفض ، من الممكن اقتصاديًا إنتاج رسم مقطعي بأحجام لا تقل عن 100 قطعة سنويًا. ببساطة لا يوجد مثل هذا الطلب بالنسبة لهم. على خلفية تاريخ يونيتوم ، لا يبدو تطوير التصوير المقطعي بالمغناطيس الدائم الدائم كحل معقول للغاية. ما لم يفعلوا ذلك فقط للقيام بذلك. للتنافس مع السوق الضخمة للمعدات الأجنبية (بما في ذلك استخدام رخيصة) ، تحتاج إلى تقديم شيء أكثر حداثة وتنافسية.

وقد تم إجراء هذه المحاولة أيضًا في عام 2016. أدت الرغبة الكبيرة في التعايش مع المصنّعين الأجانب المكروهين وأخيرًا إنتاج منتج محلي بالكامل إلى ظهور أول رسم تخطيطي للتصوير المقطعي عالي المستوى 1.5T RTI FullScan :



كما ذُكر ، فإن RTI FullScan عبارة عن رسم مقطعي "للجيل الجديد" بحقل 1.5T وموصلات فائق (فقط الأجهزة التي لها حقل 7T يتم اختبارها بالفعل بكامل قوتها في الخارج). لكن على الرغم من محاولاتي في الفكاهة ، فإن هذا التطور مثير للإعجاب من وجهة نظر هندسية. الجزء الأغلى والسري من أي جهاز تصوير بالرنين المغناطيسي الحديث هو الموصلات الفائقة مخبأة داخل غلاف الصلب السميك ، وكذلك كمية كبيرة من الهيليوم ، والتي يجب تجديدها بشكل دوري. كانت تقنيات العمل مع الموصلات الفائقة في معهد الفيزياء. PN Lebedeva (Lebedev Physical Institute) RAS ، حيث بنوا ناظم البرد كاملة مع مجال مغناطيسي 1.5T. كم يكلف ، من الأفضل أن لا تعرف . ومع ذلك ، فإن الحقيقة الأكثر إثارة للاهتمام هي بيان حول نجاح تصنيع ناظم البرد باستخدام تكنولوجيا ما يسمى "المغناطيس الجاف" ، والذي هو في الحقيقة اتجاه بين أكبر شركات تطوير التصوير بالرنين المغناطيسي في العالم. يتم تشفيره تحت اسم Freelium لـ General Electric و BlueSeal for Philips. باختصار ، إن الموصلات الفائقة في الهيليوم ليست آمنة ، بمعنى أنه إذا قرر جزء على الأقل من الموصل فقدان حالته الموصلة الفائقة لسبب ما ، فإن عملية إطلاق الطاقة الشبيهة بالإنهيار الجليدي تتحول إلى حرارة (ويتم تخزينها هناك 2.5 ميغا جول في حالة الماسح الضوئي 1.5T). وتسمى هذه العملية إخماد.

هذا هو السبب في أن التصوير المقطعي بالمجال العالي يحتوي على أنبوب واسع في الأعلى بحيث يكون هناك مكان لتفريغ الهليوم في حالة وقوع حادث. يكلف التزود بالوقود مرة واحدة ونصف ألف لتر من الهيليوم أموالاً باهظة الثمن ، ويزداد سعره باستمرار نظرًا للعجز المتزايد (حسب علمي ، يوجد مصنع واحد فقط لإنتاجه في روسيا). تشتمل تقنية "المغناطيس الجاف" على إحكام توصيل الموصلات الفائقة في غرفة مفرغة مع عناصر تبريد إضافية. يتم استخدام نفس الهيليوم ، ولكن بكميات أقل بكثير ، صغيرة جدًا لدرجة أنه حتى في حالة حدوث إخماد ، سيبقى كل الغاز داخل ناظم البرد.



عرض تقنية BlueSeal من Philips. إنها بالتأكيد تقنية رائعة ورائعة للغاية إذا تمكن المهندسون المحليون من السيطرة عليها. لكن الأمر غير اللطيف هو أن هذا الجهاز يبدو أنه بقي في نسخة واحدة فقط ، وحتى الآن لن يبدأ أحد في إنتاج نسخ جديدة. بعد تقليص التمويل الخارجي ، لم يتوقف المشروع أكثر من ذلك ، يبدو أن FullScan ، على الرغم من أنه تم تنفيذه معنا ، يعمل ، لكنه لم يستخدم.

نتيجةً لذلك ، على خلفية هذه الأخبار حول الاختراقات في مجال التصوير المقطعي ، قد يكون لديك صورة غير مشرقة للغاية. لننهيها تمامًا من خلال النظر في الإحصاءات المتعلقة بشراء الأجهزة المتوفرة على الشبكة:



على الرغم من حقيقة أن تركيز هذه المقالة قد تحول نحو التصوير بالرنين المغناطيسي ، وبحثت عن المعلومات بشكل رئيسي عنهم ، فقد فوجئت أيضًا بشكل غير سارة بسبب العدد الصغير من التصوير المقطعي المحوسب ، والذي بدا أنه أبسط في التصميم.

من المهم أيضًا ملاحظة أن هذه إحصاءات عن المشتريات الحكومية فقط. هذا لا يشمل العسل التشخيص الخاص. المراكز التي يوجد بها المزيد من المعدات ، وحصة الأجهزة الأجنبية على الأرجح حوالي 100 ٪ ، لأنه من أجل الربحية هناك تستخدم بشكل رئيسي التصوير المقطعي المستعملة من الخارج.

لذلك عندما ترى أخبارًا مثل تلك التي بدأت بها هذه المقالة ، قم بتشغيل شكوكك مائة بالمائة. كما يتضح من القصص والبيانات التي تمت مراجعتها ، فإن التطوير البطولي لتقنية "الاختراق" لا يكفي إذا لم يكن هناك من يحتاج إليها في السوق ونتيجة لذلك يذهب التطوير إلى الطاولة. مؤشر جيد بشكل خاص على أن هناك شيئًا ما سيكون خطأ ، يتمثل في التأرجح لإنشاء معدات متطورة من نقطة الصفر دون إيلاء الكثير من الاهتمام للنظراء الحاليين والسابقين.

شكرا لاهتمامكم