रूसी वैज्ञानिकों ने एक अभिनव टोमोग्राफ विकसित किया है

इसलिए नए साल की छुट्टियां नज़दीक आ रही हैं, और उनके साथ शोध के लिए आवंटित अनुदान पर रिपोर्ट प्रस्तुत करने की समय सीमा तय की गई है। यह इस समय है कि चमत्कार और अप्रत्याशित खोजों का समय शुरू होता है। इसलिए, कुछ दिनों पहले, उच्च-प्रोफ़ाइल सुर्खियों के साथ नेटवर्क पर लेख दिखाई दिए: "रूसी वैज्ञानिकों ने एक अभिनव टोमोग्राफ बनाया!", "रूसी इंजीनियरों ने अधिक वजन वाले लोगों के लिए एक नया एमआरआई टोमोग्राफ बनाया" MISiS वेबसाइट के लिंक के साथ। आइए देखें कि क्या ऐसा है, और रूसी अस्पतालों में केवल विदेशी उपकरण ही क्यों हैं।

यह पहली बार नहीं है कि मैं इसी तरह की सामग्री के लेखों में आया हूं, लेकिन उपरोक्त कृतियों के मामले में, सूचना के विरूपण की एकाग्रता महत्वपूर्ण मानों तक पहुंचती है, मॉनिटर को पीले रंग में चित्रित करता है। ऐसे कारणों में से एक है कि ऐसे "नवाचारों" के बारे में ग्रंथों में जीवन का अधिकार है रूसी (और विशेष रूप से एमआरआई) में चिकित्सा उपकरणों की जानकारी में एक बड़ा अंतर है। और जो सबसे ज्यादा दुख की बात है, इस तरह की खबरों का यह पहला मामला नहीं है, वे गहरी नियमितता के साथ पॉप अप करते हैं। आइए हम टोमोग्राफी के क्षेत्र में घरेलू उपलब्धियों का समझदारी से मूल्यांकन करें, लेकिन इस तरह के हाई-प्रोफाइल समाचारों में वर्णन करने के लिए आमतौर पर तकनीकी और भौतिक पक्षों से थोड़ा अधिक विस्तार से विचार करें।

और विश्लेषण शुरू करने से पहले, एक शुरुआत के लिए हम सबसे लोकप्रिय गलत धारणा से परिचित होंगे। बहुत से लोग अक्सर चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI) और कंप्यूटेड टोमोग्राफी (CT) स्कैन को भ्रमित करते हैं:



आइए, विशिष्ट एमआरआई और सीटी उपकरणों पर और मामलों के बिना एक नज़र डालें। यद्यपि चिकित्सा निदान के क्षेत्र में उनके कार्य करीब हैं, और नेत्रहीन ये बैगेल एक दूसरे के समान हैं, उनके काम का सिद्धांत पूरी तरह से अलग है। एमआरआई के प्लास्टिक कवर के तहत, आपको तरल हीलियम और सुपरकंडक्टर्स से भरा एक मोटी स्टील बैरल मिलेगा, और हुड के नीचे, सीटी में इलेक्ट्रॉनिक्स का एक गुच्छा होता है जो एक बड़े रोटर पर स्थित होता है जो रोगी को बड़ी गति से घुमाता है।


क्लिनिकल एमआरआई डिवाइस विशाल चुंबकीय क्षेत्रों (0.35 से 7 टेस्ला से, तुलना के लिए पृथ्वी का क्षेत्र 0.00005 टेस्ला है) का उपयोग स्थायी / इलेक्ट्रोमैग्नेट और तरल हीलियम में डूबे सुपरकंडक्टर्स दोनों द्वारा किया जाता है। एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में रखा जा रहा है, हाइड्रोजन परमाणुओं (प्रोटॉन) के नाभिक एक निश्चित गुंजयमान आवृत्ति पर रेडियो तरंगों के रूप में ऊर्जा प्राप्त करने और देने में सक्षम हैं। एमआरआई में छवि तंत्र के एंटेना पर इन संकेतों को प्राप्त करके बनाई गई है। एक सीटी स्कैनर में, इसके विपरीत, कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं हैं। सीटी अनिवार्य रूप से एक एक्स-रे मशीन है जो आपको इस तथ्य के कारण पूर्ण विकसित 3 डी-छवियों का निर्माण करने की अनुमति देती है कि यह एक सर्पिल पथ में रोगी के चारों ओर घूमती है। एमआरआई पूरी तरह से "नरम ऊतक" देखता है, जो एक्स-रे के लिए लगभग पारदर्शी है। बदले में, सीटी एक कंकाल के निदान के लिए अच्छा है, और इसका उपयोग रोगी के शरीर में धातु होने पर भी किया जा सकता है।



एमआरआई को सीटी से अलग करना बहुत सरल है - एक ठेठ एमआरआई का शरीर लंबा और वजनदार है, क्योंकि डिजाइन को क्रायोस्टेट के केंद्र में चुंबकीय क्षेत्र की बहुत अच्छी एकरूपता प्रदान करनी चाहिए जहां रोगी है। सीटी तंत्र का शरीर अनुदैर्ध्य दिशा में अपेक्षाकृत सपाट है, और यह अक्सर ऊर्ध्वाधर से विचलन करने में सक्षम है। इसके अलावा, सीटी उपकरणों में, मामले के केंद्र में एक काले रंग की प्लास्टिक की अंगूठी होती है, जो सिर्फ उस जगह पर खड़ी होती है जहां एक्स-रे ट्यूब से किरण गुजरती है, एमआरआई में यह नहीं है। इस जानकारी के साथ सशस्त्र, अब आप इसे आसानी से पा सकते हैं जब वे एक चिकित्सा केंद्र के लिए एक नए हौसले से खरीदे गए उपकरण की तस्वीरें दिखाते हैं, या उत्पादन के उद्घाटन से कुछ रिपोर्ट, और चित्रों में पूरी तरह से अलग प्रकार दिखाते हैं। खैर, उदाहरण के लिए, यहाँ की तरह, पहले से ही एक और नवाचार के बारे में उल्लिखित समाचार में:



बेशक, नए "अभिनव एमआरआई" की फोटो गुप्त है, और इसके बजाय इस सीटी स्कैन का उपयोग किया गया था। शायद यह बहुत महत्वपूर्ण नहीं है, ठीक है, पत्रकारों ने पहली तस्वीर ली जो उन्हें खोज इंजन से मिली थी, वे हर समय ऐसा करते हैं। लेकिन मेरी राय में, सीटी और एमआरआई के बीच के अंतर को जानना उपयोगी है, यदि केवल इसलिए कि दोनों प्रकार के टोमोग्राफ को पूरी तरह से अलग-अलग चीजों के निदान के लिए डिज़ाइन किया गया है, और हमेशा एक दूसरे को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते हैं। खैर, एक और सीटी स्कैन की लागत औसतन लगभग 40 मिलियन रूबल है, लेकिन एक एमआरआई स्कैन की लागत 90 मिलियन रूबल की है। क्या यह शर्म की बात नहीं है जब वे कहते हैं कि उन्होंने एक स्पोर्ट्स कार विकसित की है, और फोटो में वे एक लाडा दिखाते हैं?

अब अंत में शीर्षक से समाचार के स्रोत को देखें, और देखें कि वे वास्तव में वहां क्या विकसित हुए हैं। जैसा कि यह पता चला है, सब कुछ अधिक विनम्र है: एक नए टोमोग्राफ के बजाय, नरम चुंबकीय सामग्री के उत्पादन के लिए एक तकनीक विकसित की गई थी, जिसे भविष्य में उपयोग किया जा सकता है, जिसमें स्थायी मैग्नेट के साथ एमआरआई बनाना शामिल है। सच है, जटिल इंजीनियरिंग सिस्टम, इलेक्ट्रॉनिक्स और सॉफ़्टवेयर के एक गुच्छा के साथ चुंबक के पूर्ण-भाग वाले एमआरआई डिवाइस के टुकड़े से - अंतरिक्ष शटल के लिए सिरेमिक के टुकड़े जैसा कुछ। यह भी कष्टप्रद है कि 2017 में समान तस्वीरों के साथ कम आकर्षक हेडलाइन के साथ एक ही समाचार उसी साइट पर था।




यह स्पष्ट नहीं है कि अध्ययन के लेखकों ने एमआरआई पर ध्यान केंद्रित करने का फैसला क्यों किया, क्योंकि मैग्नेट का उपयोग बड़ी संख्या में क्षेत्रों में किया जाता है। उन्होंने एक ट्रेन को चुंबकीय निलंबन के साथ विकसित किया होगा - वहां और भी मैग्नेट हैं जिन्हें वहां रखा जा सकता है। लेकिन मजेदार बात यह है कि एक ही समय में, किसी कारण से, वे विशेष रूप से रोगियों के वजन से बंधे हैं, और जबकि अधिकांश आधुनिक (और ऐसा नहीं है) एमआरआई पहले से ही 250 किलोग्राम तक के वजन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, पाठ में हम केवल कथित तौर पर 120 में मौजूदा प्रतिबंधों के बारे में गलत जानकारी देते हैं। -150 किलो। गंभीरता से, आइए एक उदाहरण के रूप में सबसे छोटे एमआरआई उपकरणों में से एक लें, जो रूसी क्लीनिकों में बहुत लोकप्रिय है - यह सीमेंस "मैग्नेटोम सी!" है, जहां स्वचालित विद्युत ड्राइव के बिना एक रोगी की तालिका भी मैन्युअल रूप से कर्मियों द्वारा ले जाया जाता है। यहां तक ​​कि इस बच्चे को 200 किलोग्राम तक वजन वाले मरीज के लिए बनाया गया है। एक बोनस के रूप में, कई सस्ते मॉडलों की तरह, जहां सुपरकंडक्टर्स का उपयोग नहीं किया जाता है, एक विदेशी डिवाइस के मैग्नेट को रोगी के ऊपर और नीचे दो "पेनकेक्स" के रूप में बनाया जाता है। यह टोमोग्राफ डिज़ाइन मोटे लोगों के साथ-साथ क्लौस्ट्रफ़ोबिया वाले लोगों के लिए बहुत अच्छा है।



बेशक, विकसित टोमोग्राफ के उपकरण की कोई फोटो या विशेषताएं नहीं दी गई हैं (अच्छी तरह से, 100500% तेज, उच्चतर, मजबूत की भावना को छोड़कर)। ठीक है, सब ठीक है, मान लीजिए कि प्रायोगिक नमूना वास्तव में एनपीओ मैग्नेट के आंत्र में कहीं छिपा हुआ है, और साथ ही यह प्रतियोगियों की तुलना में वास्तव में बहुत सस्ता है, और जैसा कि लेखों में दिए गए बयानों से पता चलता है, यह बहुत कम ऊर्जा की खपत करता है। लेकिन इस मामले में भी, एक समस्या है, घरेलू एमआरआई के साथ बिल्कुल समान एपिसोड ("सस्ते", "अभिनव", "ऊर्जा कुशल") नौ साल पहले (और लेखकों के अनुसार, पहले भी) बनाया गया था, नाम के तहत " यूनिट टोमोग्राफ । ” यहाँ यह सुंदर है:



इकाई ने खुद को विदेशी टोमोग्राफ के सुपर-सस्ते एनालॉग के रूप में भी तैनात किया, जहां तरल हीलियम में सुपरकंडक्टर्स के महंगे किलोमीटर के बजाय, सस्ते स्थायी मैग्नेट थे। यह भी कहा गया था कि यह उपकरण इतना ऊर्जा-कुशल है कि यह सौर पैनलों के साथ भी काम कर सकता है, सामान्य इलेक्ट्रिक के कुछ सामान्य राक्षस के विपरीत, जो स्कैन के दौरान "नौ-मंजिला इमारत की तरह खाती है।"

और यूनिटोम के विज्ञापनों में, बिल्कुल अलग वर्ग के चुंबकीय अनुनाद टोमोग्राफ पर ली गई तस्वीरों को उदाहरण के रूप में दिखाया गया था। और यहां हम छवि गुणवत्ता के बारे में एमआरआई के बारे में दूसरे आम तौर पर शोषित गलत धारणा पर आते हैं। उससे निपटने के लिए, उनके विज्ञापन (घुटने के स्कैन) पर एक नज़र डालें:



ऐसा लगता है, वास्तव में, क्यों जटिल क्रायोजेनिक सिस्टम और सुपरकंडक्टर्स के लिए एक टन से अधिक का भुगतान किया जाता है, जब सस्ते स्थायी चुंबक टोमोग्राफ के साथ तस्वीर महंगे सुपरकंडक्टिंग भाइयों के साथ बदतर नहीं होती है। लेकिन हमेशा की तरह, एक अति सूक्ष्म अंतर है। तथ्य यह है कि चुंबकीय अनुनाद संकेत, जिससे चित्र बनाया गया है, सीधे चुंबकीय क्षेत्र के परिमाण पर निर्भर करता है। टेसला जितना अधिक टोमोग्राफ में होगा - रोगी के शरीर में उतना ही अधिक नाभिक प्राप्त होगा और रेडियो संकेतों को बाहर निकाल देगा, जिससे चित्र उज्जवल हो जाएगा, और विवरण और अधिक विशिष्ट हो जाएगा। हालांकि, प्राचीन काल से एक चाल है जिसके कारण किसी भी आवधिक संकेत को सर्वव्यापी शोर की पृष्ठभूमि के खिलाफ बढ़ाया जा सकता है, और इसका नाम समय औसत है। हम एक पंक्ति में कई बार स्कैन दोहराते हैं, परिणाम औसत करते हैं, और अधिक उपयुक्त छवि प्राप्त करते हैं। यहाँ एक ग्राफ का एक उदाहरण है जो काले वक्र पर दिखाता है कि कैसे चुंबकीय अनुनाद संकेत बढ़ता है जो कि टोमोग्राफ के चुंबकीय क्षेत्र के परिमाण पर निर्भर करता है। यह सरल है: अधिक टेस्ला, बेहतर संकेत।



इसी समय, ग्रे वक्र (फिलिप्स से शब्दावली, नेक्स - उत्तेजना की संख्या) मोटे तौर पर दर्शाता है कि प्राप्त संकेतों के मूल्यों को कैसे बढ़ाया जाए यदि हम एक पंक्ति में कई स्कैन का उपयोग करते हैं, और फिर परिणाम को औसत करते हैं। अब आइए हलकों में दिए गए बिंदुओं पर ध्यान दें। वे शाब्दिक रूप से स्पष्ट करते हैं: यदि हमारे पास एक टोमोग्राफ है, और हम अपने सिग्नल, साथ ही तस्वीर की गुणवत्ता को दोगुना करना चाहते हैं, तो हम या तो एक नया टोमोग्राफ बना सकते हैं, जहां चुंबकीय क्षेत्र बिल्कुल दो बार होगा, या रोगी को झूठ बोलना होगा पुराने चार गुना लंबे समय तक। डिवाइस का इकाई क्षेत्र केवल 0.15 टेस्ला है, जो कि सबसे लोकप्रिय 1.5-टेस्ला एमआरआई स्कैनर से 10 गुना कम है। इस सरलीकृत कार्यक्रम के अनुसार भी, यह एक युक्ति का समय लेगा (यदि संभव हो तो) इस तरह के उपकरण पर ठीक उसी चित्र को प्राप्त करने के लिए जैसे 1.5T क्षेत्र में। Averaging का उपयोग सभी लो-फ्लोर (0.05–0.35 टेस्ला) MRI स्कैन में किया जाता है। इसीलिए अगर आप ऐसे किसी उपकरण पर परीक्षा देने जा रहे हैं, तो इस प्रक्रिया में झपकी लेने के लिए तैयार हो जाइए, क्योंकि इसमें बहुत ही अच्छा समय लग सकता है, और आप बिल्कुल नहीं हट सकते। यह भी ध्यान दें कि हमारी वास्तविकताओं में ऐसा होता है कि ऑपरेटर चाय पीने या धूम्रपान करने के लिए जाता है, क्योंकि वह प्रतीक्षा से ऊब भी रहा है (हमेशा आपको रबर बल्ब के रूप में एक आपातकालीन बटन देने की मांग करता है, यह सभी टोमोग्राफ में है)। बेशक, वाणिज्यिक चिकित्सा केंद्रों को यह पसंद नहीं है। जिस तेजी से मरीज की जांच की जाती है, उतनी ही तेजी से लाभ कम होता है। यह एक कारण है कि 1-3 टन चुंबकीय क्षेत्र का समर्थन करने में सक्षम सुपरकंडक्टर्स के आधार पर स्कैनर दुनिया भर के बाजार में अपनी बड़ी कीमतों के बावजूद इतने लोकप्रिय हैं। एक उच्च क्षेत्र में, स्कैनिंग कई गुना तेज है। बाजार अपने नियमों को निर्धारित करता है, और इसके परिणामस्वरूप, यूनिट कभी भी जनता के पास नहीं गई। निर्माता ने माना कि इतनी कम कीमत के साथ भी प्रति वर्ष कम से कम 100 टुकड़ों की मात्रा में टोमोग्राफ का उत्पादन करना आर्थिक रूप से संभव है। बस उनके लिए ऐसी कोई मांग नहीं है। यूनिटोम के इतिहास की पृष्ठभूमि के खिलाफ, अगली सफलता स्थायी चुंबक टोमोग्राफ का विकास एक बहुत ही उचित समाधान की तरह नहीं दिखता है। जब तक, वे इसे बस करने के लिए करते हैं। विदेशी उपकरणों (सस्ते इस्तेमाल सहित) के लिए विशाल बाजार के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए, आपको कुछ और आधुनिक और प्रतिस्पर्धी पेशकश करने की आवश्यकता है।

और ऐसा प्रयास 2016 में भी किया गया था। नफरत करने वाले विदेशी निर्माताओं के साथ भी पाने की एक बड़ी इच्छा और अंत में एक पूरी तरह से घरेलू उत्पाद बनाने के लिए पहली घरेलू उच्च-क्षेत्र 1.5T आरटीआई फुलस्कैन टोमोग्राफ की उपस्थिति हुई:



जैसा कि कहा गया है, RTI FullScan 1.5T फ़ील्ड और सुपरकंडक्टर्स के साथ एक "नई पीढ़ी" टोमोग्राफ है (केवल 7T फ़ील्ड वाली मशीनें पहले से ही पूरी ताकत के साथ विदेशों में परीक्षण की जा रही हैं)। लेकिन इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से हास्य के मेरे प्रयासों के बावजूद, यह विकास प्रभावशाली है। किसी भी आधुनिक एमआरआई उपकरण का सबसे महंगा और गुप्त हिस्सा सुपरकंडक्टर्स एक मोटी स्टील शीथिंग के अंदर छिपा हुआ है, साथ ही साथ हीलियम की एक बड़ी मात्रा है, जिसे समय-समय पर फिर से भरना चाहिए। सुपरकंडक्टर्स के साथ काम करने की तकनीक भौतिकी संस्थान में थी। पीएन लेबेदेवा (लेबेडेव फिजिकल इंस्टीट्यूट) आरएएस, जहां उन्होंने 1.5T के चुंबकीय क्षेत्र के साथ पूर्ण विकसित क्रायोस्टेट बनाया। इसकी लागत कितनी है, आप बेहतर नहीं जानते हैं । हालांकि, सबसे दिलचस्प तथ्य तथाकथित "ड्राई चुंबक" की तकनीक का उपयोग करके क्रायोस्टेट के सफल निर्माण के बारे में बयान है, जो वास्तव में सबसे बड़ी दुनिया एमआरआई विकास कंपनियों के बीच एक प्रवृत्ति है। इसे फिलिप्स के लिए जनरल इलेक्ट्रिक और ब्लूसेल के लिए फ्रीलीम नामों के तहत एन्क्रिप्ट किया गया है। संक्षेप में, तो हीलियम में सुपरकंडक्टर्स एक असुरक्षित चीज है, अगर किसी कारणवश कंडक्टर का कम से कम कुछ हिस्सा अपनी सुपरकंडक्टिंग स्थिति को खोने का फैसला करता है, तो एक हिमस्खलन जैसी ऊर्जा रिलीज की प्रक्रिया जो गर्मी में बदल जाती है (और वहां संग्रहीत होती है) 2.5 टन स्कैनर के मामले में 2.5 मेगाबॉल्स)। इस प्रक्रिया को क्वेंच कहा जाता है।

यही कारण है कि उच्च-क्षेत्र के टोमोग्राफ में शीर्ष पर एक विस्तृत पाइप होता है ताकि दुर्घटना के मामले में हीलियम को डंप करने की जगह हो। डेढ़ हजार लीटर हीलियम को ईंधन भरने में शानदार पैसा खर्च होता है, और इसकी बढ़ती हुई कमी को देखते हुए लगातार महंगी होती जा रही है (रूस में, जहां तक ​​मुझे पता है, इसके उत्पादन के लिए केवल एक संयंत्र है)। "शुष्क चुंबक" की तकनीक में अतिरिक्त शीतलन तत्वों के साथ वैक्यूम कक्ष में सुपरकंडक्टर्स को सील करना शामिल है। सभी समान हीलियम का उपयोग किया जाता है, लेकिन बहुत कम मात्रा में, इतना छोटा कि अगर बुझती भी है, तो सभी गैस क्रायोस्टेट के अंदर रहेगी।



फिलिप्स ब्लूसेल टेक्नोलॉजी का प्रदर्शन। यह निश्चित रूप से एक सफलता तकनीक है और बहुत अच्छा है अगर घरेलू इंजीनियर वास्तव में इसमें महारत हासिल कर सकते हैं। लेकिन जो अच्छा नहीं है वह यह है कि यह उपकरण केवल एक प्रति में बना हुआ है, और अब तक कोई भी नया उत्पादन शुरू नहीं कर रहा है। बाह्य वित्त पोषण में कटौती करने के बाद, प्रोजेक्ट ने आगे कोई उड़ान नहीं भरी, फुलस्कैन, हालांकि यह हमारे साथ किया गया था, काम करने के लिए लगता है, लेकिन इसका उपयोग नहीं किया जाता है।

नतीजतन, घरेलू टोमोग्राफी के क्षेत्र में सफलताओं के बारे में ऐसी खबरों की पृष्ठभूमि के खिलाफ, आपके पास शायद बहुत उज्ज्वल तस्वीर नहीं है। चलो नेटवर्क पर उपलब्ध उपकरणों की खरीद के आंकड़ों को देखकर इसे पूरी तरह से समाप्त करते हैं:



इस तथ्य के बावजूद कि इस लेख का ध्यान चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग की ओर स्थानांतरित किया गया है, और मैंने मुख्य रूप से उनके बारे में जानकारी की तलाश की, मुझे घरेलू गणना वाले टोमोग्राफ की छोटी संख्या से भी अप्रिय आश्चर्य हुआ, जो डिजाइन में सरल प्रतीत होगा।

यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये केवल सरकारी खरीद के आँकड़े हैं। इसमें निजी नैदानिक ​​शहद शामिल नहीं है। जिन केंद्रों में बहुत अधिक उपकरण हैं, और विदेशी उपकरणों की हिस्सेदारी लगभग 100% है, क्योंकि लाभप्रदता के लिए मुख्य रूप से विदेशों से सेकंड हैंड टोमोग्राफ का उपयोग किया जाता है।

इसलिए जब आप इस लेख की शुरुआत की तरह समाचार देखते हैं, तो अपने संदेह को एक सौ प्रतिशत चालू करें। जैसा कि समीक्षा की गई कहानियों और बयानों से देखा जा सकता है, यहां तक ​​कि एक "सफलता" तकनीक का वीर विकास भी पर्याप्त नहीं है अगर किसी को बाजार में इसकी आवश्यकता नहीं है और परिणामस्वरूप विकास सिर्फ मेज पर जाता है। एक विशेष रूप से अच्छा संकेतक जो कुछ स्पष्ट रूप से गलत होगा, मौजूदा और पिछले समकक्षों के लिए बहुत अधिक परवाह किए बिना खरोंच से परिष्कृत उपकरण बनाने के लिए स्विंग है।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद।