Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

ЯДЕРЩИКИ ВОЗВРАЩАЮТ ДОЛГИ

Новую технологию обработки кристаллов, используемых в рентгеновской компьютерной томографии, создали в Институте физики твердого тела (поселок Черноголовка Московской области). Эта технология позволяет не только удешевить чрезвычайно дорогую медицинскую аппаратуру, но и резко повысить ее чувствительность, а значит, уменьшить дозу облучения пациента при обследовании.

Компьютерная томография возникла на базе, казалось бы, самой опасной из наук минувшего века - ядерной физики. Компьютерный рентгеновский томограф просвечивает человеческое тело подобно тому, как это делает обычный рентгеновский аппарат, только не в одной проекции, а в нескольких. Информация поступает в компьютер через систему чувствительных к рентгеновскому облучению кристаллов и после компьютерной обработки выводится на экран монитора. Врач в результате получает возможность видеть больного насквозь. Например, наблюдать за работой кровеносных сосудов, обнаружить только зарождающиеся тромбы и понять причины нарушений мозгового кровообращения, разглядеть практически незаметные сбои в работе сердца и пищеварительных органов или едва намечающиеся уплотнения тканей, способные в будущем переродиться в опухоли.

#1# Датчик, преобразующий рентгеновское излучение в электрический сигнал и состоящий из кристалла-сцинциллятора (верхний слой) и фотодиода (тонкая темная прослойка между кристаллом и светло-коричневой подложкой из керамики).

Что же касается здоровых людей, то изучение при помощи компьютерной томографии, скажем, тонкой структуры головного мозга может с большой долей определенности подсказать, к какому роду деятельности данный конкретный человек оптимально приспособлен. Подобная информация наверняка представляет интерес и для тех, кто выбирает себе профессию, и для работодателей.

Неудивительно, что эта область медицинской техники интенсивно развивается во многих странах, а в богатых США, например, компьютерные томографы имеются в любой клинике (прибор стоит около миллиона долларов). У нас подобной аппаратурой располагают лишь наиболее крупные медицинские центры.

#2# Оснащенная такими датчиками сканирующая часть компьютерного томографа, в которую пациента ввозят на специальном столе.

Итак, дело в цене, а она во многом зависит от затрат на производство тех чувствительных к рентгеновскому излучению кристаллов, которых в каждом компьютерном томографе требуется не менее десяти тысяч. Здесь и "работают" оригинальные технологические приемы, предложенные учеными Черноголовки.

#3# Рабочее место врача, защищенное от сканера окном со свинцовым стеклом.

Обычно процесс изготовления кристалла проходит в несколько стадий. Сначала из высокотемпературных (до 2000о С) расплавов выращивают большой кристалл, и это требует огромных затрат энергии, дорогостоящих установок и долгих часов работы. Полученный в результате кристалл разрезают на множество заготовок, каждую из которых тщательно полируют алмазными порошками. Необходимость этой процедуры связана с тем, что рассеяние света на недостаточно прозрачных гранях во много раз уменьшает полезный сигнал, а значит, и чувствительность прибора. В Институте физики твердого тела нашли способ заменить полировку разглаживанием кристалла. Делается это при помощи оптически отполированных пуансонов и при весьма высокой температуре, когда поверхность кристалла достаточно пластична и его удается разгладить буквально до зеркального состояния. Новая технология не только многократно снижает затраты труда и дорогостоящих материалов, но и в высокой степени улучшает качество обработанных поверхностей и тем самым повышает чувствительность прибора. Появляется реальная возможность в десятки раз уменьшить неизбежную при рентгеновской компьютерной томографии дозу облучения.

Сейчас в Черноголовке изучают идею кардинального изменения всей цепочки получения кристаллов: пытаются создать чувствительные элементы, минуя стадию больших монокристаллов. Идея заманчива и недавно победила на конкурсе научно-технических проектов в США, получив там финансовую поддержку. Срок выполнения проекта - два года, и есть надежда, что он принесет пользу и мировой науке, и российским пациентам.



Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Вести из институтов, лабораторий, экспедиций»