x

Замовити зворотній дзвінок

Ваше ім'я

Ваш телефон

x

Кращі вчені працюють в галузі медичної техніки.

Олена Зеленіна

Професор кафедри ядерної та медичної фізики фізико-технічного факультету Каразінського університету, лауреат Державної премії України Євген Баранник

За політичними подіями останніх місяців майже непомітно пройшла інформація про присудження Державної премії України в галузі науки і техніки колективу харківських вчених і інженерів. Це Сергій Литвиненко, Анатолій Марусенко, Євген Баранник, Віктор Пупченко і лікар Анна Лінська.

Йдеться про створення апаратів, які вже виробляються в Харкові на основі піонерної технології ультразвукової діагностики та магнітної нанотерапіі раку.

Це стало можливим завдяки дослідженням у сфері нанофізики, фізики ультразвуку, біомедичної радіоелектроніки та фізики взаємодії полів різної природи з тканинами злоякісних пухлин.

Про це газеті «Час» розповів професор кафедри ядерної та медичної фізики фізико-технічного факультету Каразінського університету, лауреат Державної премії України Євген Баранник.

Довга дорога до зсувних хвиль

Дорога від усвідомлення необхідності таких вітчизняних приладів до промислового зразка зайняла майже чверть століття. А на створення самої технології і апаратури пішло більше десяти років.

Зрозуміло, нічого б цього не було без знаменитих харківських наукових шкіл.

- На початку 80-х років я навчався в аспірантурі у Іллі Олександровича Ахіезера і займався там красивою і складною наукою з області квантової теорії магнетизму, - розповідає Євген Олександрович Баранник. - І паралельно працював в секторі радіаційної біофізики на фізико-технічному факультеті. Керував сектором Олег Кадников, талановита людина, дуже жваво відгукується на нові наукові віяння. А тоді радянських лікарів дуже цікавила застосовувана на Заході ультразвукова діагностична техніка.

В Японії і США така апаратура застосовувалася ще з 60-х років. Перші апарати від Hitachi Aloka Medical (Японія) стали з'являтися і в СРСР. Тоді у нас народилася шалена думка зробити щось подібне. Чесно кажучи, я тоді ще не зовсім розумів, що ця думка - шалена. Здавалося, що в цьому немає нічого особливо складного.

Паралельно зі своєю основною науковою темою Євген Баранник став займатися питаннями ультразвуку разом з чудовим фізиком і людиною, нині - двічі лауреатом Державної премії в галузі науки і техніки, членом-кореспондентом НАНУ Віталієм Валентиновичем Слезовим, який тоді співпрацював з сектором.

- Я тоді думав: ну що таке ультразвук, невже ми з ним не впораємося? Почали цим займатися, написали статті в серйозні журнали і зрозуміли, що на фізичному рівні всі, виявляється, не так просто. Не тільки в моїй улюбленій квантової теорії магнетизму, а й у всіх інших напрямках фізична наука просунулася досить далеко і, щоб скористатися її плодами, потрібно ставати фахівцем і в цих напрямках.

При цьому треба розуміти, що на Заході підходи не змінюються: то, що приносить великий прибуток, туди і вкладаються гроші. Оскільки ринок медичної техніки та обладнання - найбільший в світі, то, відповідно, кращі вчені працюють саме в цій області.

Зверніть увагу - не в сфері військових технологій, тому що, за оцінкою вченого, там і ринок менше, і добротно зроблена техніка служить багато десятків років. А ось парк медичної апаратури в західноєвропейській або американській клініці оновлюється кожні три-чотири роки.

Поряд зі швидкістю оновлення медичної техніки в західних лабораторіях оновлюється і обладнання.

- У нас цього не було. У нашому секторі радіаційної біофізики працювали непогані хлопці-експериментатори, які багато вміли робити, однак, чесно кажучи, робота з ультразвуком просувалася неважливо.

В кінці 80-х в секторі радіаційної біофізики з'явилися інженери з Харківського НДІРВ - Науково-дослідного інституту радіотехнічних вимірювань.

В рамках конверсії вони отримали завдання на розробку ультразвукових сканерів діагностичного призначення. У чому вони божественні, так це в електроніці, і я почав співпрацювати з ними, а з 1992 року працювати за сумісництвом. Їм не вистачало розуміння фізичних процесів. Нарешті, в 1992 році вийшов у продаж перший ультразвуковий діагностичний апарат НДІРВ ТИ 628 харківського виробництва.

Ми звикли до того, що сучасна техніка оновлюється приблизно раз в три роки. Євген Баранник своєрідно пояснює чому:

- Тому що раз в три роки з'являється нова класна ідея, яку в старі апарати ви просто не помістите. Або в зв'язку з бурхливим розвитком обчислювальної техніки і технологій з'являється можливість зробити щось таке, що раніше було принципово недоступне. В результаті потрібно весь апарат переробляти, ускладнювати ...

І така ідея була - режими вимірювання на основі ефекту Доплера. Довелося переводити всі апарати на цифрову основу, з'явилися перші харківські ультразвукові прилади Ultima з повним набором доплерографічних режимів досліджень. Якщо, згідно з класичною методикою, лікарі роблять спочатку УЗД, а потім потрібна ще і біопсія, то розроблений в Харкові спосіб дозволяє за допомогою приладу Ultima поставити діагноз відразу на ультразвуковому обстеженні. Це займе всього кілька хвилин, і людина нічого не відчує.

Таке стало можливим завдяки розробленій новій ультразвуковій діагностичній методиці - «Еластографія», яка використовує ультразвук для візуалізації та оцінки жорсткості різних тканин на основі зсувів.

Народження еластографії

Коли лікар-діагност пальпирує, припустимо, молочну залозу і знаходить «ущільнення», це дає підозру на пухлину. Насправді ніякого «ущільнення» немає, тому що з фізичної щільності ракові тканини такі ж, як і звичайні. І це головна причина, по якій ультразвук їх погано розрізняє. Для ультразвуку це може бути все що завгодно: кіста, гемангіома, доброякісна пухлина. А у ракових тканин насправді велика зсувна жорсткість, тому вони і тверді. Ну, фізик відразу зрозуміє: раз зсувна жорсткість у них велика, отже, тут потрібно зсувні хвилі використовувати або зсувну деформацію «влаштувати».

- Часи були важкі, пам'ятаєте 1995-1996 роки? А у нас вже були хороші ідеї з приводу принципово іншої діагностики, не ультразвукової, а на основі зсувів. І ось в цей час почала працювати в Україні така чудова організація, як Український науково-технологічний центр (УНТЦ). Організована вона була Департаментом США щодо нерозповсюдження ядерних озброєнь для залучення колишніх військових вчених СРСР до мирної тематики.

І тут харків'янам пощастило, тому що цим проектом Каразінського університету, підготовленим для УНТЦ, зацікавився член-кореспондент академії наук СРСР Армен Сарвазян, який з причини своєї нестримної натури, як тільки з'явилася можливість, поїхав в США і там організував лабораторію. Він і сам думав над цією проблемою за допомогою академіка Олега Руденка, завідуючого кафедрою акустики фізичного факультету МДУ. У Руденко на той час вже були зроблені свої розрахунки з приводу того, як можна силою радіаційного тиску ультразвуку порушувати зсувні хвилі.

Лабораторія Сарвазяна успішно співпрацювала також з університетом Мічігану - одним з провідних в США в галузі медичної фізики, інженерії та біофізики. Природно, добре оснащеної необхідним обладнанням.

- Я про зарплати не кажу, але іноді це - не найважливіше, - підкреслює Євген Олександрович. - Коли людина б'ється головою об стіну зі своєю ідеєю - це погано.

І УНТЦ профінансувало наші роботи. Тоді я за пропозицією Сарвазяна з'їздив на семінар до Руденко і отримав повну підтримку наших ідей. Але, на відміну від москвичів, в нашому розпорядженні були класні інженери-електронники з НДІРВ.

- Ми отримали перший проект вартістю 150 тисяч доларів на три роки. Відбувалося це в той час, коли наша зарплата на роботі становила 15 доларів, а в рамках цього проекту ми могли заробити від 100 до 500 доларів на місяць. І, природно, можете собі уявити, як ми працювали! У перший же рік інженерами НДІРВ була створена потрібна нам установка на базі сканера ТИ 628.

Коли результат був очевидний, ми повинні були пробувати працювати з тканинами і отримали ще один грант УНТЦ на 100 тисяч доларів.

Прибор ультразвуковой сканирующий Ultima PA Expert

Потім в 2005 році Сарвазян замовив харків'янам портативний ультразвуковий допплерівський блок для вимірювання деформацій в зсувних хвилях, його лабораторія отримала грант від Національного інституту здоров'я США. У той час жодна зарубіжна фірма не була близька до вирішення цього завдання, ні «Дженерал електрик», ні «Сіменс», ні «Філіпс», ні «Тошиба».

Авторитетні зарубіжні фірми щороку анонсують випуск аналогічної апаратури. Але якщо харків'яни йшли до неї більше десяти років, то, за оцінкою Євгена Баранника, іноземним колегам доведеться добиватися аналогічного результату менше - років п'ять. Тому що технологія в усьому світі стала неймовірно розкрученою. «Мільйон» публікацій в наукових журналах.

Сарвазян про всі результати повідомляв Матіасу Фінку, а це дуже великий французький фахівець в області акустики і інженерії, який працював тоді в паризькій Сорбонні. Вони, бачачи, що нічого подібного в світі немає, вирішили організувати фірму SuperSonic Imagine (Франція). Сарвазян і Фінк з потужною групою електронників в 2011 році випустили перші апарати.

- Медична технологія - це, перш за все, її розкрутка, що вимагає колосальних грошей: від реклами до тренінгів для лікарів. А харків'янам довелося почекати, коли хтось зробить і розкрутить, і рівно через рік фірма «Радмір» при НДІРВ в Харкові оснастила свої нові апарати Ultima режимом зсувнохвильової еластографії.

... Втім, мова про масову заміну старих приладів УЗД ні в Харкові, ні в Україні поки не йде. В результаті вітчизняні виробники в «Радмір» більше половини своїх приладів експортують за кордон, де клініки мають можливість їх купувати.

Інвестиції в університет. Як це можливо?

Ось такі витіюваті глобалізовані процеси відбуваються в сучасних високих технологіях. Радує, що Харків і Каразінський університет не залишилися в стороні від них. Заслуга харків'ян в тому, що вони в силу своїх чудових наукових шкіл вчасно зрозуміли, що зсувні деформації можна застосувати для діагностики ракових утворень. Така діагностика вже добре себе зарекомендувала, тому є, наприклад, пропозиції щодо фінансування подальших розробок від європейських фірм. Проблема в тому, що європейці не можуть інвестувати в ... український університет, а тільки в комерційну фірму-розробника.

- На Заході науково-технологічні інститути при університетах - лідери, - пояснює Євген Баранник. - Але у нас, щоб так стало, починати доведеться з перебудови всієї існуючої економічної системи і оподаткування, з того, що офшори - це дикість, що розробники інноваційних технологій повинні користуватися податковими преференціями і що на науку треба виділяти кошти, визначені хоча б існуючим законодавством . До того ж оцінку перспективним науково-технологічним проектам для їх фінансування повинні давати незалежні міжнародні експерти та розподіл коштів слід проводити строго за результатами такої оцінки.

Наостанок я цікавлюся, чи є сьогодні на факультеті талановиті студенти?

- Господь Бог регулярно пролітає над усім світом і, судячи з усього, над Україною, і так само регулярно сіє талановитих людей, - усміхається Євген Олександрович. - Зокрема, зараз у мене вчиться в аспірантурі молодий чоловік, якого я дуже високо оцінюю. Інша справа, що, коли ми вчилися в аспірантурі, у нас був «коридорчик» можливостей.

Максимум, що ти міг собі дозволити, це - бути аспірантом і отримувати півставки в лабораторії, і це вже було добре, укупі виходило рублів 150 на місяць. І це було нормально, тому що все так жили і інакше жити не могли.

А в минулому році моєму аспіранту запропонували англійською мовою почитати лекції студентам-іноземцям. Він не погодився, тому що знайшов фірму, де йому платять набагато більше грошей. Такі хлопці добре вчаться, а потім часто виїжджають. І їдуть часто найкращі .... Але я оптиміст - знаю, в європейську Україну багато хто з них повернеться.

Джерело: timeua.info. - 2014. - 4 листопада