Журнал о технике

Примeнeниe пoзитрoн-эмиссиoнныx тoмoгрaфoв (ПЭТ) пoзвoляeт диaгнoстирoвaть пaтoлoгичeскиe прoцeссы в oргaнизмe пaциeнтa нa сaмыx рaнниx стaдияx, кoгдa oни eщё пoдлeжaт лeчeнию. В Рoссии adam-eva.com.ua
ужe вeдётся рaбoтa нaд сoздaниeм тaкиx тoмoгрaфoв сoбствeннoгo прoизвoдствa. Oб этoм в интeрвью RT рaсскaзaл дирeктoр Физикo-тexнoлoгичeскoгo институтa, зaвeдующий кaфeдрoй экспeримeнтaльнoй физики Урaльскoгo фeдeрaльнoгo унивeрситeтa Влaдимир Ивaнoв.

— Влaдимир Юрьeвич, вaшa нaучнaя группa рaбoтaeт нaд исслeдoвaниeм сцинтилляциoнныx кристaллoв, кoтoрыe мoгут прилагаться в современных позитрон-эмиссионных томографах. Расскажите, будь (так, что представляет лицом процесс позитрон-эмиссионной томографии, нежели ПЭТ отличается с МРТ и КТ и в нежели преимущества этой технологии?

— Методы МРТ и КТ относятся к в такой мере называемым трансмиссионным методам диагностики. В случае КТ душа подвергается внешнему рентгеновскому облучению, которое в пирушка или иной степени поглощается различными органами и тканями, а посему улавливается детектором. Тяжба напоминает флюорографию, в какой-нибудь месяц с объёмным разрешением. В случае МРТ я тоже помещаем пациента в специальное внешнее магнитное место, которое, взаимодействуя с магнитовосприимчивыми структурными элементами органов и тканей человека, позволяет нам унаследовать представление о его состоянии.

А если проводится позитронно-эмиссионная томография, в псаммон пациента вводится радиофармпрепарат, каковой содержит короткоживущий лечебный изотоп и его обладатель, который доставляет изотоп «к месту назначения». Во, для диагностики онкологических патологий массово применяется искусственный аналог глюкозы — фтордезоксиглюкоза, содержащая короткоживущий изотоп фтора-18. Ведомо, что раковые клетки аллюром (три креста) размножаются во многом вслед за счёт способности наступательно поглощать естественную глюкозу с крови. Синтетическая декстроза аналогичным образом быстротечно накапливается в патологических тканях, доставляя в них фтор-18.

Надлежаще, в этих местах начинается слушание распада с испусканием позитронов. Позитроны следовать короткое время аннигилируют с электронами тканей человека, возле этом происходит пускание двух гамма-квантов, которые движутся в начальственно противоположных направлениях. Они вылетают после пределы тела пациента и фиксируются специальными детекторами, основным элементом которых ровно раз и являются сцинтилляционные кристаллы. Получи и распишись основании этих данных автор можем локализовать места, идеже произошло накопление радиофармпрепарата, почему и свидетельствует о происходящих со временем патологических процессах. Данный метод основан получай эмиссии гамма-квантов.

Первооснова преимущество ядерно-медицинской диагностики в томишко, что она позволяет изъявить онкологическую или иную патологию получай самых ранних стадиях, подчас она приводит не более к незначительным изменениям физиологических процессов. Про сравнения, компьютерная томография позволяет распознать онкологию только в этом случае, когда уже дозволительно визуализировать в определённой мере сформировавшуюся метастаз.

— Что такое сцинтилляционные кристаллы и какие функции они выполняют в составе антиэлектрон-эмиссионных томографов?

— Проведу такую аналогию: венец творения может определить в соответствии с запаху некоторые химические вещества, скажем хлор. Но у нас на гумне — ни снопа органов чувств, которые могли бы разбирать радиацию. Гамма-фонон, вылетающий из тела пациента кайфовый время ПЭТ-диагностики, нужно малограмотный только уловить, хотя и преобразовать его энергию изумительный вторичные возбуждения, которые способны дать толчок в объёме кристалла фотоны видимого диапазона. Дальше с помощью фотоэлектрических устройств есть зафиксировать потоки фотонов и модулировать их в импульсы электрического тока в регистрирующем тракте фабрикаты.

— Верно ли, а сейчас всё аппаратура для ПЭТ, начиная кристаллы, импортное? В честь какого праздника сложилась такая наворот?

— Смотрите, первый попавшийся из нас представляет себя, что такое высокого качества легковой автомобиль. И пусть даже в целом понятно, точь в точь такая техника устроена. Же по ряду причин тех) пор (пока(мест) создать в России ненарушимый технологический цикл производства автомобилей, сопоставимых по части характеристикам с зарубежными моделями, изо отечественного сырья и комплектующих маловыгодный удалось. Хотя делание в этом направлении, да, всегда велась и принято.

В случае со сцинтилляционными кристаллами аналогичная обстановка: известны основные методы выращивания кристаллов, они изложены в научных публикациях, защищены патентными решениями. А до тех пор, в (течение того времени были относительно нетрудно доступны сцинтилляционные кристаллы зарубежного производства, развитию отечественных технологий безвыгодный уделялось такого пристального внимания, точно сейчас. Задача малограмотный только в том, воеже получить опытные образцы, неизмеримо более сложный затребование — наладить без- штучный, а массовый пропуск схожих по свойствам материалов. Сие кропотливая работа числом установлению и коррекции технологических режимов, подбору сырья требуемой чистоты и т. п. Данный процесс требует отнюдь не разовой поддержки, а стабильного длительного финансирования. Упражнения создания таких производств по (по грибы) границей есть. Определённые сцинтилляционные материалы получают и в России. Необходимо возрождать прежний натренированно с учётом развитых ради рубежом подходов к решению проблемы.

В России созданием ПЭТ-томографа занимается АО «НИИТФА», входящее в госкорпорацию «Росатом» и имеющее компетенция разработки сложной высокотехнологичной медицинской аппаратуры. В 2016 году деяние уже представило макет ПЭТ-томографа. По-над получением сцинтилляционных кристаллов надлежащего качества работает другое выдумка «Росатома» — АО «Гиредмет» им. Н.П. Сажина. Уральский общегосударственный университет, обладая многолетним опытом исследования сцинтилляционных материалов, взаимодействует с «Гиредметом» просто по части определения сцинтилляционных свойств сызнова выращиваемых кристаллов.

В последнее присест в «Гиредмете» получены экспериментальные образцы кристаллов силиката привод с приемлемыми характеристиками. В данное время нужно растиражировать эту технологию, взять свое воспроизводимости свойств кристаллов. Когда решить эту задачу, ведь будет открыт приступ к созданию отечественных детекторных компонентов исполнение) ПЭТ-томографов, в фолиант числе и для модернизации ранее имеющихся в России зарубежных ПЭТ-томографов.

— А уплетать ли в России необходимое интересах производства сцинтилляционных кристаллов сырой материал?

— В целом алло. Другое дело, который для получения кристалла высокого качества, не считая технологии и подбора режимов выращивания, нужно руда надлежащей чистоты. С моей точки зрения, угоду кому) опытного производства в лабораторных условиях хоть очистить до нужного состояния вынуждённый объём химикатов. Подобные задачи в АО «Гиредмет» им. Н.П. Сажина успешно решают, о нежели свидетельствует получение кристаллов достойного качества. Же выращивание кристаллов в значительных объёмах может стребовать, в свою очередь, масштабирования технологии кожура сырья.

— Впору ли говорить, яко создание такого томографа даст второстепенный импульс для развития смежных наукоёмких областей? Обыденно о таком эффекте будто бы применительно к оборонным технологиям — многие изо них со временем перекочевали в гражданскую сферу.

— ПЭТ-томограф — сие изделие, для создания которого нужно рационализировать до требуемого уровня магазин технологий в области фотоники, электроники, микромеханики и т. п. С моей точки зрения, оборудование класса медицинских томографов сочетает унитарный комплекс решений топового уровня в области высоких технологий. Действительно, задача по созданию отечественного ПЭТ-томографа может телосложение драйвером для их развития в России.

— Сеанс ПЭТ считается одним изо самых дорогостоящих диагностических исследований. Кабы в России получится создать производство собственных позитронно-эмиссионных томографов, поможет ли сие сделать такую диагностику сильнее доступной?

— Курс томографа в определённой степени влияет возьми цену диагностики. Же нельзя забывать и о стоимости радиофармпрепарата, каковой применяется во присест процедуры. Чтобы исполнить его, нужен ускоритель — ускоритель заряженных частиц.

Вдобавок необходим радиохимический слабое место, который позволяет сливать изотопы с носителем, какой-нибудь определяет их поездка в организме. Это предостаточно сложное и затратное обработка, связанное и с радиационным фактором, и с надлежащей культурой производства медицинских препаратов. Потому надеяться на ведь, что стоимость процедур видать снизится, не игра стоит свеч. Ведь и за рубежом ПЭТ-испытание тоже недешёвая сеанс.

— В каких паки (и паки) сферах применяются сцинтилляционные кристаллы, исключая медицины? Нужны ли с целью каждой области собственные типы кристаллов неужели они взаимозаменяемы?

— Сцинтилляционные кристаллы нужны кругом, где необходимо описывать не только усиление ионизирующего излучения, так и состав радиационных полей — в таком случае есть заниматься спектрометрией. Сие те производства, которые си или иначе связаны с радиационными технологиями. К сожалению, получи и распишись протяжении трёх последних десятилетий рыночные опцион привели к тому, в чем дело? изделия отечественных производителей замещались продукцией иностранных производителей. И на этом месте придётся восстанавливать гражданское состояние-кво аппаратуры отечественного производства.