Сканер-антитеррор

Сибирские ученые предлагают бороться с терроризмом при помощи сканирующих рентгенографических установок. Государственные и коммерческие структуры к системам рентгеновского контроля отечественного производства проявляют весьма осторожный интерес

Самая типичная поза врача и в старых, и в современных художественных фильмах - глубокомысленное разглядывание на просвет рентгеновской пленки. Трудно поверить, но на фоне бурного развития информационных технологий в последние десятилетия этот не очень безопасный, не очень точный и не очень простой метод получения изображения внутренних органов человека даже в самых развитых странах до сих пор остается основным. Это не значит, что нет альтернатив. В Новосибирском Академгородке в Институте ядерной физики имени Г.И. Будкера (ИЯФ) еще 20 лет назад был предложен другой метод - сканирующей рентгенографии, позволяющий резко снизить дозы облучения пациента и получить изображение сразу в цифровом виде. В 1984 году в ИЯФе была смонтирована первая малодозная цифровая рентгенографическая установка (МЦРУ) "Сибирь-Н", которая до сих пор успешно работает в научном центре акушерства, гинекологии и перинатологии (НЦ АГиП РАМН) в Москве. Восемь лет назад началось промышленное производство этих установок.

Медицина и безопасность

Преимущества МЦРУ в сравнении с традиционной флюорографией можно определить из ее названия. Малодозная: по заключению Федерального центра государственного санитарно-эпидемиологического надзора Министерства здравоохранения РФ, дозы облучения на этих установках в 30-100 раз меньше, чем в экранопленочных системах. Это позволяет проводить на МЦРУ более частое обследование больных и даже вести предродовую диагностику. Цифровая: переход от фотохимических процессов и фотопленки к цифровым технологиям позволяет получать снимки за секунды, просматривать на дисплее, заносить в архив или сравнивать их с более ранними. Используя программы математической обработки изображения, несложно преобразовывать снимки, извлекать из них дополнительную информацию (к примеру, измерять некоторые углы или размеры органов). Выделяя определенную часть диапазона плотностей снимка, можно последовательно оценить и состояние тканей различной плотности - легких, сердца, позвоночника.

Два года назад Институт ядерной физики получил от японской фирмы Kawasaki Heavy Industries предложение разработать на базе МЦРУ систему рентгеновского контроля человека (СРК). "Просто переориентировать сканер с медицинских функций на выполнение задач безопасности было невозможно", - говорит доктор технических наук, заведующий лабораторией 3-13 ИЯФа Семен Бару. Прежде всего для системы контроля требовался гораздо больший размер снимка и меньшие дозы облучения. Поэтому за пять месяцев в институте была разработана совершенно новая установка с размером снимка 2 м на 0,8 м, разрешением 1 кв. мм, временем сканирования около четырех секунд и дозой облучения три микрозиверта. Такой микродозный рентгеновский сканер может быть использован для досмотра в аэропортах, на входе в банках, правительственных учреждениях, стадионах, концертных залах. Сканирование начинается с подошв обуви и заканчивается сразу после схода сканирующего луча с головы. С помощью СРК легко обнаружить не только металлические предметы, но и взрывчатые вещества, оружие, сделанное из пластмассы. Пока данная установка применяется только в Японии.

Российский путь

Когда рассматриваются возможности инновационного развития экономики страны, выясняется, что научных разработок, на которых можно строить такое развитие, в сибирской науке не так много. Причем, как правило, созданы они еще в советское время. Самое удивительное заключается в том, что эти разработки даже на мировом уровне до сих пор сохраняют свою актуальность и конкурентоспособность. Однако при всех своих достоинствах большая часть не реализована до сих пор. В случае с МЦРУ многое объясняется консерватизмом врачей-рентгенологов, привыкших пользоваться рентгеновскими снимками, негибкостью промышленности. Имеет место быть и мощное лобби мировых фотохимических компаний, таких как Kodak.

Производство МЦРУ "Сибирь-Н" ведется на трех российских предприятиях (орловском "Научприборе", Бердском электро-механическом заводе, комбинате "Электрохимприбор" города Лесной Свердловской области). Массовым это производство не назовешь - за восемь лет изготовлено около 250 установок.

Сегодня на российском рынке засилье оборудования импортного производства, причем дорогостоящего и работающего с использованием традиционной пленки. Причем Министерство здравоохранения РФ ведет себя в этой ситуации довольно странно. По словам старшего научного сотрудника ИЯФа Юрия Украинцева, новое руководство министерства просто отменило все ранее объявленные на 2004 год конкурсы на закупку флюорографического оборудования. Надо отметить, что традиционно в этих торгах участвовали российские компании. Иначе говоря, Минздрав лишил отечественных производителей возможности участвовать в торгах и представить собственное оборудование.

Между тем в России выпускают цифровые флюорографы с очень приличными техническими параметрами, полностью отвечающие рекомендациям Всемирной организации здравоохранения и позволяющие в максимальной степени заменить пленочную флюорографию прямой крупноформатной графией, к тому же цифровой. При нагрузке 60 съемок в день только на одной фотопленке можно сэкономить около 3 тыс. долларов в год. Поэтому и средний срок окупаемости цифровой системы по сравнению с традиционной пленочной гораздо меньше. Нет, не понять ученым логику чиновников.

Ближе к Азии

Мир стоит на пороге бурного развития сканирующих систем. И не только потому, что использование цифровой рентгенографии требует гораздо меньших эксплуатационных расходов. Сканирующие системы будут чрезвычайно востребованы при создании систем контроля - во всем мире сейчас актуален поиск эффективных методов борьбы с терроризмом.

На мировом рынке доля цифровых рентгеновских установок пока крайне мала. Прежде всего здесь можно упомянуть flat panels - плоские панели на основе аморфного селена. Они дают хорошее изображение, однако не лишены основного недостатка плоских детекторов - фиксируют рассеянное излучение, единственный способ борьбы с которым состоит в применении отсеивающих растров (решеток), а это приводит к увеличению дозы облучения. Вторая довольная известная цифровая система - селеновый барабан фирмы Philips. Это очень сложное устройство, дающее большие геометрические искажения. Еще один цифровой метод - стимулированные люминофоры. Это покрытые специальным составом пластинки, на которые проектируется изображение участка тела человека, которое затем считывается лазером и регистрируется электронным умножителем.

Не слишком велик выбор и рентгеновских систем безопасности. На сегодняшний день кроме СРК существует еще три подобных установки - белорусская, американская и южноафриканская. Если сравнивать сибирскую СРК с белорусской CONPASS, то время сканирования у первой в три раза меньше, и благодаря своей эргономике она более удобна для обследуемых. Американская система SECURE-1000 работает по принципу ощупывания рентгеновским лучом внешней поверхности человека, с ее помощью трудно обнаружить предметы, спрятанные под плотной одеждой, внутри обуви и в естественных полостях тела. При этом доза облучения очень велика, так как идет полное поглощение рентгеновского излучения поверхностью кожи. Более эффективна система SCANNEX, созданная в ЮАР специалистами компании De Beers для поиска похищенных алмазов на добывающих копях, но время обследования на южноафриканском сканере вдвое больше, и цена заоблачная - более полумиллиона долларов.

Чтобы продвигать на внутреннем рынке МЦРУ, по сути, все еще новый продукт, необходимы достаточно большие финансовые вливания - на развитие производства, создание центра по обучению персонала, рекламу. При отсутствии инвестиций ученые рассчитывают заинтересовать отечественными сканирующими системами государство, полагая, что проблемы здоровья и безопасности населения входят в число основных государственных задач. Однако пока их расчеты не оправдались.

Не увенчались успехом и все попытки ученых получить финансирование и для открытия в России производства систем рентгеновского контроля. Осторожный интерес к СРК проявили Государственный таможенный комитет (сейчас - Федеральная служба государственной статистки), Государственная служба гражданской авиации, Министерство атомной промышленности РФ (сейчас - Федеральное агентство по атомной энергии) и горно-металлургическая компания "Норильский никель".

Есть ли перспективы у русских сканеров на мировом рынке? На Западе - вряд ли, там абсолютно уверены, что в России нет и не может быть высоких технологий. На Востоке же, где в отличие от России западная цивилизация не является ориентиром, шансы у МЦРУ "Сибирь-Н" и СРК достаточно высоки. Сейчас разработчики, впрочем, как и многие последние годы, заняты поисками инвестиций на развитие производства и широкую рекламу.

Виктор Осин

Виктор Осин, генеральный директор ОАО "Бердский электромеханический завод"

Несколько лет назад Новосибирская область закупила в Германии крайне дорогостоящие передвижные флюорографические установки фирмы Siemens, многие из которых сегодня уже не работают: стоимость запчастей для их ремонта оказалась неподъемна для областного бюджета. Причем закупались эти установки тогда, когда буквально под боком, в Бердске, наше предприятие уже начало производить менее дорогие и более эффективные малодозные цифровые рентгенографические установки, которые при желании можно было сделать и передвижными.

В свое время я работал в Министерстве общего машиностроения СССР, курировавшего ракетно-космические комплексы. Существующая тогда система распределения заказов и ресурсов имела недостатки, но были у нее и свои преимущества. В принципе предприятиям отрасли правительство давало все, что те ни попросят, выполнялись любые заявки, в том числе и на импортное оборудование. Однако при этом нужно было доказать, что в СССР подобного оборудования нет и что другими методами - скажем, с помощью отладки существующего оборудования - необходимая операция произведена быть не может.

Сегодня частные структуры имеют полное право покупать то, что хотят. Но бюджетные организации, государственные структуры, покупая импортную технику, должны доказать, во- первых, что им необходимо именно это оборудование, а во- вторых, что в Российской Федерации оборудование такого уровня не производится. Особенно жестко эти принципы должны соблюдаться, когда дело касается вопросов здоровья и безопасности граждан.