Диагностика у постели больного: российские ученые создали портативный томограф
В начале 2022 года в России стартовала работа над аппаратом, которого в стране еще не было. К середине 2026 года команда инженеров и физиков уже испытала экспериментальный образец. Сейчас он умеет видеть магнитно-резонансный сигнал, а к концу года должен научиться превращать его в изображение. Рассказываем, как выглядит первый российский портативный МРТ.
Если вы когда-нибудь видели томограф, то можете представить, какой это огромный аппарат, буквально – махина весом в несколько тонн. Ему нужна отдельная экранированная комната (клетка Фарадея), чтобы внешние радиопомехи не искажали картинку. Сверхпроводящий магнит, с помощью которого он работает, постоянно охлаждается жидким гелием. Для этого на улице ставят чиллеры, протягивают криогенные трубопроводы. В итоге один аппарат МРТ стоит больше 100 миллионов рублей, а его ежегодное обслуживание обходится в 10-15 миллионов.
Разработка Национального исследовательского университета полностью меняет представление об этом аппарате. Это портативный томограф, работающий на слабом магнитном поле – 70 миллиТесл, тогда как стационарные выдают 1,5-3 Теслы. Ему не нужен гелий, не нужна специальная комната и мощное питание. Достаточно обычной розетки на 220 вольт. И весит он несравнимо меньше, его можно перевозить между палатами или даже загружать в машину скорой помощи! Изобретение поистине невероятное.
Нейросеть заменила клетку Фарадея
Главная техническая проблема низкопольных МРТ – слабый сигнал. Он легко тонет в шумах, которые создают окружающая аппаратура и сам человек. Традиционный выход – спрятать аппарат в бункер. Но российские инженеры пошли другим путем.
На корпусе портативного томографа установили дополнительные антенны. Они улавливают внешние помехи из помещения. Встроенная система на основе машинного обучения в реальном времени выделяет эти помехи и вычитает их из сигнала, который идет от пациента. Причем алгоритмы работают не с готовым снимком, а с исходными радиосигналами, то есть еще до того, как изображение реконструировано. Это снижает риск появления артефактов, которых не существовало в реальности.
Нейросеть адаптируется не только к обстановке в комнате. Ткани тела – мышцы, жировая прослойка, кровь – все это по‑разному проводят радиоволны, и пациент сам становится антенной, которая ловит помехи. Алгоритм непрерывно анализирует эти меняющиеся искажения и компенсирует их, чтобы полезный сигнал оставался чистым. Так умная электроника и искусственный интеллект делают возможным то, что раньше решали тоннами стали и метрового слоя меди.
Кому это поможет в первую очередь?
Главные выгодополучатели новой технологии – пациенты, которым классический МРТ противопоказан или недоступен. Слабое поле в 70 миллитесл безопасно для людей с металлическими имплантатами: осколками, протезами, клипсами. Значит, обследовать можно будет тех, кого раньше не брали из-за противопоказаний.
Портативный МРТ можно подкатить к койке лежачего больного или пациента в реанимации. Перевозить тяжелого человека из палаты в кабинет томографии – это всегда риск. Особенно если он на ИВЛ или после инсульта. Новый аппарат снимает эту проблему, диагностика приходит к пациенту, а не наоборот. Кроме того, устройство может работать в приемном покое, в реанимобиле, а в перспективе – в ветеринарной клинике для обследования животных.
Значение для российской медицины
Для системы здравоохранения разработка ИТМО означает повышение доступности исследований. Сегодня дорогие высокопольные МРТ стоят в основном в крупных городах и федеральных центрах. Жители райцентров и малых городов часто остаются без качественной нейровизуализации. Портативный томограф стоит около 25 миллионов рублей, то есть в пять раз дешевле стационарного. Это делает технологию реальной для региональных и районных больниц.
В мире портативных МРТ, работающих без клетки Фарадея и криогеники, все еще мало. Единственный аппарат, допущенный к клиническому использованию и одобренный FDA, создан в США. На российском рынке таких устройств пока нет, так как долгие годы страна зависела от импорта и почти не вела собственных разработок. Теперь ситуация меняется.
Когда портативный МРТ дойдет до серийного производства и получит регистрационное удостоверение, он может быть востребован не только внутри России. Страны с ограниченными бюджетами на здравоохранение – в СНГ, Африке, Юго-Восточной Азии – остро нуждаются в доступной и мобильной диагностике.
От лаборатории – к серийной модели
Пока готов экспериментальный образец, который видит МР-сигнал, но не строит изображение. В течение 2026 года ученые планируют получить первые снимки. Затем предстоят технические тесты на безопасность, клинические пилоты, сертификация медицинского изделия. В перспективе такой аппарат может стать первым серийным российским портативным МРТ.
