СМИ о нас

27.10.22 27.10.2022 РИА Новости. По сложности — как спутник. Чем уникален первый российский аппарат МРТ

 
 
МОСКВА, 27 окт — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. В Физическом институте имени П. Н. Лебедева РАН представили аппарат МРТ нового поколения, который по многим параметрам превосходит импортные аналоги и при этом на четверть дешевле. В серию пойдет уже через три года. Об уникальной российской разработке — в материале РИА Новости.

Незаменимый резонанс

Сегодня без лучевых методов диагностики качественное медицинское обследование невозможно. Практически в каждом крупном медицинском центре есть магнитно-резонансные томографы.
 
МРТ действует на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Протоны — атомы водорода, имеющиеся во всех органических материалах, в том числе в тканях человеческого организма, — в магнитном поле высокой мощности перемещаются. Аппарат фиксирует плотность этих потоков, преобразуя результат в трехмерные картинки.
 
Магнитную томографию применяют для исследования мягких тканей, кровеносных сосудов, выявления опухолей и нарушений мозгового кровообращения. При инсульте оценивают степень поражения и локализуют зоны, которые уже подверглись необратимым изменениям, при онкологических заболеваниях — уточняют расположение и характер метастазов.
 
В отличие от рентгена, компьютерной (КТ) и позитронно-эмиссионной (ПЭТ) томографии, МРТ абсолютно безопасен, поскольку не использует вредное излучение. А на четких снимках видны даже малейшие изменения в тканях.

Россия — родина МРТ

В 1973-м американский химик Пол Лотербур опубликовал в журнале Nature статью "Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса". Позже британский физик Питер Мэнсфилд усовершенствовал математические алгоритмы получения изображения. В 2003-м обоим за открытие МРТ присудили Нобелевскую премию по физиологии или медицине.
 
И сразу разразился скандал. Оказалось, что американский ученый Реймонд Дамадьян еще в 1971-м создал первый коммерческий МРТ-сканер и получил на него патент. Но сами принципы магнитно-резонансных изображений человеческого тела задолго до него разработал лейтенант Советской армии Владислав Иванов.
 
В 1960-м, после Военно-космической академии, он служил в Приморском крае. Изучал зависимость навигации летающих объектов от магнитного поля Земли. Один из приборов использовал эффект ЯМР в воде. Иванов понял, что то же самое можно применить к человеческому телу, которое на 78 процентов состоит из воды, и подал в Комитет по делам изобретений и открытий СССР заявку на регистрацию "Способа определения внутреннего строения материальных объектов" с помощью ядерного магнитного резонанса. Ее отклонили. Значимость открытия оценили лишь в 2000-х, но приоритет уже был утрачен.
 
За рубежом томографы появились в 1980-х. Их называли ЯМР, но после Чернобыльской аварии в 1986-м людей стало пугать слово "ядерный" — ограничились "магнитным". Индукция магнитного поля первых аппаратов не превышала 0,005 Тл, качество изображений было очень низким. У современных томографов мощные источники магнитного поля с индукцией до 3 Тл.

Работа государственной важности

Собственная МРТ-технология необходима, поскольку иностранное оборудование без должной сервисной поддержки может выйти из строя в любой момент. Кроме того, для всех западных томографов предусмотрено дистанционное управление.
 
"Это для того, чтобы оперативно устранять неполадки, — объясняет заведующий криогенным отделом ФИАН, доктор физико-математических наук, профессор Евгений Демихов. — Но в результате оператор, скажем, в Голландии может управлять аппаратом в России и получать с него информацию. То есть болезни россиян становятся известными всему миру".
 
О разработке магнитно-резонансного томографа в рамках программы импортозамещения задумались еще в 2010-м. Выделили 900 миллионов рублей. К 2017-му были готовы и сама технология, и прототип. Дело застопорилось на стадии внедрения в производство. Тогда решили, что проще покупать оборудование на Западе. Теперь о проекте вспомнили. На мартовском заседании Президиума РАН его назвали "работой государственной важности".
 

Аппарат МРТ RTI FullScan в лаборатории ФИАН

Как зарубежный, только лучше

Представленный в ФИАНе томограф — полностью рабочий, действующий образец. Его уже опробовали в Центре неврологии РАН и Центре нейрохирургии РАН. Медики довольны.
 
Внешне аппарат похож на иностранные аналоги, но технология полностью отечественная. Кроме того, он дешевле импортных и делает более качественные снимки.
 
"В успех мало кто верил, — рассказывает Демихов. — По сложности аппарат можно сравнить с космическим спутником. Очень много разных систем, и каждая требует отдельной разработки. Поэтому участвовали самые разные специалисты. Проект удалось реализовать благодаря высокой технологической культуре, которая, к счастью, сохранилась в нашей Академии наук".
 
В серию собираются запустить в течение трех лет. Проект согласован с Минздравом, часть необходимой суммы выделил Росатом, заинтересованность проявили Ростех и частные инвесторы. Можно было бы и раньше, но надо разобраться с комплектующими. Прототип на 70 процентов состоит из отечественных деталей. Его главный и самый дорогой элемент — огромный магнит — собран полностью из российских полупроводников. Но некоторые радиоэлектронные блоки — импортные. Нужно не просто найти им замену, а организовать выпуск внутри страны.
 
"Наша задача — выйти на локализацию в 95 процентов. Это потребует очень большой работы, — отмечает ученый. — Мы планируем изготавливать около 100 аппаратов МРТ ежегодно. Это полностью покрывает внутреннюю потребность, которая сейчас составляет 60-70 штук в год, и открывает перспективы экспорта. Наш томограф вполне способен конкурировать с западными изделиями. В этой комплектации он стоит 80-100 миллионов рублей — примерно на четверть дешевле среднерыночной цены. Уже есть компания, которая займется сервисом. Еще одно преимущество собственной разработки — можно делать специализированные модели под определенные задачи".
 

Разработчик аппарата, заведующий криогенным отделом ФИАН РАН, профессор Евгений Демихов

С прицелом на будущее

Действующая версия аппарата, как и большинство аналогов на рынке, требует заливки жидкого гелия. Это сложная и дорогостоящая процедура. Мировой тренд — переход к "сухим" МРТ. В ФИАНе уже подготовили технологию безгелиевого прибора и собрали небольшой прототип.
 
"Наш МРТ способен на так называемых сухих магнитах, — говорит Демихов. — Это революционная технология, сразу делающая томограф дешевле и проще в обслуживании. С ним управится обычная медсестра. А за счет оригинального российского программного обеспечения при мощности 1,5 тесла он дает результаты, как импортный с тремя тесла".
 
Индукция в 1,5 Тл — самая распространенная, примерно три четверти на рынке. Три тесла требуется для специальных задач, в основном при исследованиях головного мозга. Если возникнет необходимость в таких, более мощных МРТ, наладить производство несложно, считают разработчики. Технологии те же, просто катушка больше.
 
"Все вопросы на уровне "железа" мы уже решили. Пространственное разрешение 0,5 мм позволяет диагностировать большую часть патологий. Стабильность у нас даже лучше, чем у западных аналогов. Это важный параметр, определяющий результат, точность диагноза. Дальнейшее связано с развитием программного обеспечения, — уверен профессор. — А для этого нам нужны около двухсот квалифицированных сотрудников. Пока только пятьдесят. Остальных нужно готовить, обучать".
 
Предварительная стоимость создания производственной линии по выпуску российских аппаратов МРТ — 4,5 миллиарда рублей. Дорожную карту разработали и согласовали со всеми участниками проекта. В ближайшее время приступят к реализации.

Прототип безгелиевого аппарата МРТ и полученный с его помощью снимок колена

https://ria.ru/20221027/mrt-1826988633.html
26.10.22 26.10.2022 Российская академия наук. В наукограде Троицк проведены научно-просветительские мероприятия для учителей физики и астрономии базовых школ РАН

С 17 по 22 октября Российская академия наук при активном участии научно-исследовательских институтов и высокотехнологичных предприятий наукограда Троицк провела серию мероприятий, направленных на распространение научных знаний, популяризацию и пропаганду науки, достижений науки и техники среди учителей физики и астрономии базовых школ РАН.

Уникальная и насыщенная программа Школы включала научно-популярные лекции ведущих ученых мирового уровня по актуальным вопросам современного естествознания с практической иллюстрацией теоретического содержания в ведущих лабораториях Троицких НИИ, что позволило 25 учителям из 16 регионов Российской Федерации получить востребованную информацию о результатах научных исследований отечественных ученых и дополнительных возможностях преподавания естественно-научных предметов школьного учебного плана для старшеклассников.

С научно-популярными лекциями перед участниками Школы выступили:

Бражкин Вадим Вениаминович, директор ИФВД РАН, профессор МФТИ, академик РАН;
Болдырев Кирилл Николаевич, к.ф.-м.н., с.н.с., зав. лабораторией ИСАН;
Гаврилов Сергей Александрович, к.ф.-м.н., зав. лабораторией ИЯИ РАН ;
Горбунов Дмитрий Сергеевич, г.н.с. ИЯИ РАН, член-корреспондент РАН, профессор РАН;
Горбунова Юлия Германовна, д.х.н., г.н.с. ИОНХ РАН и ИФХЭ РАН, академик РАН, профессор РАН;
Ежов Александр Александрович, к.ф.-м.н., ученый секретарь ГНЦ РФ ТРИНИТИ;
Колачевский Николай Николаевич, директор ФИАН, зав. кафедрой МИФИ, член-корреспондент РАН, профессор МФТИ;
Коренский Михаил Юрьевич, к.ф.-м.н., директор ЦФП ФИЦ ИОФ РАН;
Кузнецов Владимир Дмитриевич, д.ф.-м.н., директор ИЗМИРАН;
Литвак Максим Леонидович, д.ф.-м.н., профессор РАН, заведующий лабораторией ИКИ РАН;
Медведев Вячеслав Валерьевич, к.ф.-м.н., зав. отделом ИСАН, генеральный директор «РнД-М»;
Мелентьев Павел Николаевич, к.ф.-м.н., в.н.с., зав. лабораторией ИСАН;
Мещеряков Роман Валерьевич, профессор РАН, директор ЦИРС ИПУ РАН;
Минаев Никита Владимирович, к.ф.-м.н., зав. лаб. ИФТ ФНИЦ КиФ РАН;
Михеенков Андрей Витальевич, д.ф.-м.н, зав. отделением ИФВД РАН, профессор МФТИ;
Наумов Андрей Витальевич, член-корреспондент РАН, руководитель ТОП ФИАН, зав. отделом ИСАН, зав. кафедрой МПГУ;
Позняк Игорь Михайлович, к.ф.-м.н., руководитель лаборатории плазмодинамики ГНЦ РФ ТРИНИТИ;
Решетов Владимир Николаевич, д.ф.-м.н., в.н.с. ГНЦ РФ ТИСНУМ, профессор НИЯУ МИФИ, МФТИ;
Романников Александр Николаевич, д.ф.-м.н., научный руководитель по управляемому термоядерному синтезу и плазменным технологиям ГНЦ РФ ТРИНИТИ;
Усеинов Алексей Серверович, к.ф.-м.н, зам. директора ГНЦ РФ ТИСНУМ;
Штерн Борис Евгеньевич, д.ф.-м.н., г.н.с. ИЯИ РАН, ФИАН и другие ученые.

Член-корреспондент РАН Наумов Андрей Витальевич.

Слушатели активно участвовали в обсуждении не только важных и значимых научных открытий, о которых смогут рассказать своим ученикам и коллегам, но и вопросов развития навыков исследовательской работы у школьников и поиска эффективных путей их ориентации на выбор своей будущей профессиональной карьеры в сфере науки и высоких технологий.

Академик РАН Бражкин Вадим Вениаминович.

Со слушателями были проведены мастер-классы по вопросам:

•‎ подготовки школьников к решению олимпиадных задач по физике;

•‎ использования возможностей робототехники в проектной деятельности обучающихся;

•‎ применения ресурсов наблюдательной астрономии.

Кроме того, учителя базовых школ РАН приняли участие в работе круглых столов по проблемам совершенствования ОГЭ, ЕГЭ по физике и вопросам реализации требований обновленного ФГОС и примерной рабочей программы по физике.

Большой интерес у педагогов вызвали экскурсии в

•‎ Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН,

•‎ Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов,

•‎ Троицкое обособленное подразделение Физического института им. П. Н. Лебедева РАН,

•‎ Институт спектроскопии РАН,

•‎ Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований,

•‎ Институт фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника РАН»,

•‎ Институт ядерных исследований РАН,

•‎ Нанотехнологический центр «ТехноСпарк».

По мнению участников Школы, состоявшиеся научно-просветительские мероприятия позволят им на новом качественном уровне организовать собственную образовательную деятельность, определить актуальные направления проектных исследований для школьников, продолжить профессиональное общение с коллегами.

https://new.ras.ru/activities/news/v-naukograde-troitsk-provedeny-nauchno-prosvetitelskie-meropriyatiya-dlya-uchiteley-fiziki-i-astrono/

26.10.22 26.10.2022 Московский комсомолец. Астрофизики «сфотографировали» Млечный Путь из далеких галактик

Более подробную карту распределения облаков пыли и газа в нашей Галактике сделали специалисты из Московского физико-технического института, Физического института имени П. Н. Лебедева РАН и Крымской астрофизической обсерватории. Взглянуть на Млечный путь «снаружи» им удалось благодаря наиболее многочисленным и самым ярким объектам в космосе — квазарам, которые разделяют с Землей миллиарды световых лет.

Карта распределения плазменных экранов Галактики, рассеивающих радиоизлучение квазаров. Красный цвет соответствует сильному, а темно-синий — слабому рассеянию.

Невозможно увидеть свой дом снаружи, находясь внутри него. Но ученые придумали, как это сделать, – «сфотографировали» Галактику при помощи радиоизображений других, далеких галактик. Дело в том, что на эти изображения оказывают влияние облака пыли и газа, заполняющие все пространство между звездами в нашей Галактике. Проходя сквозь них, радиоизлучение рассеивается, а изображения «размазываются». Однако в зависимости от направлений на небе степень этого рассеивания бывает разной в зависимости от плотности межзвездной пыли. Так, исследуя сигналы квазаров (ядер активных галактик) из разных «уголков» неба, ученые в зависимости от степени искажения получаемых изображений сформировали наиболее полную на сегодняшний день карту распределения крупномасштабных помех в межзвездной среде Млечного пути.

Таким методом «взгляда снаружи» удалось установить, что рассеивающие экраны концентрируются в плоскости Галактики ближе к центру, а также в области вспышек сверхновых — сильнейших взрывов старых звезд.

Знание более полной картины распределения межзвездного вещества на Млечном пути может иметь и прикладное значение. По облакам пыли и газа астрофизики могут эффективнее восстанавливать истинное изображение далеких космических объектов.

Тот самый «оранжевый бублик» - черная дыра.

В качестве примера главный научный сотрудник МФТИ и ФИАН, член-корреспондент РАН Юрий Ковалев привел историю с восстановлением изображения черной дыры («оранжевого бублика») в центре нашей Галактики. Прежде чем получить его и обнародовать весной 2022 года, астрономам понадобились годы, чтобы «очистить» весьма размытую плотным облаком плазмы картинку. В итоге, только после наблюдений на очень короткой волне –  1,3 мм, черная дыра стала просматриваться более отчетливо. Имея больше данных о местах концентрации межзвездных облаков, подобные результаты можно будет получать быстрее.

https://www.mk.ru/science/2022/10/26/astrofiziki-sfotografirovali-mlechnyy-put-iz-dalekikh-galaktik.html

26.10.22 26.10.2022 Научная Россия. Межзвездная пыль позволила ученым взглянуть на Млечный Путь из далеких галактик

Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ), Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) и Крымской астрофизической обсерватории посмотрели на Млечный Путь из далеких галактик. В этом им помогли квазары — маяки Вселенной — одни из самых ярких объектов в космосе, которые находятся в миллиардах световых лет от Земли. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Карта распределения турбулентных плазменных экранов Галактики, рассеивающих радиоизлучение квазаров. Красный цвет соответствует сильному, а темно-синий — слабому рассеянию

Невозможно увидеть полную структуру нашей Галактики с Земли, поскольку мы находимся внутри нее. Нужны «фотографии» Млечного Пути «снаружи». В качестве таких «фотографий» астрофизики используют радиоизображения, получаемые от далеких галактик. На эти изображения оказывают влияние облака пыли и газа, заполняющие все пространство между звездами в нашей Галактике. Проходя сквозь них, радиоизлучение рассеивается, а изображения «размазываются». Но: «кто нам мешает, тот нам поможет», решили российские ученые и сформировали наиболее полную на сегодняшний день карту распределения крупномасштабных рассеивающих экранов в межзвездной среде Галактики. В этом им помогли далекие квазары.

«Наша задача заключалась в том, чтобы исследовать, насколько сильным является рассеяние радиоволн в различных направлениях на небе, и построить первую детальную карту пространственного распределения таких областей — мощных рассеивающих экранов Млечного Пути», — рассказал об исследовании Александр Пушкарев, профессор РАН, ведущий научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории и ФИАН.

Межзвездная среда может обладать высокой турбулентностью, вызванной взрывными процессами в результате эволюции звезд в Галактике, а также влиянию космических лучей. Прохождение радиоволн через турбулентную плазму приводит к рассеянию излучения и, как следствие, к искажению изображения источника. Изучение эффектов рассеяния радиоволн позволяет восстанавливать истинное изображение далеких космических объектов.

«В нашей работе мы показали, что рассеивающие экраны концентрируются к плоскости Галактики в направлениях на ее центр, а также области вспышек сверхновых — сильнейших взрывов на финальных стадиях звездной эволюции», — пояснила Татьяна Корюкова, аспирантка ФИАН.

В качестве просвечивающих маяков традиционно использовали пульсары нашей звездной системы из-за их крайне малых размеров, всего около 10 км в диаметре. Но квазары более многочисленны, и вдобавок их излучение проходит через всю глубину Галактики.

«Астрономам всегда интересно понять, как распределено вещество в нашей Галактике Млечный Путь, и мы здесь просвечиваем его с помощью далеких маяков — ядер других галактик. По тому, как меняется их излучение, мы понимаем состав и расположение межзвездной среды, и это позволяет нам изучить наш космический дом еще лучше», — отметил Александр Плавин, научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ.

Таким образом, исследование имеет важное прикладное значение: новая детальная карта мощности галактического рассеяния позволит ученым учитывать этот эффект для широкого круга задач современной астрофизики.

«Я добавлю один конкретный пример, который у многих на слуху, — тень черной дыры, тот самый “оранжевый бублик” в центре нашей Галактики, который астрофизики обнародовали в конце мая 2022 года. Расстояние до этой черной дыры — 27 тыс. световых лет, ее масса — примерно 4 млн масс Солнца. Почему же астрономам понадобились годы на восстановление этой картинки? Как это ни печально, черная дыра спрятана от наблюдателей очень плотным облаком межзвездной плазмы; астрономы долгие годы видели там только размытое пятно. Для того чтобы хоть что-то разглядеть, им пришлось сильно потрудиться и провести наблюдения на очень короткой волне: 1,3 мм», — подытожил Юрий Ковалев, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник МФТИ и ФИАН.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проекта РНФ 21-12-00241).
Информация и фото предоставлены пресс-службой МФТИ

https://scientificrussia.ru/articles/mezzvezdnaa-pyl-pozvolila-ucenym-vzglanut-na-mlecnyj-put-iz-dalekih-galaktik

26.10.22 26.10.2022 Агентство информационных сообщений. Россия начнет серийный выпуск собственных аппаратов МРТ

Сконструированная в России установка магнитно-​резонансной томографии (МРТ) собрана, прошла технические испытания и готовится к передаче в серийное производство.

Установка разработана в Физическом институте имени П.Н. Лебедева (ФИАН) в Москве. В понедельник, 24 октября ученые ФИАН показали отечественный аппарат МРТ журналистам, сообщает «Российская газета»

Об этой практической разработке известного академического института, где занимались преимущественно теоретическими исследованиями (шестеро сотрудников ФИАН в разные годы удостоены Нобелевской премии по физике), заговорили после того, как в марте 2022 года на президиуме РАН был представлен доклад "Создание российского производства магнитно-​резонансных томографов для высокоточной медицинской диагностики на основе уникальной отечественной разработки".

В том обсуждении наряду с учеными-​физиками, разработчиками важнейшего диагностического аппарата, участвовали их коллеги из отделения медицинских наук РАН, в том числе врачи-​практики, руководители крупных медицинских центров. А еще - ключевые лица из минздрава и проявившие интерес индустриальные партнеры (холдинг "Швабе" Госкорпорации "Ростех" и дочерняя структура "Росатома" компания "Русатом Хэлскеа").

Казалось бы, лед тронулся, прорывные идеи российских ученых в области гражданских применений пошли наконец туда, где их ждут. И где они с учетом санкционного запрета на импорт в Россию высокотехнологического оборудования становятся не просто востребованными, а жизненно необходимыми. Однако на деле, увы, как в известной русской поговорке: скоро сказка сказывается...

На вопрос о том, когда в медицинских учреждениях могут появиться отечественные МРТ, в марте-​апреле 2022 года разработчики отвечали: через год-​полтора. Это время, по словам доктора физматнаук Евгения Демихова (он с 2008 года ведет в ФИАН проект российского МРТ), потребуется "на доводки прибора", после чего "можно начинать серийный выпуск".

Полгода спустя, 24 октября, при демонстрации уже собранного аппарата МРТ4.1, тот же Евгений Демихов сказал, что для запуска в серию потребуется как минимум три года. А директор ФИАН - член-​корреспондент РАН Николай Колачевский в интервью порталу "Научная Россия" решил еще больше подстраховаться. Чтобы найти достаточные источники финансирования, подобрать производственные площадки, доработать отечественное ПО и найти замену той микроэлектронике, что закупалась по импорту, уйдет от трех до пяти лет.

А кроме того, потребуется сертификация инновационной установки как медицинского прибора со всеми предшествующими испытаниями на подтверждение ее эффективности и безопасности.

Сейчас на мировом рынке МРТ, где доминируют General Electric, Siemens, Philips, Toshiba и подтягивается Hitachi, преобладают установки с магнитным полем в 3 тесла - их примерно 75%. Около четверти - это аппараты в 1,5 Тл, и разработка ФИАН именно в этом мощностном диапазоне. При более высоком магнитном поле удается получить более четкое изображние. "Но и МРТ с полем 1,5 тесла дают пространственное разрешение 0,5 мм, что позволяет диагностировать большую часть всех патологий", - уточняет Евгений Демихов.

Как стало понятно из его ответов на другие вопросы, руководство ФИАН и сами авторы ноу-​хау в проекте российского МРТ адекватно воспринимают ситуацию с интеллектуальной собственностью на разработку и готовы к законному делегированию части этих прав в пользу индустриальных партнеров, которые сейчас оценивают перспективы и свои возможности в этом проекте.

Еще один важный момент, по словам директора института, "сугубо организационный" - он связан с созданием научно-​производственной кооперации, определением источников финансирования и гарантиями от потребителей, что такой аппарат будут закупать.

- Уже сегодня нужен гарантированный потребитель, - заявил Николай Колачевский. - Хотя бы на первые пять установок...

В унисон с директором ФИАН о гарантиях закупки дорогостоящего медицинского оборудования, что создается или будет создаваться по программам импортозамещения, говорил и глава "Росатома" Алексей Лихачев, представляя такие разработки на совещании с участием вице-​премьера Татьяны Голиковой и министра здравоохранения Михаила Мурашко.

- Необходим гарантированный спрос на наши перспективные разработки со стороны медицинских учреждений. Считаем целесообразным создание единой системы закупок, которая позволит нам планировать будущее производство, - сказал Лихачев. - Нам нужен план на 5-7 лет вперед для того, чтобы расширить производство, укрепить его материальную базу.

https://vg-news.ru/n/162184

26.10.22 26.10.2022 Российская академия наук. Помощник президента РФ Андрей Фурсенко посетил Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

21 октября 2022 г. помощник президента Российской Федерации Андрей Фурсенко в ходе визита в ФИАН им. П.Н. Лебедева обсудил ход реализации дорожной карты по квантовым вычислениям.

Директор ФИАНа член-корреспондент РАН Николай Колачевский выступил с сообщением о состоянии дел в институте.

Директор Российского квантового центра Руслан Юнусов рассказал о наиболее актуальных трендах текущего года и сотрудничестве в целях развития квантовых вычислений.

Научный сотрудник лаборатории «Оптика сложных квантовых систем» ФИАН Илья Семериков сообщил о результатах и планах на конец 2022 года, а также коротко описал устройство квантового компьютера.

Заведующий Лабораторией искусственных квантовых систем МФТИ Олег Астафьев рассказал об измерении сверхпроводниковых квантовых систем и продемонстрировал образец изготовленного учеными процессора.  

В ходе визита помощник президента посетил лабораторию «Оптика сложных квантовых систем», где сотрудники ФИАНа продемонстрировали ему квантовый компьютер и атомные часы на атомах тулия.

Источник: отдел по связям с общественностью ФИАН.

https://new.ras.ru/activities/news/pomoshchnik-prezidenta-rf-andrey-fursenko-posetil-fizicheskiy-institut-im-p-n-lebedeva-ran/

26.10.22 25.10.2022 Российская академия наук. ФИАН представил уникальную российскую МРТ-установку

Ученые Физического института им. П.Н. Лебедева (ФИАН) во время пресс-тура продемонстрировали уникальную российскую МРТ-установку. В условиях санкционного давления этот прибор призван стать заменой дорогостоящим импортным томографам. От зарубежных аналогов его выгодно отличает отсутствие потребности в жидком гелии, что сокращает расходы по обслуживанию аппарата на 30%.

Разработчик, руководитель отделения физики твердого тела ФИАН Евгений Иванович Демихов рассказал об особенностях новой установки.

«Это очень сложная технология. Такой прибор можно сравнить разве что со спутником, который запускают в космос. Наше пространственное разрешение 0,5 мм позволяет диагностировать большую часть всех существующих патологий», — сообщил Е.И. Демихов.

Тем значительнее технологический прорыв, которого удалось достичь ученым ФИАН — устройство может работать непрерывно в течение пяти лет, не требует охлаждения жидким гелием. Таким образом российская медицина не только сокращает расходы на закупку МРТ-устройств за рубежом, но и тратит гораздо меньше денег на их обслуживание.

«Когда в 2008 г. разработка этого устройства только начиналась, в успех пока еще никто не верил, и только два-три человека из всего коллектива разделяли мою убежденность в том, что мы это сделаем. И мы действительно выиграли схватку с, можно сказать, природой. Наличие такого прибора говорит о высокой технологической культуре, которая сохранилась в нашей Академии наук», — дополнил Е.И. Демихов.

Разработчики ФИАН вновь подтверждают статус передового института страны, который взрастил семерых нобелевских лауреатов. Принципиально новая конструкция МРТ-установки станет важным шагом в развитии качественного импортозамещения в нашей стране. Около 70% комплектующих томографа — отечественные, как и все программное обеспечение. Более того: ФИАН уже готова к налаживанию производства.

«Для того, чтобы запустить производство, нам нужно полностью пересобрать установку, поскольку необходимо избавится от последних элементов, которые мы закупали за рубежом. Это очень большой объем работ, но он выполним. По предварительным оценкам, для того, чтобы производить сотню томографов в год, нам понадобятся еще примерно три года подготовки», — заключил Е.И. Демихов.

Материал подготовлен при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.

https://new.ras.ru/activities/news/fian-predstavil-unikalnuyu-rossiyskuyu-mrt-ustanovku/

26.10.22 26.10.2022 Аргументы и факты. По сложности — как спутник. Наши учёные представили новую МРТ-установку

В Физическом институте им. П. Н. Лебедева (ФИАН) показали, что наука реально может сделать для импортозамещения. Там представили первую российскую МРТ-установку, уже готовую к вводу в производство, и рассказали об уникальной прорывной технологии, которая значительно удешевит работу томографов и упростит их обслуживание.

Усилия даром не пропали

Когда в марте Российская академия наук начала обсуждать, чем она готова помочь государству в деле импортозамещения, первым делом вспомнили об установках магнитно-резонансной томографии. В больницах и поликлиниках по всей стране стоят аппараты зарубежного производства, но, оказывается, ещё в 2008 году в Физическом институте («родовом гнезде» семи нобелевских лауреатов) был создан отечественный томограф, которому тогда не дали ходу. Из высоких кабинетов прозвучало привычное в те годы: зачем вкладываться во что-то своё и потом ждать несколько лет, если можно прямо сейчас купить такое же за рубежом?

Тем не менее крест на проекте не поставили. Пилотный образец МРТ-установки показывали на выставках, технологию совершенствовали, и вот теперь выяснилось, что усилия учёных даром не пропали. Результат их труда оказался востребован. Если западные разработчики откажут нам в обслуживании своих томографов и обеспечении комплектующими, страна не останется без этих важнейших медицинских приборов. А в перспективе их все можно будет заменить отечественными аналогами.

Вспомнив в марте о разработке учёных из ФИАНа, Академия наук организовала рабочую группу с Ростехом и Росатомом. Было сформировано и согласовано с минздравом техническое задание, а Росатом выделил на проект деньги. Теперь результат  представили журналистам.

В чём его преимущества?

«По сложности этот прибор можно сравнить с космическим спутником. В нём много совершенно разнородных систем, и каждая требует отдельной научной разработки, — рассказывает заведующий криогенным отделом ФИАН, доктор физико-математических наук Евгений Демихов. — Пространственное разрешение в 0,5 миллиметра позволяет диагностировать большую часть всех существующих патологий. Этот томограф уже работал в Центре неврологии и Центре нейрохирургии. И там, и там остались довольны. Медики говорили нам, что можно начать производство, и мы в ближайшее время готовы это сделать. Это большой объём работ, но мы его можем выполнить. Нужно “перелопатить” всю разработку, подобрать новую комплектацию. Если выпускать 100 томографов в год, это покроет российскую потребность».

Всего нашей стране нужно 70-80 МРТ-установок в год, и они остаются самым дорогостоящим импортным медицинским оборудованием. По словам Демихова, отечественный аппарат по нынешним ценам стоил бы около 90 миллионов рублей, и это было бы дешевле, чем в среднем по рынку.

Среди преимуществ нашего томографа — то, что 70% его комплектующих российского происхождения. Магнит — а это «сердце» прибора и более половины его стоимости — сделан из отечественного сверхпроводника. Кроме того, аппарат показывает лучшую временную стабильность. Это важный параметр, который определяет качество снимка. Наконец, в разработке используется наше программное обеспечение. А это значит, что техника защищена от попыток проникновения извне. Как раз проблема импортных МРТ-установок в том, что они имеют внешнее управление, и оператор, допустим, из Нидерландов получает доступ ко всей информации, включая болезни наших соотечественников. Может, в этом и нет ничего страшного, но лучше бы этого избежать.

Справится и медсестра

Но это не всё. Учёные из ФИАН предлагают новую технологию, которая будет выгодно отличать российские МРТ-аппараты от импортных аналогов. Она связана с системой охлаждения.

«Обычный томограф требует заливки жидкого гелия. Благодаря ему в приборе пропадает электрическое сопротивление. Но гелий сильно подорожал, это отражается на стоимости обслуживания, — объясняет Евгений Демихов. — Мы совершили технологический прорыв, сделали безгелиевый прибор. Это революционная разработка. Томограф, работающий на так называемых сухих магнитах, становится дешевле, и обслуживать его значительно проще — обычная медсестра может с ним управляться. Расходы на обслуживание такой установки сократятся на 30%».

По этим причинам российские томографы могут не только занять на отечественном рынке соответствующую нишу, но и составить конкуренцию западным приборам за границей. Иначе говоря, у них есть экспортный потенциал.

По словам директора ФИАН Николая Колачевского, на доведение проекта до серийного производства требуется 4,5 миллиарда рублей. Сейчас появились компании-инвесторы, которые обеспечат эти вложения. Другой важный вопрос — рабочая сила. Для производства понадобится команда из 200 высококвалифицированных сотрудников. Пока их на рынке нет (есть максимум 30 человек), а значит, нужно будет искать и готовить специалистов.

Уже разработана дорожная карта проекта, она прописана на 4 года. Учёные надеются, что уже в следующем году смогут начать производство уникальных МРТ-установок.

https://aif.ru/society/science/po_slozhnosti_kak_sputnik_nashi_uchyonye_predstavili_novuyu_mrt-ustanovku

26.10.22 26.10.2022 Российская газета. Ученые ФИАН готовы передать права на производство МРТ собственной разработки

Сконструированная в России установка магнитно-резонансной томографии (МРТ) собрана, прошла технические испытания и готовится к передаче в серийное производство.

Преимущество российского МРТ - минимальная потребность в жидком гелии для охлаждения сверхпроводников. А в планах - создание аппарата на "сухих" магнитах, вообще не требующих охлаждения гелием. / Александр Корольков

Так, если не впадать в эйфорию и ложный пафос, можно суммировать главное, что решились показать и рассказать журналистам в минувший понедельник в ФИАН - Физическом институте имени П.Н. Лебедева, что на Ленинском проспекте в Москве.

Об этой практической разработке известного академического института, где занимались преимущественно теоретическими исследованиями (напомним: шестеро сотрудников ФИАН в разные годы удостоены Нобелевской премии по физике), заговорили после того, как в марте 2022 года на президиуме РАН был представлен доклад "Создание российского производства магнитно-резонансных томографов для высокоточной медицинской диагностики на основе уникальной отечественной разработки".

Прорывные идеи российских ученых в области гражданских применений сегодня не просто востребованы, а становятся жизненно необходимы

В том обсуждении, о котором мы подробно рассказывали ("Как преодолеть зависимость от импорта в критических областях экономики". - "РГ", 05.04.2022), наряду с учеными-физиками, разработчиками важнейшего диагностического аппарата, участвовали их коллеги из отделения медицинских наук РАН, в том числе врачи-практики, руководители крупных медицинских центров. А еще - ключевые лица из минздрава и проявившие интерес индустриальные партнеры (холдинг "Швабе" Госкорпорации "Ростех" и дочерняя структура "Росатома" компания "Русатом Хэлскеа").

Казалось бы, лед тронулся, прорывные идеи российских ученых в области гражданских применений пошли наконец туда, где их ждут. И где они с учетом санкционного запрета на импорт в Россию высокотехнологического оборудования становятся не просто востребованными, а жизненно необходимыми. Однако на деле, увы, как в известной русской поговорке: скоро сказка сказывается...

На вопрос о том, когда в медицинских учреждениях могут появиться отечественные МРТ, в марте-апреле 2022 года разработчики отвечали: через год-полтора. Это время, по словам доктора физматнаук Евгения Демихова (он с 2008 года ведет в ФИАН проект российского МРТ), потребуется "на доводки прибора", после чего "можно начинать серийный выпуск".

Полгода спустя, 24 октября, при демонстрации уже собранного аппарата МРТ4.1, тот же Евгений Демихов сказал, что для запуска в серию потребуется как минимум три года. А директор ФИАН - член-корреспондент РАН Николай Колачевский в интервью порталу "Научная Россия" решил еще больше подстраховаться. Чтобы найти достаточные источники финансирования, подобрать производственные площадки, доработать отечественное ПО и найти замену той микроэлектронике, что закупалась по импорту, уйдет от трех до пяти лет. А кроме того, потребуется сертификация инновационной установки как медицинского прибора со всеми предшествующими испытаниями на подтверждение ее эффективности и безопасности.

Сейчас на мировом рынке МРТ, где доминируют General Electric, Siemens, Philips, Toshiba и подтягивается Hitachi, преобладают установки с магнитным полем в 3 тесла - их примерно 75 процентов. Около четверти - это аппараты в 1,5 Тл, и разработка ФИАН именно в этом мощностном диапазоне. При более высоком магнитном поле удается получить более четкое изображние. "Но и МРТ с полем 1,5 тесла дают пространственное разрешение 0,5 мм, что позволяет диагностировать большую часть всех патологий", - уточняет Евгений Демихов.

Как стало понятно из его ответов на другие вопросы, руководство ФИАН и сами авторы ноу-хау в проекте российского МРТ адекватно воспринимают ситуацию с интеллектуальной собственностью на разработку и готовы к законному делегированию части этих прав в пользу индустриальных партнеров, которые сейчас оценивают перспективы и свои возможности в этом проекте.

Еще один важный момент, по словам директора института, "сугубо организационный" - он связан с созданием научно-производственной кооперации, определением источников финансирования и гарантиями от потребителей, что такой аппарат будут закупать.

- Уже сегодня нужен гарантированный потребитель, - заявил Николай Колачевский. - Хотя бы на первые пять установок...

В унисон с директором ФИАН о гарантиях закупки дорогостоящего медицинского оборудования, что создается или будет создаваться по программам импортозамещения, говорил и глава "Росатома" Алексей Лихачев, представляя такие разработки на совещании с участием вице-премьера Татьяны Голиковой и министра здравоохранения Михаила Мурашко.

- Необходим гарантированный спрос на наши перспективные разработки со стороны медицинских учреждений. Считаем целесообразным создание единой системы закупок, которая позволит нам планировать будущее производство, - сказал Лихачев. - Нам нужен план на 5-7 лет вперед для того, чтобы расширить производство, укрепить его материальную базу.

https://rg.ru/2022/10/26/na-leninskom-magnitnyj-rezonans.html

26.10.22 26.10.2022 Реальное время. Первый отечественный томограф готов к серийному производству

Фото: realnoevremya.ru/ Олег Тихонов

Российские ученые разработали первый отечественный томограф высокой мощности, который на 70% состоит из отечественных материалов. Прибор создали в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН.

Российский аппарат дешевле иностранных. При этом он способен делать снимки более высокого разрешения. Ученые выразили готовность к серийному производству аппарата в течение трех лет.

Стоимость одного устройства составит от 80 миллионов рублей. Эксперты уверены, система здравоохранения на сегодняшний день обязана иметь собственную МРТ-технологию: зарубежное оборудование в условиях санкций может сломаться в любой момент.

За 5 лет ученые планируют производить по 100 аппаратов в год. По их мнению, это полностью сможет решить потребность в импортозамещении.

Аппарат создан по абсолютно новой технологии и отличается от зарубежных МРТ. В частности, он работает на так называемых сухих магнитах, не требующих охлаждения дорогостоящим гелием.

Фото: realnoevremya.ru/Ринат Назметдинов

Магнитно-резонансный томограф — это сложная конструкция, главный элемент которой — магнит, также созданный в ФИАНе. Специальные модули позволяют установить нужное значение магнитного поля в каждой точке человеческого организма. Это необходимо, чтобы затем провести ряд математических расчетов. Таким образом распределение по частотам обеспечивает распределение по координатам. По сути, томограмма — это математическая операция.

Российские ученые также занимаются выращиванием сцинтилляционных кристаллов, чтобы в будущем создать отечественный аналог позитрон-эмиссионного томографа — высокотехнологичного и точного диагностического прибора в медицине.

https://realnoevremya.ru/news/264122-v-rossii-gotov-k-seriynomu-proizvodstvu-pervyy-tomograf

Подкатегории