Лікуємо хворобу віку

Щороку у світі сім мільйонів людей вмирають від раку. В Україні ця цифра становить 85 тис. онкохворих. Перемога над цією хворобою - відкриття нових апаратів і засобів, здатних діагностувати недугу на ранніх стадіях. Харківські вчені зробили переворот у діагностиці онкозахворювань. 23 серпня Указом Президента України п’ятьом харківським ученим, інженерам та лікарям - Євгенію Бараннику, Сергію Литвиненку, Анатолію Марусенку, Віктору Пупченку та Анні Лінській - присуджено Державну премію за розробку, яка допомагає визначити злоякісність пухлини і позбавитися від неї за допомогою магнітного поля і наночастинок. Над цим проектом харківські науковці працювали 14 років. Серед авторів цього проекту - доктор фізико-математичних наук, професор кафедри ядерної та медичної фізики фізико-технічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, провідний науковий співробітник фірми «Радмір» ДП ПАТ «АТ Науково-дослідний інститут радіотехнічних вимірювань» Є. О. БАРАННИК.

Євген Олександрович БАРАННИК:

- Над вирішенням проблеми діагностики раку працюють всі без виключення відомі розробники сучасного наукоємного медичного обладнання, як наприклад, General Electrics, Siemens, Toshiba, Philips тощо. У 2010 р. американські науковці та французькі фахівці з фірми SuperSonic Imagine запропонували світу свою версію діагностики хвороби завдяки вимірюванню швидкості зсувних хвиль. Однак їх «ноу-хау» потребувало вартісної апаратури та затрат. Харківська група медичних фізиків, яка працювала над цією ж проблемою вже більше 10 років, відразу запропонувала свій метод діагностики за допомогою зсувних хвиль. У 2011 р ця робота наших науковців та інженерів харківської фірми «Радмір» на чолі з А. І. Марусенком знайшла своє втілення у оригінальних бюджетних апаратах з ультразвукової діагностики серії Ultima, адаптованих до свого споживача. Новий апарат має інший алгоритм отримання діагностичної інформації, що заснований на теорії допплерівського зондування. За своїми функціональними можливостями знаходиться на рівні кращих і не поступається французьким зразкам. Навіть має переваги - він у рази дешевший та дозволяє значно підвищити достовірність діагностики онкологічних захворювань. До речі, метод діагностики раку за допомогою зсувних хвиль і досі є унікальним, оскільки незважаючи на значні зусилля провідні виробники ультразвукової діагностичної апаратури так і не змогли на сьогодні втілити його у повному обсязі у своїх діагностичних приладах.

- Наукова робота має дві частини: виявлення та лікування. Розкажіть, як відбувалась експериментальна робота, як вдалося виявити захворювання?

- Фізика - наука експериментальна. Купували шматки телячої печінки та інших м’яких тканин і на цій основі досліджували різні методики ультразвукової діагностики, будували та перевіряли відповідні фізико-математичні моделі. Експерименти і клінічна практика доводили, що ультразвук «в лоб» погано відрізняє уражені тканини від здорових. Дивлячись на екран комп’ютера, важко зрозуміти, чим саме уражений орган. Головна ідея дослідження: будь-яке випромінювання - тисне, ультразвукове - також тисне за допомогою так званої сили радіаційного тиску. Отож ми створювали інтенсивний фокусований імпульсний пучок, що продавлював тканину із середини. Коли імпульс закінчувався, тканина «відігравала» у зворотному напрямку і від цього місця починала розповсюджуватися зсувна хвиля. Не ультразвукова хвиля - а ЗСУВНА! Так от: ракові тканини за характеристиками зсувної жорсткості відрізняються від здорових інколи у десятки разів. Це дуже тонкий процес, адже зсувні хвилі важко реєструвати і вилучати достовірну діагностичну інформацію. Для цього потрібна дуже точна апаратура, стійка до шумів, і оригінальні алгоритми опрацювання, які довелося розробити. Значна частина часу приділялась візуалізації пухлин, адже дуже важливо побачити їх на екрані. Перша у світі публікація з цього приводу із зображенням фантому ракової пухлини за допомогою зсувних хвиль вийшла у європейському акустичному журналі за нашим авторством. Для цього ми розробили такий імітатор, фантом, та спеціально підфарбували його добавками, щоб контролювати зсувнохвильове зображення за допомогою звичайного ультразвуку.

- Кому завдячуєте своїми досягненнями? Розкажіть про ваших наставників.

- З Вчителями мені пощастило. Я навчався у іменитих фізиків і чудових людей. Працював над квантовою теорією магнетизму і був останнім захищеним аспірантом видатного фізика-теоретика, професора І. О. Ахієзера. Також моїм учителем вважаю видатного ученого у галузі фізики твердого тіла та матеріалознавства, члена-кореспондента НАН України, професора В. В. Сльозова, з яким у далекі 80-і роки починав займатися проблемами медичного ультразвуку. Загалом як нашому поколінню фізтехівців, так і усім наступним, на вчителів щастить, бо це видатні вчені як ННЦ України ХФТІ, так і багатьох інших провідних наукових центрів.

- Євгене Олександровичу, знаю, що Вас запрошують до співпраці відомі європейські та американські університети та наукові центри?

- Справді, але допоки нікуди не збираюся. Вірю у краще майбутнє України і наступних поколінь молодих українських науковців, зокрема, медичних фізиків, яких треба готувати. Вірю, що у нашій країні працюватимуть фахівці високого рівня, які створюватимуть конкурентоспроможний науковий продукт.

Л. ТИМАРСЬКА.