Нижегородские ученые создали уникальную антенну для диагностики болезней

Нижегородские ученые создали уникальную антенну для диагностики опасных болезней без хирургического вмешательства. Изобретение специалистов Института прикладной физики Российской академии наук немецкие физики прозвали «матерью всех антенн».

«Раньше, чтобы увидеть глазами то, что видит наша оптико-акустическая техника, нужно было воспользоваться скальпелем, – рассказывает руководитель международного проекта РНФ № 18–45–06006, старший научный сотрудник отдела 360 ИПФ РАН Павел Субочев. – Объединив лазерные и ультразвуковые технологии, мы вышли на совершенно новые диагностические возможности: теперь могут быть объяснены причины возникновения многих болезней, открыты новые способы лечения».

Оптико-акустическими разработками Павел Субочев занимается более 10 лет. Недавно нижегородцы скооперировались с немецкими коллегами (группой профессора Даниила Рязанского), имеющими большой опыт работы и прекрасную обеспеченность современным оптико-акустическим оборудованием. В 2017 году международный проект был поддержан российско-немецким грантом. А когда руководитель немецкого коллектива переехал в соседнюю Швейцарию, изобретение также сменило прописку.

Объединение лазерных и ультразвуковых технологий привело к новому методу диагностики, ещё более точному, чем МРТ или КТ (трёхмерные картинки).

Роль глаза в нашей оптико-акустической установке выполняет разработанная в ИПФ РАН сверхширокополосная 512-элементная антенна, позволяющая визуализировать объём одного кубического сантиметра с пространственным разрешением 50 микрон. Четвёртым и пятым измерениями ученые превратили классические чёрно-белые томограммы в цветные видеограммы, на которых вены и артерии показаны разным цветом.

«Если говорить о сложности задачи, успешно выполненной российскими инженерами, то это было то же самое, как подковать 512 блох вместо одной лошади, – продолжает Павел. – Раньше мы занимались одноэлементными антеннами, сейчас же смогли вместить сразу 512 элементов в один объём. Это была очень сложная технологическая задача. Вся работа выполнялась вручную. Именно инженеры сыграли ключевую роль в нашем международном проекте, при этом мы сработали по сетевому принципу. В проекте приняли участие специалисты не одного подразделения или института. Возникла кооперация сразу между несколькими нижегородскими организациями. Думаю, что это говорит о нераскрытом технологическом потенциале нижегородской науки: хотя мы работаем в разных областях и организациях, нас могли бы и впредь объединять подобные вызовы».

Сегодня нашу уникальную 512 элементную антенну можно увидеть только в университете Швейцарии ETH. Пока она используется для нейровизуализации лабораторных животных. Следующий шаг – антенна для человека.