При поддержке

Как томографы научились высвечивать даже эмоции

Рассказывает Владислав Рожков
Медицинский физик, научный сотрудник Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных проблем

Я вижу вас насквозь

1.
Я не сделал корабль. Но сделал гитарный дисторшн в восьмом классе. Соседей впечатлило, устраивали овации. По батарее.
Свободное время мы проводили не в смартфоне, а во дворе. Мы строили космолеты из поддонов и прорубали путь к сокровищам сквозь заросли крапивы. Я хотел быть как главный герой книги «Таинственный остров» Сайрус Смит, он на необитаемом острове из ничего сделал все. Электричество, кирпичи, даже корабль.
Сейчас у всех, да и у меня вся жизнь в телефоне! А в нашем детстве и юности все лучшее происходило в голове.
Вы помните время, когда интернета не было, а телевизор был один на дом? Я тут недавно был на Летней школе… Место, где зумеры пытались постичь науку во всех ее проявлениях: социология, химия, физика. Рядом с корпусами висели рукомойники. Ну старые, с носиком, аналоговые! И вот эти зумеры стоят, машут руками в недоумении, ищут сенсор… А потом идут к вожатому и говорят, что он сломался.
В 5 лет мой друг Серега узнал букву А, а я уже прочитал «Таинственный остров" и приступал к «Тому Сойеру», энциклопедиям и схемам радиоприемников. А там и Серега перестал со мной дружить…
Меня зовут Владислав Рожков. И я раскрашиваю химические элементы в пикселях.

Я художник, который рисует невидимое. Такой Сальвадор Дали от IT.

Только мне цвета диктуют не голоса в голове, а химический состав объекта.

В науку меня привел Жюль Верн. Я с ним подружился еще в детском саду.

И с тех пор для меня физика — это не формулы, а возможность на ощупь разобраться с законами мира.
Ведь мозг — лучший художник. Закрыл глаза — и вот ты гуляешь по необитаемому острову. Сиреневый лес, зеленые жирафы, синие слоны, Цой жив!
Вот окаменелость, которой 140 миллионов лет. Это улитка. Визуально — это просто кусок породы. А мы делаем цветной 3D-срез, где каждый цвет — это химический элемент. Мы видим в ней все. Кальций, железо, уран… и был ли у нее гастрит. Это не магия. Это томография. Только не тела — а чего угодно. Даже воздуха. Даже пустоты. Мы можем отсканировать даже ваше разочарование в утреннем латте.
Сегодня я работаю с мультиэнергетической томографией. Это когда мы не просто «светим насквозь», а разбираем, что именно внутри объекта — из чего он сделан. В прямом смысле. Я помогаю врачам, археологам, геологам, биологам — заглядывать туда, куда раньше нельзя было даже предположить. Я не только скажу, что Коля прячется в шкафу. Я еще скажу, во что он одет, сколько там сидит и есть ли у него гастрит.
Даже поймал радиостанцию на самодельный приемник.
Работа выполнена при поддержке Гранта РНФ 22-15-00072-П
тест
Что такое лантаноиды?
Дальше
Узнать результат
Как звали инженера, который благодаря «Битлз» изобрел первый КТ-сканер в мире?
Дальше
Узнать результат
Что помогает увидеть однофотонная эмиссионная компьютерная томография?
Дальше
Узнать результат
Кто открывал радиоактивные элементы буквально голыми руками?
Дальше
Узнать результат
Как работает МРТ?
Дальше
Узнать результат
Ой-ой-ой. Кажется, кто-то запутался в лекарствах и должен посмотреть выступление спикера снова.
Поздравляем! Почти победа! Чтобы окончательно и бесповоротно разобраться в нефи — посмотри выступление Марии или прочти краткий текст
БРАВО! За лекарства можно не волноваться.
2.
Если врач — это стрелок, то медицинский физик — это тот, кто собирает прицел, калибрует пушку и держит карту местности.
ЖКХ в этом списке случайно — но, если честно, и там без физики не обошлось.
Разница лишь в том, что КТ — это компьютерная томография, где рентген режет тело на виртуальные ломтики,

МРТ — это магия магнитов и атомов водорода,

а ПЭТ и ОФЭКТ — это когда пациенту вводят радиоактивную метку, и мы буквально смотрим, как движется химия внутри него.
Диагностика сегодня — это уже не просто «послушал фонендоскопом».

Это КТ, МРТ, ПЭТ, ОФЭКТ — и, конечно, ЖКХ, куда без него.
Медицинская физика — это наука, которая помогает врачам видеть невидимое и точно лечить с помощью физических технологий. Она везде, где нужно точно рассчитать дозу, получить изображение или защитить человека от излучения.

Что же такое медицинская физика?

3.
А вы знали, что компьютерная томография появилась благодаря… Битлам?
А еще есть великая пара — Пьер и Мария Кюри.

Оба — гении. Оба — нобелевские лауреаты. Оба открывали радиоактивные элементы буквально голыми руками.

Но почему-то все помнят Марию, а Пьера — не очень.

Почему? Все просто: он меньше светился.
компьютерная томография – это побочный эффект британского рока.
Так что можно сказать:
А Хаунсфилд за это получил Нобелевку. Битлы — «Грэмми».

И все остальное — история. Или, если точнее, томография.
Да, тем самым — Джону, Полу, Джорджу и Ринго.

Компания EMI, которая записывала «Let it be» и «Yesterday», получала с этого хорошие деньги.

И однажды решила вложиться в науку — наняла инженера по имени Годфри Хаунсфилд.

Он не играл на гитаре. Он играл с рентгеном.
Ну или просто не дожил до эпохи соцсетей и стримов на тему: «Отвечаю на ваши вопросы».
А ведь первый рентгеновский снимок в истории — тоже был снимком руки. Только не сломанной, а… жены ученого.
Когда мы говорим «рентген», все представляют больничный снимок руки с подписью: «Перелом без смещения».

Как связаны Кюри, Рентген и «Битлз»?

А дальше понеслось — врачи, физики, инженеры — и, конечно, медицинские физики, которые теперь точно знают, сколько свинца надо, чтобы не засветить все вокруг.
Через кожу и плоть на снимке проступили кости… и кольцо. А на коже — язвы и покраснения… Но кому это интересно? Зато у нас есть прекрасный снимок. «А ты возвращайся на кухню, дорогая!» Ее пальцы были будто светящимися тенями, и это так поразило Рентгена, что он сказал: «Я не верю своим глазам — но наука верит изображениям».
В 1895 году Вильгельм Рентген открыл «икс-лучи» и, как любой нормальный муж… сразу посадил перед катодной трубкой жену.
И в итоге создал первый КТ-сканер в мире.

Физика — это очень сексуально!

4.
Это как если бы вы съели бутерброд и видели весь его путь по организму. Звучит как фантастика? Это уже работает.
Зато с ними видно то, что раньше было просто белым пятном на снимке. Например, позднее творчество Кристины Орбакайте.
А еще мы разрабатываем контрастные агенты на основе лантаноидов. Это не подвид гуманоидов с ластами, это редкие металлы. Очень капризные. Как я после трех часов без кофе.
Работа выполнена при поддержке Гранта РНФ 22-15-00072-П
Иногда с третьего раза, но работает. Как отношения.
Мы создаем системы для особой томографии, где используется радиоактивная метка, и можно увидеть, как будущий лекарственный препарат распределяется по телу в режиме реального времени.
Когда вы идете к врачу, вы хотите, чтобы он не ошибся. Чтобы диагноз был поставлен быстро и точно. Вот для этого мы и работаем.

Чтобы эти методы были доступны не только в лаборатории, но и в поликлинике.
Есть компьютерная томография. КТ — это жестко, быстро и по кости. Рентген, тысячи срезов, все видно четко и сразу.
А есть магнитно-резонансная томография. МРТ — это мягко, долго, но глубоко. Магниты, водород, томные сигналы от тканей — чистая чувственность физики.

Один скан — как прелюдия. Второй — как вспышка.
И в обоих случаях главное — не шевелиться.
Работа выполнена при поддержке Гранта РНФ 22-15-00072-П
Работа выполнена при поддержке Гранта РНФ 22-15-00072-П

Секретные эксперименты!

5.
Росомаха родом из Просянки! Шах и мат, Марвел!
А значит, человек выжил после ранения и прожил еще несколько лет со стрелой в руке. Я его называю Росомаха из Ставрополья.

И ведь это было несколько тысяч лет назад! То есть тогда уже была медицина. Или хотя бы кто-то, кто обработал рану и помог выжить.
А мы спустя многие столетия благодаря нашей технологии это увидели, и я рассказал вам!
Но если присмотреться — видно, что материал стрелы проник в ткани, причем процесс занял несколько лет.
А вот это — мой любимый случай. На первый взгляд — просто артефакт. Наконечник стрелы в пястной кости.
Верный ответ — мандарин. Мы ввели контраст, и теперь видим даже микрососуды в его долях.
Что это? Подумайте!
Я хочу вам показать — как это работает. Перед вами снимки, сделанные с помощью нашей технологии. И ваша задача — угадать, что на них.
6.
Суть науки — в соединении. Разных знаний. Разных людей.
Разных эпох.
Так что да, я — садовник будущего. Только вместо яблок — томографы.
Наука – это не про срочность.
Это про долговечность.

Про то, что работает сегодня – ради людей, которых еще даже нет.
Мы в лаборатории сканировали глиняные черепки. Через несколько месяцев — проверяли, как распределяется препарат в фантоме кровеносной системы. Разница — в тысячелетия. А технология — одна. И если когда-нибудь врач сможет точно диагностировать, что делать с атеросклеротической бляшкой, или археолог поймет, где именно зарыто золото скифов, — и в этом будет хоть капля нашего труда, — значит, мы делали все не зря.
Когда я впервые увидел, что наша система заработала, что изображение реконструировалось, что вот оно — то самое «внутри», — это был восторг. Как звук первой пойманной радиоволны. Или аккорд на самодельной гитаре. Маленькое чудо, в которое я вложил полгода жизни.
Почему я это делаю? Потому что интересно. И я точно знаю, что наше исследование помогает и будет помогать! Как будто я сажаю дерево, а собирать урожай будут мои правнуки. Если дерево не засохнет, конечно, и его не спилят для постройки нового ТЦ.

Как ученые растят томографы

Рок-звезды российской науки

НОВЫЙ ФОРМАТ

БАТЛ

Стендап

При поддержке
В спецпроекте использованы мемы и изображения из свободных источников (NASA, портрет Исаака Ньютона кисти Готфрида Книллера, Портрет девушки с карандашом кисти Аньоло Бронзино), платные изображения: Артур Новосильцев/Агентство городских новостей «Москва», Владимир Веленгурин/«КП» — Москва, E2.art.lab/Shutterstock/Fotodom, Stefan. Simonovski/Shutterstock/Fotodom, Triff/Shutterstock/Fotodom, Alexei Tacu/Shutterstock/Fotodom, Retouch man/Shutterstock/Fotodom, Valentina Razumova/Shutterstock/Fotodom, Hayati Kayhan/Shutterstock/Fotodom, Andrew Zarivny/Shutterstock/Fotodom, wedmoments. stock/Shutterstock/Fotodom, Ja Het/Shutterstock/Fotodom, Andrii_K/Shutterstock/Fotodom, Valentina Shilkina/Shutterstock/Fotodom, Undrey/Shutterstock/Fotodom, jose m feito/Shutterstock/Fotodom, Alexey Kljatov/Shutterstock/Fotodom, 3divan/Shutterstock/Fotodom, а также кадры из фильмов «Настоящий Человек-паук» (1966—1968. Marvel Comics Group, Krantz Films. Авторы идеи: Стэн Ли, Стив Дитко), «Хэллоуин Хьюби» (2020. Happy Madison Productions. Сценарий: Тим Херлихи, Адам Сэндлер. Режиссер — Стивен Брилл. Композитор — Руперт Грегсон-Уильямс), «Москва слезам не верит» (1978. Мосфильм. Сценарий — Валентин Черных. Режиссер — Владимир Меньшов. Композитор — Сергей Никитин), «Сумерки» (2008. Goldcrest Pictures, Imprint Entertainment, Maverick Films, Summit Entertainment, Temple Hill Entertainment, Twilight Productions. Сценарий: Мелисса Розенберг, Стефани Майер. Режиссер — Стивен Брилл. Композитор — Картер Бёруэлл), «Симпсоны» (1989—… 20th Television Animation, The Curiosity Company, Fox Television Animation, Gracie Films. Автор идеи: Мэтт Гроунинг).