29 ФЕВРАЛЯ/ 2020
ИННОВАЦИИ

Идеи должны приносить пользу обществу

Российские ученые внедряют уникальные решения
в сфере рентгенографии и рентгенодиагностики.
Уникальный рентгеновский аппарат для новорожденных, установка для проверки качества соединений оптоволоконного кабеля на океанической глубине – это лишь некоторые из последних проектов, которые сегодня активно разрабатывают ученые из Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина). Старейший электротехнический вуз Европы сейчас является научно-образовательным центром с мировым именем, лидером в области разработки радиоэлектронных, информационно-телекоммуникационных и информационно-управляющих систем и технологий. Научные разработки ученых ЛЭТИ находят применение в ведущих отраслях экономики страны. О последних достижениях российских исследователей в сфере рентгенографии и рентгенодиагностики проекту «Энциклопедии промышленности России» рассказал заведующий кафедрой электронных приборов и устройств СПбГЭТУ «ЛЭТИ», профессор Николай Николаевич Потрахов.
Биографическая справка
Потрахов Николай Николаевич – окончил Ленинградский электротехнический институт (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова (Ленина) в 1979 г. В настоящее время – заведующий кафедрой электронных приборов и устройств СПбГЭТУ «ЛЭТИ», доктор технических наук, профессор, автор учебного модуля «Микрофокусная медицинская рентгенография». Область научных интересов – рентгенография и рентгенодиагностика. Автор свыше 150 научных работ, опубликованных в российских и международных изданиях.

В 1991 году ректор ЛЭТИ, профессор Олег Васильевич Алексеев одним из первых среди руководителей вузов России принял решение создать свой технологический парк. Главной целью создания вузовского технопарка стало внедрение результатов интеллектуальной деятельности в реальный сектор экономики путем создания малых инновационных предприятий для ускоренного производственного освоения результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. На сегодняшний день Технопарк СПбГЭТУ «ЛЭТИ» является структурным подразделением университета, предоставляет комплекс бизнес-услуг малым инновационным предприятиям.
– Николай Николаевич, вы – преподаватель с большим стажем, воспитали немало талантливых специалистов отрасли. Каким вы видите современного студента технического вуза?

– Специалист должен быть подкован во всем. Мы готовим разработчиков электронной аппаратуры, а это умение и за станком постоять, какую-то деталь вычертить, и расчет сделать, и исследование провести, собственно прибор разработать, заставить его «дышать». То есть это очень многогранная сфера деятельности, во всех отраслях человек должен иметь хорошие знания. К сожалению, не всегда так получается. Изначально однобокость, нацеленность на результат ЕГЭ отсекает важное. Молодым людям начинает казаться, что какие-то знания не пригодятся им в будущем, и можно отбросить лишнее. А так не бывает. Все имеет значение. Кроме того, моя основная задача как преподавателя – донести до каждого студента, что мир изменился, что нужно работать на конечный результат. На коммерциализацию своих достижений, на то, чтобы ваши идеи приносили деньги и вам, и государству, а главное – пользу всему обществу. Мы готовим специалистов отрасли, и они должны быть заряжены на коммерческий успех, на достижение конечного результата – чтобы после окончания учебного заведения создавать свои предприятия, выводить свою продукцию на международный уровень. Этого требует новое время, новые условия, в которых мы живем.

– В 2013 году вы стали лауреатом Премии Правительства Санкт-Петербурга за выдающиеся достижения в области высшего и среднего специального образования. За что она была присуждена?

– Эта премия вручается, в том числе, за инновации в области образования. Как мне кажется, нам удалось совместить процесс обучения и процесс конкретной работы. Почти три десятка лет назад руководство нашего института приняло решение о том, чтобы коммерциализировать достижения вузовской науки. Так был образован Технопарк Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»), куда вошли малые предприятия, занимающееся разработками в различных областях, в частности в рентгенотехнике. Впоследствии мы интегрировали деятельность Технопарка в процесс обучения студентов. И практика показала, что это было очень удачное решение. Как преподаватель ты рассказываешь не об абстрактных разработках из других стран, США или Китая, а приводишь в пример конкретные результативные исследования, проведенные на базе родного вуза – и у молодых людей возникает интерес, многие просятся в Технопарк на практику. И это инновация: студент учится на реальном примере. Когда ему необходимо решить задачу, написать дипломную работу, он идет на малое предприятие Технопарка и решает задачу на конкретном примере, в процессе конкретной разработки.
– Николай Николаевич, разработки СПбГЭТУ «ЛЭТИ», в частности Вашей кафедры, в настоящее время востребованы и находят применение в различных сферах деятельности. В том числе, ЛЭТИ стал активным участником процесса создания научно-образовательного центра кораблестроения и морской техники, который сейчас формируется на основе высших учебных заведений под эгидой Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. Это так?

– Да. На кафедре электронных приборов и устройств мы проводим исследования, которые были бы интересны российскому судостроению.

– Речь идет о конкретном проекте?

– Именно. Мы сейчас работаем над рентгеновской установкой для неразрушающего контроля, предназначенной для проверки качества соединений оптоволоконного кабеля, который прокладывается на морской или океанической глубине. При этом наша установка может быть использована непосредственно на морских судах. Это первая отечественная разработка подобного назначения, в России нет аналогов. В мире такую аппаратуру изготавливает всего одна фирма в Англии.
– На какой стадии сейчас находятся работы?

– Сейчас уже готов первый образец, и он отправлен на испытания на завод по производству кабельной продукции.

– Производство рентгеновского оборудования в России не стоит на месте. И ЛЭТИ в этом процессе занимает передовую позицию. Сейчас вы работаете сразу над двумя приборами, которые в дальнейшем найдут свое применение в здравоохранении. Расскажите поподробнее о первом из них, о портативном цифровом рентгенографическом комплексе для новорожденных.

– Еще в советское время была разработана методика микрофокусный рентгенографии. Было предложено использовать специфические рентгеновские аппараты, которые предназначены исключительно для научных исследований в кристаллографии, медицине, биологии, промышленности и других областях. Они показали очень хорошие результаты. Дальше, как известно, был кризис, и работы в этом направлении остановилась. На нашей кафедре нам удалось сохранить устойчивый научный интерес к этой теме. Мы продолжали проводить исследования в области микрофокусной рентгенографии и, когда позволила экономическая обстановка в стране, уже были готовы предложить технические средства для реализации этой методики в различных областях медицины. Еще несколько лет назад новорожденные с критической массой тела в 500 граммов считались нежизнеспособными. И понятно, почему – у таких детей может быть целый «букет» заболеваний. А теперь ребенка весом в 500 граммов можно лечить. Но прежде чем лечить, нужно диагностировать. Однако все рентгеновские аппараты, которые до этого выпускались, были «заточены» под другие размеры тела, под детей со стандартным весом. Мы предложили микрофокусную рентгенографию. Она позволила сделать маленький аппарат с малой дозой облучения – настолько компактный, что сделать снимок можно непосредственно в палате реанимации, не вынимая ребенка из кювеза. При этом прибор цифровой.

Справка
Исследования при помощи микрофокусной рентгенографии предполагают получение рентгеновских изображений различных объектов с помощью источников излучения, размер фокусного пятна которых не превышает 0,1 мм – так называемых микрофокусных источников рентгеновского излучения (мири). Одной из особенностей микрофокусной рентгенографии является возможность получения информативных рентгеновских изображений одних и тех же объектов исследования при меньшей радиационной нагрузке по сравнению с классической рентгенографией.
— Я представляю стандартный аппарат для рентгенологических исследований, и с таким понятием, как «малогабаритность» он не имеет ничего общего. Сколько весит разработанный Вами прибор?

– Сегодня в мире аналогов такого миниатюрного медицинского рентгеновского оборудования практически нет. Разработка нашей кафедры имеет вес в 2,5 килограмма. Такие габариты позволят специалистам делать рентгеновские снимки с рук и проводить обследования малышей в кратчайшие сроки, в первые часы и даже минуты жизни. Портативный рентгеновский аппарат проходит тестирование в перинатальном центре ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова».

— Вы также готовитесь к испытаниям не менее уникального прибора для лечения рака.

— Речь идет о новом виде рентгеновской аппаратуры. Аналогов ей сегодня нет ни в России, ни за рубежом. Как вы знаете, сейчас онкологические заболевания лечатся методом внешне-го облучения раковой опухоли, когда источник излучения расположен далеко от очага заболевания. Нашим коллективом разработчиков был предложен проект, где источник излучения в виде уникальной малогабаритной рентгеновской трубки будет доставляться к раковой опухоли через разрез на теле пациента, непосредственно к очагу заболевания. Кроме того, параметры этого излучения будут подобраны таким образом, чтобы оно там полностью поглощалось, не распространяясь наружу. Для комфорта и безопасности медиков. Вот такую идею мы сейчас продвигаем. Финансирование негосударственное – финансовым партнером проекта выступает венчурный фонд Euro Venture. Мы сейчас находимся на стадии проектирования реального прибора, действующей установки. Сложность заключается в том, что процедура достаточно длительная. Необходимо сконструировать робота – полностью автоматизированного, который бы по заданной программе подъезжал с рентгеновской трубкой к пациенту, находил прокол, вводил туда источник излучения и по определенной траектории проводил сканирование и облучение опухоли.

— Без участия человека?

— Без участия. Конечно, под его контролем, но доктор своей рукой не будет манипулировать в теле человека. Это все будет делать автоматика. Задачу источника излучения мы решили, а над созданием робота работают наши партнеры – Центральный научно-исследовательский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК).

— Насколько близко завершение работы над этим аппаратом?

— По нашим планам, образец, который будет готов к техническим испытаниям, появится уже в 2020 году. И мы рассчитываем, что после удачного завершения всех необходимых испытаний будет освоено серийное производство нового оборудования.
— Еще одна не менее важная разработка вашей кафедры – портативный томограф, который способен существенно облегчить жизнь специалистов научной и промышленной сфер. В чем заключаются преимущества вашей разработки?
— Наша команда разработала уже не один портативный томограф, предназначенный для изучения структуры и строения различных предметов. Задача у него одна – получить трехмерное изображение объекта исследования, а объект исследования может быть любой. Это и новые лекарственные препараты при проведении доклинических исследований или, например, мелкие лабораторные животные. Также томограф может быть полезен в таких сферах, как археология, электронная промышленность – исследования новых методов пайки, сварки. Все, что раньше делали на стационарных рентгеновских установках в специальных лабораториях, теперь сводится к такому аппарату. У него существуют зарубежные аналоги, но наша технология превосходит их сразу по нескольким параметрам. Во-первых, это малые габариты. Томограф относительно легкий, наиболее производительный из разработанных весит не более 250 килограммов, благодаря чему облегчается его транспортировка. Во-вторых, мы используем более дешевые отечественные комплектующие. Кроме того, специализированное программное обеспечение для аппарата – это тоже наша разработка.

— Планируете ли вы запускать в производство ваш томограф?

— Это уже освоенные приборы в мелкосерийном производстве. Сейчас мы владеем всеми техническими решениями, чтобы построить томограф любой величины под любые задачи и любого заказчика. В настоящее время один наш портативный томограф уже выполняет свои функции в пожарной испытательной лаборатории МЧС России по Санкт-Петербургу, второй работает в музейной сфере. Мы надеемся, что наше изобретение будет широко применяться на практике и внесет свой вклад в научно-инновационное развитие как Санкт-Петербурга, так и страны в целом.

Подготовила Екатерина Большакова
Фото предоставлены администрацией СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Информационный проект "Энциклопедия промышленности России"
innovation@energy.spb.ru
+7 (812) 331-96-20 доп. 211

Энциклопедия промышленности России