Первый серийный отечественный магнитно-резонансный томограф с индукцией магнитного поля 1,5 Тл будет иметь диаметр тоннеля 76 см, длину 150 см. Он рассчитан на максимальный вес пациента 250 кг. Благодаря характеристикам аппарата врачи смогут на снимках в деталях увидеть внутренние органы пациента и поставить ему точный диагноз. Об этом рассказали в «Росатом Хелскеа», который курирует проект создания российского МРТ. Компания планирует продавать его не только в России, но и за рубежом.
Отечественный МР-томограф
Магнитно-резонансная томография (МРТ) используется в сложных диагностических случаях, при подготовке к хирургическому вмешательству или назначении оптимального консервативного лечения. МРТ-исследование позволяет оценить степень повреждения внутренних органов и костно-мышечной системы, обнаружить опухоль или разрывы связок, повреждения сухожилий, хрящей.
Принцип действия
Магнитно-резонансный томограф (ядерно-магнитный томограф) создает магнитные волны, которые воздействуют на атомы внутри тела. Их вращение (спин) и возвращение в начальное положение позволяют с помощью математической модели получить качественное изображение внутренних органов и тканей.
Сегодня лидирующие позиции на мировом рынке МРТ-систем занимают Siemens, General Electric, Philips, Hitachi. В нашей стране создать серийный МР-томограф пытались с 80-х гг. XX в., но каждый раз возникали «объективные» трудности, которые не позволяли завершить эту работу, рассказал «Ведомости. Здоровью» главный внештатный специалист по лучевой и инструментальной диагностике Минздрава РФ, д. м. н., профессор Игорь Тюрин. Сейчас в России собирают аппараты МРТ в небольшом количестве, в основном низкопольные (мощность поля ниже 0,5 Тл). Они дают низкокачественное изображение, что затрудняет диагностику.
Например, научно-производственная фирма «Аз» представила низкопольный отечественный МР-томограф «Образ-1» в 1991 г. За время работы компания поставила в различные медицинские учреждения России и ближнего зарубежья более 100 МР-томографов, т. е. в среднем примерно по три в год.
Сейчас потребность в таких аппаратах еще больше, чем в 1980-е – 1990-е гг., уверен Тюрин. В 2019 г., до пандемии, в России на 1 млн человек приходилось 5,1 аппарата МРТ. Для сравнения: в Японии показатель составлял 57,4, в США – 38, следует из данных Организации экономического сотрудничества и развития. Сейчас лечебным учреждениям России требуется не менее 2500 аппаратов МРТ, а в данный момент функционирует около 1400.
В Минздраве России уточнили, что за последние годы количество МР-томографов увеличилось практически в 3 раза. Более 90% из них – это современные приборы с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл.
Сейчас медицинские учреждения закупают зарубежные МРТ-системы, которыми можно управлять удаленно. Такая возможность предусмотрена для оперативного технического обслуживания специалистами производителя (компании неохотно делятся подробными мануалами, чтобы не раскрывать свои коммерческие секреты). То есть при желании из-за границы могут дать команду – и дорогостоящие аппараты выйдут из строя.
Для достижения независимости России от внешних поставок МРТ-систем «Росатом Хелскеа» планирует начать к 2026 г. серийное производство российских томографов с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл. По словам представителя компании, первый отечественный аппарат МРТ будет соответствовать передовым мировым стандартам и полностью отвечать потребностям врачей и пациентов. В «Росатоме» оценивают емкость ключевого российского рынка МРТ-систем в 100 единиц в год, а общую потребность отечественного здравоохранения в таких устройствах – более чем в 1000 изделий.
Характеристики российского МР-томографа от «Росатома»
Номинальная индукция магнитного поля – 1,5 Тл
Максимальный вес пациента – 250 кг
Диаметр тоннеля – 76 см
Длина тоннеля – 1,5 м
Стабильность магнитного поля – 0,02 ppm/день
Однородность магнитного поля VRMS:
– в сфере 20 см – 0,06 ppm;
– в сфере 30 см – 0,2 ppm;
– в сфере 40 см – 1,2 ppm.
Пространственное разрешение – 0,6 мм с размером цифровой матрицы К пространства 1024 х 1024 пикселей.
Тип охлаждения – кондуктивный малогелиевый невыкипной, проверка и при необходимости заправка гелием осуществляется раз в 5 лет.
Планируемая адвалорная доля (процентная доля стоимости использованных при производстве комплектующих изделий в цене продукции) аппарата существенно превышает 70%. Компания планирует обеспечить полную технологическую независимость при производстве, эксплуатации и сервисном обслуживании на всем протяжении жизненного цикла изделия, пояснил представитель «Росатом Хелскеа».
«С течением времени появление отечественного МРТ поможет решить проблему нехватки аппаратов, но пока дефицит оборудования будет последовательно восполняться за счет реализации государственных программам в здравоохранении (т. е. за счет государственных закупок МРТ-систем зарубежного производства. – «Ведомости»)», – сказал Тюрин.
Диаметр тоннеля разрабатываемого «Росатомом» аппарата на 16 см больше, чем у большинства зарубежных аналогов. С помощью томографа можно будет обследовать людей любой комплекции. МР-томограф сможет делать срезы 0,6 мм с размером цифровой матрицы К пространства 1024 х 1024 пикселей (чем выше этот показатель, тем более четкую картинку получит врач).
Важная особенность разработки «Росатом Хелскеа» заключается в типе системы охлаждения: магнит кондуктивный малогелиевый невыкипной. Его нужно заправлять гелием раз в 5 лет. Обычные МР-томографы импортных производителей требуют дозаправки от трех раз в год.
Как правило, объем гелия для охлаждения стандартного МРТ 1,5 Тл составляет около 2000 л, а в отечественном МРТ «Росатом Хелскеа» – от 7 до 500 л, рассказал заведующий криогенным отделом Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН), научный руководитель проекта, д. ф.-м. н., профессор Евгений Демихов. Сотрудники ФИАНа участвуют в научном сопровождении проекта. Стоимость заправки стандартного МР-томографа составит 3,8–4 млн руб., согласно индексу цен «Газпром газонефтепродукт холдинга» на 9 января 2024 г., а отечественного – от 15 000 до 1 млн руб.
Свойства гелия
Гелий – это легкий (легче кислорода) инертный (одноатомный) газ без цвета, вкуса и запаха, который не задерживается в земной атмосфере, улетая в космос. Он используется в атомной промышленности, для ракетных двигателей, в производстве полупроводников, жидкокристаллических экранов и оптических волокон, а также охлаждения различного оборудования, в том числе аппаратов МРТ. Последнему способствует сверхнизкая температура кипения (-268,94 °C, газ никогда не становится льдом). Для сравнения: температура кипения часто используемого для охлаждения азота составляет -196 °C. Согласно индексу цен на гелий «Газпром газонефтепродукт холдинга», в январе 2024 г. газ подорожал в 2,2 раза до 17 066 руб. за 1 кг по сравнению с январем 2020 г.
Ранее эксперты оценивали стоимость запуска коммерческого производства российских МР-томографов в 4,5 млрд руб. в течение пяти лет. Разработка выполняется в соответствии с утвержденным графиком в тесном взаимодействии с Минздравом, Минпромторгом, РАН, другими организациями, рассказали в «Росатом Хелскеа».
Сейчас участники проекта определили требования к составным частям МРТ-аппарата, подготовили эскизную конструкторскую документацию на опытные образцы составных частей комплекса (ведется их изготовление) и архитектуру программного обеспечения (ПО), ПО активно разрабатывается и тестируется на виртуальных моделях и отладочных аппаратных комплектах функциональных частей, перечислил работы представитель «Росатом Хелскеа».
Пока проводятся НИОКР, «Росатом Хелскеа» определила основные технологии и требования к площадке для серийной сборки МРТ-аппарата, проработала производственную кооперацию. Запланированный выпуск составляет 100 единиц оборудования в год, что соответствует потребностям системы здравоохранения, уверены в компании.
Первый рабочий прототип разработки «Росатом Хелскеа» представит в конце 2026 г. Предыдущая полногелиевая версия МРТ, созданного в ФИАНе, успешно прошла испытания в Научном центре неврологии и Национальном медицинском исследовательском центре нейрохирургии им. академика Н. Н. Бурденко. По словам Демихова, устройство делает более качественные снимки, чем зарубежные аналоги, при этом стоит на 25% дешевле.
«По сложности аппарат можно сравнить с космическим спутником. Очень много разных систем, и каждая требует отдельной разработки. Поэтому участвовали самые разные специалисты», – рассказал Демихов.
Рынок
Звучат разные оценки текущего и будущего объема мирового рынка систем МРТ. Аналитическая компания Market Research Future считает, что он достигнет $5,1 млрд к 2030 г. при годовых темпах роста (CAGR) 7,3%. Другая аналитическая компания – Emergen Research полагает, что глобальный рынок систем МРТ достиг $5,2 млрд уже в 2022 г., и ожидает CAGR в 7% до 2032 г. Еще более оптимистичные оценки дает Prescient & Strategic Intelligence. По расчетам экспертов, глобальный рынок МРТ достиг $8,92 млрд в 2022 г. и к 2030 г. доберется до $14,9 млрд с CAGR 6,6% в 2022–2030 гг. Прогнозы учитывают рост объема инвестиций в МРТ-визуализацию, которая позволяет обнаруживать хронические заболевания на ранней стадии.
Сейчас «Росатом Хелскеа» прорабатывает с Министерством здравоохранения и правительствами регионов формирование долгосрочных контрактов и предварительных заказов, сообщил представитель компании. «Одновременно с этим рассматриваем возможности зарубежных рынков, так как продукт создается в том числе с учетом его экспортного потенциала», – добавил он.
Назвать стоимость одного аппарата станет возможно перед стартом серийного производства, уточнили в компании. Сегодня пока преждевременно озвучивать конкретные цифры, но основная задача компании – сделать аппарат полностью конкурентоспособным по соотношению цены и качества. Поэтому стоимость будет ниже, чем у зарубежных аналогов.
Технические и технико-экономические характеристики, которые компания заложила при разработке, делают аппарат привлекательным за рубежом, пояснил представитель «Росатом Хелскеа». В текущей ситуации, по его словам, рассматриваются рынки дружественных стран – СНГ, Юго-Восточной Азии, Ближнего Востока, Южной Америки, Африки. В «Росатом Хелскеа» отметили большой интерес турецких партнеров. Значительные перспективы компания видит на рынках стран БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, КНР, ЮАР, ОАЭ, Иран, Египет и Эфиопия).