Инженерное решение ученых НИТУ «МИСиС» позволит снизить стоимость МРТ-исследования в несколько раз

Центр инжиниринга промышленных технологий НИТУ «МИСиС» разработал инновационную технологию получения магнитных материалов и постоянных магнитов с пониженной себестоимостью. Инженерное решение на ее основе позволит производить бюджетные и эффективные отечественные аппараты магнитно-резонансной томографии для широкого использования в государственных поликлиниках. Стоимость проведения анализа посредством МРТ «нового поколения» по оценкам разработчиков снизится на 50 %.

Магнитно-резонансная томография — это один из самых эффективных диагностических методов современной медицины. С помощью магнитно-резонансного томографа производится диагностика рака, рассеянного склероза, болезней опорно-двигательного аппарата и суставов на ранних стадиях и тд. Средняя стоимость одного анализа с применением МРТ составляет, в зависимости от региона, от 4 тысяч до 12 тысяч рублей.

В силу технической «природы» установки МРТ могут обладать ультраслабым, слабым, средним, сильным и сверхсильным магнитными полями. Наиболее качественные снимки получаются при использовании сверхпроводящих магнитных систем, генерирующих очень сильное магнитное поле. Однако установки МРТ на сверхпроводящих магнитах, обеспечивающих самое высокое разрешение снимка, получаются сложными в изготовлении, а самое главное — дорогими в эксплуатации. Поэтому сама процедура обследования получается малодоступной для пациента по причине высокой стоимости.

Новая группа пользователей МРТ, небольшие клиники и врачи частной практики, будут предпочитать более дешевые слабопольные аппараты МРТ, которые закрывают проведение подавляющего большинства наиболее часто встречающихся диагностических обследований. Большие клиники, в особенности те из них, которые интересуются локальной спектроскопией и исследованиями в области функциональной томографии, сохранят интерес к сильным магнитным полям, но и они будут покупать томографы со слабыми и средними полями в качестве вторых и третьих установок для массовых обследований.

«Научный коллектив под руководством заместителя директора Центра инжиниринга промышленных технологий НИТУ «МИСиС» Евгения Гореликова совместно с индустриальным партнером университета — АО «НПО „МАГНЕТОН“ разработал прототип магнитной системы для экономичного и экологичного магнитно-резонансного томографа на основе материалов и компонентов, выпускаемых в России. Инновационная разработка наших ученых, созданная в рамках государственной программы импортозамещения, позволит организовать производство установок МРТ, независимое от зарубежных поставщиков», — рассказала ректор Алевтина Черникова.

«Мы разработали инновационную технологию производства магнитотвердых магнитных материалов и постоянных магнитов с низкой себестоимостью, изготовленных из сплавов отечественных редкоземельных металлов и их соединений, в том числе полученных при переработке техногенных отходов магнитных производств— рассказал руководитель проекта, заместитель директора Центра инжиниринга промышленных технологий НИТУ „МИСиС“ к.п.н Евгений Гореликов. — За счет использования техногенных отходов магнитного производства и дешевых сплавов редкоземов, при производстве сырья для постоянных магнитов нам удалось снизить их себестоимость почти в 1,5 раза. Использование новых магнитомягких материалов позволило разработать магнитный провод для магнитной системы томографа с низким уровнем потерь при сохранении высокого значения намагниченности насыщения (более 2 Тл). Все это позволило спроектировать и снизить вес постоянных магнитов, использованных в конструкции магнитной системы, почти на 30%, а значит, снизить и стоимость аппарата».

Для эксплуатации новой установки МРТ не потребуется криогенная техника, жидкий азот, жидкий гелий и вода для охлаждения (как в случае с МРТ на сверхпроводящих магнитах или электромагнитах). Потребляемая мощность этого уникального томографа составит менее 1 кВт, поэтому его можно будет питать даже от возобновляемых источников энергии, таких как солнечные батареи и ветрогенераторы.

В настоящее время российские и зарубежные аналоги разработанной магнитной системы уступают по величине индукции магнитного поля при значительно более высокой стоимости (почти в 2 раза). Сегодня основным мировым производителем редкоземельных металлов и редкоземельных постоянных магнитов (до 80%) является Китай.

Реализация проекта обеспечит практическую возможность создания в России конкурентоспособного промышленного производства магнитных материалов с пониженной себестоимостью и собственную базу для автономного производства нового поколения низкопольных магнитно-резонансных томографов.