Спросить
Войти
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ
КАК ЭТО БЫЛО: ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ МАГНИТОРЕЗОНАНСНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
В.А. Иванов
Принципы построения магниторезонансных (МР) изображений, положенные в основу МР-томографов, разработаны в России в 1959- 960 гг. [1]. Эти разработки были изложены в виде четырех заявок на изобретения. Две из них основаны на использовании уже известного к тому времени (Блох, Парсел) явления ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для целей изображений сечений различных медико-биологических объектов. На первую из них, "Свободно прецессионный протонный микроскоп", посланную в конце 1959 г., испрашивался патент. Однако патентное ведомство страны предупредило меня как возможного патентовладельца об обложении крупным ежемесячным налогом. Я был вынужден отказаться от дальнейшей переписки. В схеме устройства ([1], рис. 1, стр. 8) предлагалась схема получения МР-изображения с постоянным градиентом поля прецессии (рис. 1 б).
Наибольший интерес с точки зрения обсуждаемой темы и установления приоритета представляет вторая из заявок, № 659411/26, зарегистрированная в Государственном комитете СССР по делам изобретений и открытий 21.03.60. По материалам этой заявки было выдано авторское свидетельство СССР № 1112266 с сохранением даты приоритета. Соответствующая публикация сделана в бюллетене "Открытия, изобретения", 1984, № 33. Схема устройства приведена в [1], рис. 3. В заявке № 673786 от 18.07.60 предлагалось "Устройство для определения скорости крови", основанное на ЯМР, в заявке № 673875 от 27.07.60 - "Способ определения скорости движения жидкостей, газов и некоторых подвижных масс, основанный на сдвиге частот свободной прецессии ядер".
Как следует из описания изобретения № 1112266 и других заявок, в них сформулированы все основные признаки получения МР - изображений.
• Предложен метод (способ) наблюдения внутреннего, невидимого глазом строения тел, основанный на явлении свободной прецессии ядер атомов в неоднородном магнитном поле.
• При использовании данного способа создаются условия, при которых ядра атомов химических элементов тела сами являются источниками электрических сигналов. Эти сигналы являются результатом свободной прецессии ядер в магнитном поле. Причем вначале происходит поляризация ядер в однородном магнитном поле, а потом осуществляется свободная прецессия в неоднородном магнитном поле. Неоднородные поля при этом таковые, что имеют, например, экстремум или постоянный градиент.
• Сигналы, соответствующие каждому из участков исследуемого предмета, отделяются друг от друга и используются для получения изображения. Разделение сигналов осуществляется, например, с помощью частотных фильтров.
Патентное законодательство СССР предусматривало в то время выдачу двух документов: свидетельства (8егййса1е) или патента (на усмотрение автора). Полноправным владельцем патента становился автор, владельцем свидетельства - в значительной степени государство.
• Способ безвреден для живых организмов.
• Способ в принципе позволяет получить картину распределения большинства химических элементов в различных участках наблюдаемых предметов.
Предлагаемые положения не соответствовали научной парадигме, сложившейся к тому времени в области наблюдения и регистрации явления ЯМР. А именно, считалось необходимым, чтобы объект (тело), а также магнитное поле прецессии были однородными. Поэтому после рассмотрения в двух институтах физического профиля заявка была отвергнута как нереализуемая.
Между тем к тому времени уже имелись экспериментальные факты в пользу реализуемости заявляемых положений. Были получены ЯМР-сигналы от биологических объектов яблока и картофеля [2], в спектрометрах высокого разрешения уже использовались весьма однородные магнитные потоки малого сечения и конечной длины [3], еще ранее француз Габияр наблюдал сигналы ЯМР в неоднородных полях. Однако эти факты во внимание экспертизой не принимались, и автору ничего не оставалось, как ждать экспериментальных подтверждений реализуемости предложенного метода. Укажем в связи с этим, что до 70-х гг. в СССР не было доступных Фурье-спектрометров.
В 1973 г. П. Лаутербур (США) зафиксировал и разделил сигналы от двух малых образцов воды, находящихся в пробирках диаметром 1 мм в сильно неоднородном магнитном поле с постоянным градиентом. Таким образом, была, по существу, реализована схема с постоянным градиентом поля прецессии.
В 1976 г. Р. Дамадиан (США) методом магнитной фокусировки получил изображение живой мыши. Устройство магнитной фокусировки близко устройству, приведенному на рис. 3 [4]. Отметим, что здесь дополнительно применен известный метод синхронного детектирования, широко используемый в технике поиска экстремума.
После опубликования полученных в США экспериментальных результатов я написал письмо в Госкомитет изобретений и открытий, и мне без промедления было выдано авторское свидетельство № 1112266 с сохранением даты приоритета подачи заявки, а именно 21.03.60. Американских же ученых признают первооткрывателями МР - изображения на Западе, хотя разница в сроках, когда были сформулированы близкие идеи у нас и за рубежом, составляет 13-15 лет. П. Лаутербуру, например, было выдано множество призов, кроме Нобелевской премии ). Русские достижения обойдены вниманием. Об их факте только упомянуто. Представляется, что Нобелевский приз должен быть поделен между основными участниками разработки, состав которых к настоящему времени прозрачен.
В 1980 г. за рубежом были созданы первые томографы, реализующие метод МР-изображений, и началось "победное" шествие данной техники в большинстве стран мира. Сейчас МР-изображения используются не только в медицине и биологии, но и в технике.
После официального признания Россией своего приоритета в открытии (изобретении) магниторезонансных изображений соответствующая информация появилась в отечественной и зарубежной прессе. Различной направленности СМИ отмечают:
"В марте 1960 г. 24-летнему лейтенанту Иванову, служившему на далекой таежной "точке", явилась идея открытия, которое впоследствии назовут не менее значительным, чем открытие рентгеновских лучей. Оно приведет к созданию магниторезонансного томографа, одного из ярчайших научно-технических достижений
*-* Материалы взяты из сборника "Who&s Who in Science and Engineering", 4 изд.
века" (Евг. Панов. И ропщет мыслящий тростник. Деловой Мир. 27 сент. - 3 окт. 1996 г.). "Надо предпринять все, чтобы восстановить отечественный приоритет и сделать широко известным имя автора" (С. Константинова "Резонанс". Изобретатель и рационализатор. № 6. 1985 г.). Аналогичного содержания статьи появились в газетах "Правда" от 7 апреля 1988 г. и от 18 апреля 1989 г., "Ленинградская правда" от 9 февраля 1991 г., "Вечерний Ленинград" от 10 января 1991 г., "Российская газета" от 6 ноября 1991 г., "Морская газета" от 18 декабря 1999 г. и других.
В специализированной литературе отмечается: "Впервые способ наблюдения внутреннего строения тел, который базировался на ЯМР, был предложен советским физиком В.А. Ивановым еще в 1960 г." (Экспресс - информация. Новости медицины и медицинской техники. М.: 1983, № 12). Соответствующие ссылки на мой приоритет можно встретить в книгах А.В. Холина "Магниторезонансная томография. Заболевание центральной нервной системы" ("Гиппократ", 2000) и других; в работах В.С. Сизикова - учебнике "Математические методы обработки результатов измерений" ("Политехник", 2001), электронном учебнике "Устойчивые методы обработки результатов измерений", электронном учебном курсе "Теория измерений" (2001); в журналах "Научное приборостроение" (том 10, № 2, 2000), "Оптический журнал" (том 67, № 4, 2000) и других статьях и изобретениях общим числом более 50, а также в биографическом сборнике "Известные русские" (М., 2000).
За рубежом моя биография с указанием факта изобретения (открытия) в 1960 г. магниторезонансного изображения опубликована в справочниках: Маркис (США) "Кто есть кто в мире", 1996 - 2000; "Кто есть кто в науке и технике", 1998, 2000; "Кто есть кто в финансах и промышленности", 1997, 2000. Кроме того, моя биография опубликована в справочнике "500 баронов: Лидеры нового тысячелетия" (издательство "Бароны", США). Указывается, что все публикации биографии рецензированы академическими журналами или специалистами и находятся в библиотеках ведущих университетов (Гарвард, Корнелл, Оксфорд и других), а также библиотеке конгресса США. Я награжден серебряной медалью Кембриджского университета "Выдающиеся ученые ХХ столетия", избран Американским биографическим институтом Человеком года - 1999.
По-видимому, поставленные вопросы должны находиться в сфере внимания мирового сообщества. Они должны решаться с учетом достижений ученых не только Запада, но и всего мира, так как времена холодной войны прошли.
