Гранит науки - 2003-10-06

Стали известны лауреаты Нобелевской премии 2003 года по физиологии и медицине Пол Лаутербур и Питер Мэнсфилд получат высочайшую награду за открытия, приведшие к созданию надежного и безвредного метода обследования человеческого организма магнит

У микрофона Марина Аствацатурян! Пол Лаутербур (Paul Lauterbur) американец, ему 74 года, он профессор Иллинойского Университета (University of Illinois) и директор Биомедицинской Магниторезонансной Лаборатории (Biomedical Magnetic Resonance Laboratory) в университетском медицинском колледже. Сэру Питеру Мэнсфилду 70 лет, он член Королевского Общества, профессор физического факультета Ноттингемского Университета (University of Nottingham), рыцарский титул был пожалован Мэнсфилду ее величеством королевой Елизаветой 2-й в 1993 году, когда он уже был известным ученым и так же, как и Лаутербур, лауреатом многих престижных в научном мире наград. Лаутербур, в частности, обладатель американской премии Альберта Ласкера 1984 года. А ласкеровские лауреаты с большой вероятностью становятся впоследствии нобелевскими лауреатами. Работы, принесшие Лаутербуру и Мэнсфилду Нобелевскую премию, были сделаны около 30 лет назад, Мэнсфилд развил возможности, открытые Лаутербуром. Но еще раньше, в 1952 Нобелевской премии по физике удостоился принцип, на котором основаны достижения нынешних лауреатов. А заключается он в следующем.

Атомное ядро в магнитном поле вращается с частотой, которая зависит от силы магнитного поля. Энергия ядра может быть увеличена поглощением радиоволн той же частоты, с которой вращается ядро, т.е. резонансным электромагнитным воздействием. При возвращении атомного ядра на прежний энергетический уровень поглощенные радиоволны излучаются. Это явление многие десятилетия использовалось для исследования химической структуры вещества. Но в начале 1970-х Пол Лаутербур с помощью привнесенного им градиента магнитного поля начал создавать двухмерные изображения объектов, которые не поддавались визуализации другими методами. Мэнсфилд показал, как магниторезонансные сигналы могут быть обработаны математически, причем очень быстро. И это определило медицинскую судьбу открытия. На смену двухмерному магниторезонансному изображению пришло трехмерное объемная, томографическая картина внутренних органов человека, получаемая без вторжения в организм и благодаря тому, что мы на 2/3 состоим из воды. Проще всего вывести зависимость между испускаемыми радиоволнами и силой магнитного поля для самого маленького из атомных ядер, то есть для протона, из которого состоит ядро водорода. Запрограммированные с учетом этой информации современные компьютерные томографы улавливают малейшие различия в водном составе органов и тканей, а различные патологии зачастую именно на нем и отражаются. По данным, которые приводит документ, распространенный Каролинским Институтом в связи с присуждением Нобелевской премии этого года по физиологии и медицине, в 2002 году по всему миру уже использовалось 22 тысячи магниторезонансных камер, с их помощью проведено более 60 миллионов томографических обследований.