նախընտրելի դարձնել
ՀՀ ԳԱԱ ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտի Օպտիկական լաբորատորիայում բժշկական երկու սարքերի նախատիպեր են մշակում՝ լազերա–օպտիկական պատկերագրման սարքի և ոչ ինվազիվ օպտիկական գլյուկոմետրի։ Աշխատանքն իրականացվում է Գիտության կոմիտեի Առաջատար հետազոտությունների աջակցության ծրագրի շրջանակում։ Այս մասին NEWS.am-ի թղթակցին հայտնեց Ինստիտուտի տնօրեն և Օպտիկական լաբորատորիայի վարիչ Արամ Պապոյանը։
Նրա խոսքով, Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտը ավանդաբար զբաղվել է ֆունդամենտալ հետազոտություններով, բայց կիրառական որոշակի մշակումներ ևս ունեցել են։ Օրինակ, Օպտիկայի լաբորատորիայում ստեղծել են գերզգայուն ընդունիչ՝ թույլ իմպուլսային լույսի ճառագայթումը գրանցելու համար, որն ի դեպ կիրառվում է նաև Ինստիտուտի երկակի նշանակության մշակումներում։ Ունենալով այդպիսի ընդունիչ, գիտնականները որոշեցին կենսաբանական օբյեկտների պատկերագրման համար փորձել ռենտգենյան վնասակար ճառագայթման փոխարեն կիրառել լուսայինը։
«Քանի որ առաջատար հետազոտությունների ծրագիրը երկարատև է և մեծ ֆինանսավորում ունի, որոշեցինք այս ծրագիրն անել, և 5 տարվա ավարտին շոշափելի արդյունք ներկայացնել։ Տնօրենի պաշտոնում, անընդհատ առնչվելով պատգամավորների, կառավարության անդամների հետ, լսում եմ՝ մենք Ձեզ փող ենք տալիս, արդյունք ե՞րբ եք տալու, ներտնտեսական աճ ե՞րբ եք ապահովելու և այլ։ Դա անիրատեսական հարցադրում է, այսօրվա ներդրումը հենց վաղը արդյունք չի տալու, բայց որոշեցինք ցույց տալ, որ նաև այս ուղղությամբ այսօր աշխատանք է կատարվում։ Սա էր այս ծրագրին դիմելու մոտիվացիան», – ասաց Արամ Պապոյանը։
Գիտնականը նշեց, որ ժամանակակից բժշկական սարքերում մարդու օրգանների և հյուսվածքների պատկերագրման համար կիրառվում են մի շարք եղանակներ՝ ռենտգենյան, տերահերցային, գամմա ճառագայթային, ուլտրաձայնային, միջուկա–մագնիսային ռեզոնանսային և այլ։ Օպտիկական տիրույթում փորձեր արվում են, բայց մշակված շուկայական սարքեր առայժմ չկան՝ թերևս բացառությամբ փոքր թափանցում ապահովող օպտիկական կոհերենտ տոմոգրաֆի։ Հիմնական բարդությունն այն է, որ մարդու մարմինը լույսը չի թափանցում։
«Օրինակ, ինձ որ նայում եք, ինձ եք տեսնում, հետևի պատը չեք տեսնում։ Դա նշանակում է, որ օպտիկական տիրույթում ես թափանցիկ չեմ։ Բայց այդ ամենն ինչ–որ սահմաններում է։ Այսինքն, լույսը հիմնականում չի թափանցում, բայց ինչ որ մաս թափանցում է, և այդ մասը մենք պետք է կարողանանք գրանցել», – ասաց գիտնականը։
Առաջին հերթին, ըստ նրա, պետք էր որոշել, թե ինչ լույս կիրառել։ Կանաչ լույսն, օրինակ լիովին կլանվում է մարդու հյուսվածքների ու արյան քրոմոֆորներով։ Պարզվեց, որ լուսային սպեկտրում մի շատ փոքր «պատուհան» կա՝ մոտակա ինֆրակարմիր տիրույթը (800-1000 նանոմետր)։ Այս լույսը հիմնականում չի կլանվում, այլ՝ մեծ մասամբ ցրվում է տարբեր ուղղություններով, մասամբ էլ (չնչին մասով) անցնում է մարմնի միջով։
Արամ Պապոյանը պարզաբանեց, որ մարմնում ֆոտոնների տարածման մեխանիզմը հետևյալն է՝ հիմնականում ֆոտոնները դիֆուզ ցրվում են, և դրանցով պատկեր ուղղակիորեն գրանցել հնարավոր չէ։ Բայց դիֆուզ ֆոտոններից բացի կան նաև այսպես կոչված «օձաձև» ֆոտոններ, նրանց շարժումն ավելի ուղղորդված է, և, օրինակ, կարող են անցնել արյունատար անոթների միջով։ Ամենա փոքրաթիվ լուսային մասնիկները բալիստիկ ֆոտոններն են, որոնք շարժվում են ուղիղ հետագծով և առաջինն են դուրս գալիս մարմնից։ Դրանք ընկնող լույսի չնչին՝ մեկ միլիարդերորդ մասն էն կազմում, բայց հենց այդ ֆոտոններն էլ գրանցում են ինստիտուտում մշակած գերզգայուն ընդունիչով։
Գրանցման արդյունավետությունը բարձրացնելու համար լույսի աղբյուրն ու ընդունիչը աշխատում են տարածական սկանավորման ռեժիմով։ Այս համակարգի կիրառմամբ, որն ընթացքում արդիականացվել է, ինստիտուտում արդեն մարդու ձեռքի ափի պատկերներ են ստացել։ Այժմ գիտնականներն աշխատում են պատկերագրման լավացման ուղղությամբ։
Երկրորդ սարքը, որի նախատիպը մշակվելու է ինստիտուտում՝ օպտիկական գլյուկոմետրն է, որի աշխատանքի սկզբունքը որոշ չափով նման է կորոնավիրուսի համաճարակի ժամանակ բոլորիս հայտնի դարձած պուլսօքսիմետրի սկզբունքին։
«Պուլսօքսիմետրը թթվածնով հագեցվածությունը որոշում է երկու ալիքի երկարություններով լուսադիոդների անցած լույսի վերլուծության հիման վրա։ Գլյուկոմետրի դեպքում խնդիրն ավելի բարդ է, քանի որ դժվար է ապահովել պահանջվող ճշտությունը։ Այդ պատճառով, մեր սարքի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է լինելու միևնույն ուղով անցած երկու ալիքի երկարություններով լազերային ճառագայթման փնջերի ոչ միայն կլանման տարբերության, այլ նաև դրանց բևեռացման հարթության պտույտի վերլուծության վրա», - ասաց նա։
Արամ Պապոյանը պատմեց, որ այս նախագծում իրենց հիմնական արտասահմանյան գործընկերն է կենսաբժշկական օպտիկայի ոլորտում համաշխարհային համբավ ունեցող Վալերի Տուչինը։
Խմբում Պապոյանից բացի աշխատում են հինգ գիտնական, նրանցից երկուսը՝ երիտասարդ։ Աշխատանքի ընթացքում խումբը ճարտարագիտատեխնիկական կադրերի, մասնավորապես՝ էլեկտրոնիկայի և մեխանիկայի որակավորված մասնագետների խիստ կարիք է զգում։ Ինստիտուտի ղեկավարի խոսքով, այդ կադրերի պակասը զգում են Հայաստանի բոլոր գիտական հաստատությունները, և անհապաղ քայլեր են պետք երկրում ճարտարիգատական կրթության որակը բարձրացնելու և միջին–մասնագիտական կրթությունը վերականգնելու համար։
