Международная студенческая школа "Ядерно-физические методы и ускорители в биологии и медицине"

Министерство образования Российской Федерации поддерживает инициативу вашего Института по проведению международных студенческих школ и школ молодых ученых. Особенно актуальна тематика школ, связанная с развитием новых междисциплинарных направлений исследования. В последние годы активно осуществляется подготовка специалистов по медицинской физике в ряде ведущих вузов России. Поэтому проведение Международной студенческой школы "Ядерные методы в биологии медицине" будет способствовать дальнейшей координации усилий в этом направлении.

В. М. Жураковский, первый заместитель министра.

27 июня в профилактории "Ратмино" открылась Международная студенческая школа, цель которой - ознакомить научную молодежь с возможностями, проблемами и перспективами прикладной медицинской физики.

Более ста студентов и аспирантов из России, Польши, Чехии, Румынии, Белоруси, Македонии, Сенегала, Эквадора решили провести часть летних каникул в Дубне. Преподаватели Школы - ученые с мировым именем из России, США, Германии, Чехии, Польши, Швейцарии, всего 37 лекторов. Открыла школу сопредседатель оргкомитета, директор Учебно-научного центра ОИЯИ С.П.Иванова. Во вступительном слове Светлана Петровна отметила, что открывающаяся школа имеет свою особенность: во-первых, связанная с традиционными для ОИЯИ вопросами - ускорителями и ядерно-физическими методами, она сконцентрирована на их практическом применении и на междисциплинарных направлениях, которые теперь хорошо известны под названием "Life Science". Второй важный аспект школы - это то, что она организована в тесном сотрудничестве с Московским инженерно-физическим институтом, Московским государственным университетом, Пражским техническим университетом, университетами Польши, с полномочными представителями Польши, Чехии, Словакии, Румынии. География участников школы стала значительно шире.

Мы надеемся, сказала С.П.Иванова, что школа послужит фундаментом для сотрудничества между учебными и исследовательскими учреждениями, а ОИЯИ - главный вдохновитель школы, может быть организатором и координатором такого сотрудничества. Слушателей и лекторов Школы приветствовали также вице-директор ОИЯИ Ц.Вылов, директор Лаборатории ядерных проблем Н.Русакович, профессор В.Навроцик (Познань, Польша) и доцент МГУ А.П.Черняев, который в своем обращении к присутствующим отметил: "Наука едина, и мы должны быть в ней едины. Мне хотелось бы пожелать вам, чтобы, уезжая отсюда, вы остались друзьями. А мы должны приложить все силы, чтобы это прекрасное дело продолжалось".

О том, как возникла идея проведения этой летней Школы и благодаря чему она осуществилась, рассказывает директор УНЦ Светлана Петровна Иванова:

- На самом деле, идея родилась после того, как была организована кафедра МИФИ "Ядерные методы прикладных исследований в медицине" на базе ОИЯИ. Для МИФИ это первая кафедра, открытая за пределами вуза, хотя сотрудничество ОИЯИ и МИФИ в образовательной деятельности началось с момента создания Учебно-научного центра в 1990 году. Появление новой кафедры требовало установления контактов с людьми, которые занимаются такими исследованиями. Конечно, физики Института имеют давнее сотрудничество в этих областях исследований, этим вопросам много отдал времени и сил В.П.Джелепов, однако нас интересовал еще и образовательный аспект. Кроме того, два года здесь проводил практику для студентов по медицинской физике Московский университет. Все это свидетельствует о том, что сейчас для молодежи очень привлекательны междисциплинарные направления в науке. И тогда родилась идея провести здесь такую Школу.

В состав оргкомитета вошли представители ЛЯП, ЛЯР, ОРРИ и УНЦ. Мы сразу пригласили в оргкомитет сотрудников и профессоров МИФИ, помогали нам и преподаватели МГУ. Другие страны-участницы ОИЯИ также проявили большой интерес к этой тематике. Основным нашим партнером в Польше стал профессор В.Навроцик из Познани. В университетах Польши активно развивается обучение по этой тематике. Например, в Кракове медицинская физика развивается чрезвычайно активно, на протяжении почти 10 лет там готовят специалистов соответствующего профиля. В Чехии организацию участия в школе взяли на себя профессор З.Яноут и доктор И.Штекл из Пражского технического университета. И довольно много университетов в России сейчас старается активно развивать эту специализацию. На школе была группа студентов из Воронежа, из Липецка, приехали представители Уральского университета... Я думаю, что если такое развитие будет продолжаться, а оно, наверное, должно продолжаться, то мы будем охватывать все больший состав и студенческий, и лекторский, как из России, так и из других стран.

Конечно, Школа состоялась во многом благодаря поддержке нашей инициативы дирекцией ОИЯИ. Кроме МИФИ, который вообще является одним из организаторов УНЦ, провести школу нам помогли Министерство образования, Министерство промышленности, науки и технологий, Российская федеральная программа "Интеграция", Ученый совет по прикладной физике РАН. Нас поддержали Полномочные представители стран-участниц ОИЯИ - Польши, Чехии, Словакии, Румынии, в том числе программа "Боголюбов - Инфельд", Чешский технический университет. Финансовую поддержку нам оказали также Фонд Сороса и фирмы Siemens Medikal Solutions и HWM - Dresden CmbH, Центр прикладной ядерной физики ЛЯР.

Открытие 2 марта 1896 года Анри Беккерелем явления радиоактивности принципиально изменило представления о природе вещей, привело к созданию новых направлений не только в физике, но и во всех естественных науках, в том числе в медицине. Однако основоположником, "отцом" ядерной медицины по праву считают венгерского химика Дьердя Хевеши. Именно он впервые применил для биологических исследований метод изотопных индикаторов, или меченых атомов. Этот метод принципиально отличается от диагностики с помощью различного рода излучений и позволяет быстро, безопасно и эффективно определять у пациента наличие самых разных заболеваний.

Особенно бурно стало развиваться это направление после того, как в 1930 году был изобретен циклотрон и чуть позже - реактор. Эти установки позволили получать самый широкий спектр радионуклидов. А последующее развитие приборов получения изображения только расширило возможности применения изотопов в медицине. Об этом шла речь в замечательной лекции "Радиоизотопы в медицине" Герда Байера, профессора госпиталя при Женевском университете. Его выступление не стояло первым в расписании занятий школы, но именно этот лектор прочитал вводный курс по истории возникновения медицинской физики, рассказал о современных клинических исследованиях, ознакомил студентов Школы с тенденциями развития этой науки, представил последние достижения, новейшие мировые установки, приборы и методы.

- Я работал в Дубне в 70-е годы в РХЛ ЛЯП у профессора В.А.Халкина, которого считаю своим учителем, - рассказывает профессор Байер. - Самое интересное, что те изотопы, которые мы тогда изучали, сейчас имеют широкое применение. И наша дубненская школа внесла в это большой вклад, Сейчас я занимаюсь применением базовых физических установок для медицинских целей, руковожу только что созданной циклотронной лабораторией в Женевском университете. Цель моего доклада - показать структуру и значение исследований, которые мы проводим. Я всегда чутко реагирую на отношение аудитории, и сегодня в лице ребят, сидящих в зале, я имел очень внимательных слушателей. Мне кажется, им было интересно.

Один из дней в занятиях Школы был полностью посвящен лекциям о применении радионуклидов в нейрологии и нейрохирургии, гастроэнтерологии, в диагностике сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, обследовании жизненно важных органов человека.

Радионуклидные изотопы сегодня применяются не только для диагностики, но и для лечения. Пучки заряженных частиц, действующие на клетку в процессе ее деления, - давний и эффективный метод лечения онкологических заболеваний. Однако при его использовании дозу облучения получает весь организм. Чтобы снизить нагрузку на здоровые органы, в современной онкологии в качестве внутреннего, более слабого источника применяются радионуклиды. Большой блок лекций ученых из Института ядерной физики Ржежа дал слушателям представление о современном состоянии и перспективах развития радиотерапии, о технологии производства радиофармпрепаратов на циклотроне с применением газовой мишени, об изготовлении составов, меченых изотопами. Было отмечено, что в таком производстве тесно переплетаются ядерная химия и фармацевтика, и надо учитывать требования этих наук.

С целью снижения дозовых нагрузок на облучаемый организм в медицинской практике сегодня широко используется позитронно-эмиссионная томография, при которой радионуклиды распадаются за короткий срок, и становится возможным получать результаты уже во время обследования. Подробная лекция об истории создания этой технологии и современном ее использовании была прочитана Т.Байером (Германия), а о диагностике с помощью РЕТ рассказала врач из Лейпцига Г.Кюнель.

Вообще, теме уменьшения воздействия радиации при использовании радиотерапии было посвящено несколько лекций. Профессор П.Низин (Хьюстон, США) рассказал о физике терапевтических фотонных пучков, сделал обзор аналитической дозиметрии, обсудил результаты некоторых прикладных применений узких фотонных пучков. Профессор В.Климанов остановился на оптимизации радиотерапии, рассмотрел вопросы конфигурации, ориентации пациента, правильного подбора и распределения пучка, чтобы процесс шел наиболее эффективно. Директор Онкологического центра в Познани Я.Малиски рассказал о физических и биологических явлениях в радиотерапии. А лекция профессора П.Куколовича так и называлась - "Какая нужна доза для успеха радиотерапии, или Почему в онкологии нужен физик".

Среди лекторов Школы были широко представлены ученые Объединенного института ядерных исследований: В.Алейников - "Основные понятия дозиметрии ионизирующего излучения"; Е.Красавин - "Радиобиологические исследования в ОИЯИ"; С.Черненко - "Многопроволочные детекторы, разработанные в ОИЯИ в медицинских и биологических исследованиях"; Г.Мицын - "Адронный терапевтический комплекс в ЛЯП"; "Искусственным нейронным сетям и их применению в медицине" посвятили свои лекции ведущие сотрудники ЛИТ Г.Ососков и В.Иванов, применениям ускорительной техники в медицинских целях в Японии была посвящена лекция сотрудника ЛФЧ А.Молодоженцева.

Подробно останавливаться на каждой лекции невозможно, хотя большинство из них того заслуживают. Вот лишь некоторые основополагающие понятия, которые обсуждались на Школе, свидетельствующие о широте представленных направлений, - нейтронная терапия, ускорительные технологии для протонной терапии, ускорители в адронной терапии, векторная кардиография, оптическая когерентная томография, трансмиссионная томография...

И еще об одной лекции - президента фирмы SSGI-Prowess Systems (США) Ф.Хайнца. Она называлась "Современная система планирования в радиотерапии", и в ней было наглядно представлено, что сегодня медицина не нуждается в создании сложных машин, позволяющих работать с информацией, все можно сделать на базе РС, не столь дорогостоящих, распространенных и простых в обращении. Локальная сеть в онкологическом отделении позволит планировать лечение, контролировать состояние пациента, вести документальные записи. А в своем интервью нашей газете Ф.Хайнц резюмировал:

- Мне представляются на данный момент перспективными два направления в этой области. Во-первых, диагностирование и развитие компьютерных технологий, позволяющих получать изображение внутренних органов человека. Во-вторых, такое направление в радиотерапии, которое сводится к тому, что облучать пациента возможно более узкими пучками, чтобы не разрушать здоровые ткани.

Ф. Хайнц (США): Я интересуюсь образованием молодых физиков в области медицины во всех странах, и я очень ценю возможность приехать в Россию и участвовать в этой Школе. Я считаю, что такая форма образования - учебный центр при научном институте, где ведутся фундаментальные исследования - очень удачна. В США наоборот - при университетах ведутся научные работы, и студенты в них участвуют, но это, как правило, частные организации, правительство этим не занимается. Атмосфера Школы чудесная, есть возможность для неформального общения между профессорами и студентами, много времени для свободных дискуссий. Замечательно, что нам удалось вырваться сюда, оставить все дела.

В. Климанов (МИФИ): Я заведую кафедрой радиационной физики, биофизики и экологии. Раньше мы готовили на ней в основном специалистов-дозиметристов. Новое направление, связанное с медицинской физикой, существует недавно - в этом году состоялся первый выпуск, четыре человека. Более того, в этом году мы первые в России получили сертификат, лицензию на подготовку таких специалистов. В Дубну я привез своих студентов, чтобы они ознакомились с тенденциями развития возможностей прикладной физики в медицине. Конечно, существуют некоторые трудности с языком, тем более, что со мной приехали не только студенты старших курсов и аспиранты, но и более молодые. Хорошо, что многие лекторы используют слайды, компьютерные картинки, и их доклады становятся понятными.

П. Низин (США): Это совершенно замечательная Школа. Здесь собрались лучшие ученые России и мира. На лекциях говорится не только о том, что делается в физике сегодня, но и проводятся глубокие экскурсы в историю этих направлений. Замечательно, что из аудиторий в лаборатории - один шаг, можно обучаться прямо здесь, и лучшего способа не существует. Мне так завидно!.. Я хотел бы сегодня быть студентом.

Г. Байер (Швейцария): Я рад побывать в Дубне, это моя вторая родина. В этот раз со своим научным докладом приехал и мой сын, он физик. Приятно видеть, что ОИЯИ заботится о молодой смене ученых, здесь много работают с ними, привлекают к серьезным исследованиям. Это очень важно для будущего. Такие Школы, как эта, очень нужны.

З. Яноут (Чехия): Из Чехии на этой Школе присутствуют 18 студентов и два аспиранта. Эти ребята занимаются ядерной проблематикой на кафедрах дозиметрии, прикладной физики, ядерных реакторов и ядерной химии. В рамках кафедры дозиметрии у нас сравнительно недавно появилось новое направление - ядерная медицина, и уже пять выпускников по этой специальности работают в клиниках Чехии. В последние годы мы стараемся организовывать для чешских студентов поездки в ОИЯИ для ознакомления с экспериментальными установками, поскольку здесь есть широкий спектр ядернофизических установок. Кроме того, мы стараемся принимать участие в Школах, которые проводятся здесь для молодежи. Стараемся, чтобы они не просто сидели на лекциях, а знакомились с Россией. На школе позаботились и об этом: были организованы экскурсии в Сергиев Посад, в Москву, а мы еще съездили в Большой театр, побывали на Иваньковском водохранилище, погуляли по Дубне. Пусть они знакомятся не только с физикой, но и с жизнью.

Э. Иовгева (Македония): Я уже получила специальность физика-теоретика, занималась квантовой механикой. Сейчас я учусь в аспирантуре, специализируюсь в радиотерапии и онкологии в медицинском центре в Скопье. О том, что в Дубне будет проводиться Школа, я узнала от своего научного руководителя - у него большие связи во всем научном мире, он хорошо знаком с исследовательскими институтами Европы и рекомендовал мне сюда приехать. И я не жалею. Не все лекции, которые здесь читаются, относятся к моей непосредственной деятельности, но они затрагивают мои общие интересы.

С. Маслов (Белорусский госуниверситет): Я впервые участвую в международной школе, и впечатления, конечно, огромные. Больше всего мне запомнились доклады на хорошем английском языке и те, в которых использовались новые технологии презентации. Говорят, что основная цель общения - передать информацию, поэтому большинство лекторов, используя красочные слайды, схемы, графики, этой цели добились. Я - молекулярный биолог, и потому среди физиков чувствую себя немного стеснительно, потому что не понимаю многих терминов; тем не менее, благодаря такому качеству представления докладов мог быстро и довольно хорошо понять эти серьезные темы. Здесь я также впервые познакомился с большими физическими установками. Когда изучал их теоретически, слушал лекции, читал описания, они казались мне очень сложно организованными, а когда увидел своими глазами, стала очевидна их простота, понятен принцип действия. Хорошее знание английского помогло мне перезнакомиться с половиной студентов. Совместные вечера, спортивные игры - знакомство здесь происходит быстро!

И. Ндиайе (Сенегал): Я в России впервые, и мое главное впечатление - это очень дружелюбно настроенные люди. Меня удивили масштабы и размеры установок, с которыми я познакомился на экскурсиях по лабораториям ОИЯИ, раньше мне такого видеть не приходилось. Я занимался радиационными методами, радиоактивным анализом, закончил университет по специальности ядерная химия, сейчас учусь в аспирантуре в Чешском техническом университете. В Сенегале я занимался в школе, где на довольно высоком уровне преподавались медицина и биология, и эти знания мне очень пригодились сейчас, когда я слушаю лекции по разным направлениям. Особенно мне понравились лекции Байера-старшего, этот человек знает, как увязать радиационную, ядерную физику, химию и медицину.

К. Исаев (МИФИ): Просто потрясла лекция профессора П.Низина - и сам он очень обаятельный, и рассказывал очень интересно о новых способах вычислений в радиобиологии. Мы закончили еще только общий курс, распределение по специальности формально уже состоялось, но по своим направлениям мы еще не работаем. Тем не менее, нам нравятся лекции, которые здесь читают.

А. Джаландинов (МИФИ): Впечатления о Школе очень хорошие, я никогда не видел столько иностранцев. Для нас это и новые, необычные знакомства, и практика в английском.

А. Олтяну (Румыния): Я учусь последний год на физическом факультете Бухарестского университета, на кафедре биофизики и медицинской физики. Каждый год наша кафедра выпускает около 20 специалистов. Мое направление - применение лазеров в медицинских целях. В моей будущей работе меня больше привлекает "человеческая" сторона, желание помочь людям, хотя интересно и общение с техникой. В этой Школе для меня особенно ценным оказалось общение с преподавателями и студентами из разных стран, это хорошая возможность познакомиться и с новостями в моей области, и с развитием других направлений.

Ю. Иордаш (Румыния): Мне особенно понравилась организация Школы, дружелюбие, с которым нас здесь встретили. Когда у одного из студентов возникли проблемы со здоровьем, подключились сразу все - и руководители, и медики. И вообще, мы здесь ощущаем поддержку по разным поводам.

М. Боцяновски (Польша): Наша делегация здесь одна из самых многочисленных. На эту Школу приехали студенты и аспиранты из Кельц, Познани, Вроцлава, Торуни. Лекции грамотно подобраны и выходят за рамки программы тех курсов, которым нас обучают. Мы узнали много нового, это очень интересно.

Б. Стжельчик (Польша): Лектора позаботились об очень хорошей форме представления докладов - красочные слайды, красивые "картинки". Мне очень понравились экскурсии в Московский кардиологический центр и в лаборатории ОИЯИ. Очень сильные впечатления оставляет первое знакомство с такой техникой, о которой раньше приходилось только читать. Еще мне очень понравился ваш город, его окрестности, природа, особенно в "нашем" Ратмино.

К. Гранха (Эквадор): Я занимаюсь ядерной инженерией. Если бы я захотел остаться в фундаментальной науке, в Эквадоре мне пришлось бы преподавать или работать в каком-нибудь ведомстве. Для того, чтобы на родине у меня было больше шансов заниматься наукой, я стараюсь специализироваться в прикладных областях, в частности, в одном из направлений медицинской техники - ускорители заряженных частиц и радиотерапия. Школа мне понравилась - отличный состав лекторов, они прекрасно излагают материал, четко выражают мысли, последовательно выстраивают свои доклады. Особенно в этом отношении впечатляют доклады П.Низина, Ф.Хайнца, П.Байера. Их лекции легки для восприятия, в них представлены результаты исследований, подведены итоги, оценены перспективы. Мне уже приходилось видеть "большие" установки в ЦЕРН, Фермилабе, Обнинске, и поэтому экскурсии меня не очень удивили. Но несмотря на это, я был рад получить представление о том, что делается в этой области в России. Понравилось и то, что на Школу приехали люди разных специальностей - физики, биологи, медики, химики. Хорошо и то, что мы находимся в относительно изолированном месте и поэтому больше общаемся.

Ф. Покрни (Чехия): Такие Школы очень помогают расширить кругозор. Я собираюсь связать свою дальнейшую работу с компьютерными технологиями и, возможно, применительно к медицине. Поэтому для меня оказались особенно интересными лекции о применении информационных технологий. Здесь я впервые выступил на семинаре со своим докладом перед большой международной аудиторией. Волновался? Конечно!

За две недели работы Школы студентам были предоставлены все условия для обучения, общения, отдыха и знакомства с нашими достопримечательностями. Великолепный Ратминский бор, стрелка, где Волга встречается с Дубной, солнечная погода... Для них были организованы ознакомительные экскурсии, да и сами ребята не скучали. В программе Школы была экскурсия в Московский кардиологический центр, где профессор Е. Щербакова сначала прочитала вводную лекцию, а затем студентов провели по отделениям и ознакомили с новейшими диагностическими и терапевтическими методами и аппаратурой. Посетили студенты установки ОИЯИ - нуклотрон, изохронный циклотрон в ЛЯР, реактор ИБР-2, медицинские пучки в ЛЯП.

В ходе работы Школы на четырех заседаниях были представлены доклады студентов.

"Мы сделали это для того, - говорит И.Штекл, один из организаторов Школы, - чтобы ребята могли поменяться местами с преподавателями: английский язык, плюс ограничение по времени, плюс большая аудитория. Это было для многих впервые. Кроме того, их сообщения попадут в сборник докладов, который мы собираемся издать позднее, Для них это будет первая опубликованная научная работа".

Было решено отказаться от жюри, а предоставить ребятам самим определить победителей. В итоге мнение большинства совпало с мнением руководителей. Победителями стали: А.Москинов (МИФИ), Я.Веверка (Чехия) и Ю.Высковска (Польша). Им были вручены призы. А в номинации "Самый активный участник Школы" под единодушное одобрение и лекторов, и студентов, победил аспирант из Сенегала Ибррагим Ндиайе.

Самой спортивной оказалась команда МИФИ, которая выиграла международный волейбольный мини-турнир, а И.Штекл оказался лучшим в теннисном турнире. Им тоже подарили футболки с символикой ОИЯИ.

Материал подготовили Галина Мялковская, Надежда Кавалерова.

Хочется сказать большое спасибо всем, кто помогал нам в организации и проведении Школы. Это прекрасный коллектив профилактория "Ратмино", В.Д.Задорожный и В.Д.Тарасевич. Спасибо за вкуснейшие завтраки-обеды-ужины, доброту и сердечность - коллективу столовой.

Особое спасибо водителям автохозяйства ОИЯИ, которые просто по-отечески опекали нас и участников школы.

Сердечное спасибо рабочей группе Школы Л.Морозовой, И.Крюковой, И.Семенюшкину, Т.Юдиной, Е.Федоровой, А.Патюкову и А.Зубову. Их заботами и хлопотами, вниманием и готовностью помочь и мы обязаны успешному проведению Школы.

Хочется сказать спасибо и нашему фотохудожнику Ю.А.Туманову. Он всегда был с нами, и еще долго мы будем вспоминать эту школу, глядя на его работы. Спасибо ему и Издательскому отделу ОИЯИ за прекрасный постер.

Мы надеемся выпустить к концу года труды нашей школы и уверены, что эта школа только первая, за ней последуют другие, и мы говорим всем - до встречи!

С. П. Иванова, Т. А. Стриж, В. Хмельовски.