Tomograf zbudowany w UMK jest 100 razy szybszy i dokładniejszy od tego, który sprzedaje Zeiss. Pozwala uzyskać znacznie większą gęstość linii w znacznie krótszym czasie.

oko w plasterkach

Piotr Kieraciński

W pracowni prof. Józefa Kałużnego w Collegium Medicum UMK w Bydgoszczy stoi urządzenie do badania wzroku – najnowocześniejszy na świecie tomograf optyczny światła spójnego (SOCT), skonstruowany przez zespół fizyków z UMK pod kierunkiem prof. Andrzeja Kowalczyka. Plątanina kabli, rurek i innych niewielkich elementów tajemniczego przeznaczenia sprawia, że aparat budzi respekt. Nie bardzo wiadomo, jak się do niego dobrać. Urządzenie, które oferuje firma Optopol S.A. z Zawiercia, to właściwie to samo, tylko wygląda zupełnie inaczej. Naukowcy sprzedali firmie know−how.

– W sumie za małe pieniądze, bo inne firmy nie wykazywały zainteresowania, licząc na pozyskanie partnera przemysłowego do dalszych badań – mówi prof. Kowalczyk. Do kasy uniwersytetu trafiło 40 proc. sumy. Aby tomograf przybrał „handlową” postać, przedsiębiorstwo zainwestowało 120 tys. zł w samą tylko konstrukcję obudowy. – Na to by nas na pewno nie było stać – mówi uczony. Podobnie, jak na pozostałe wydatki związane z wprowadzeniem urządzenia na rynek – dotychczas ponad milion zł. – My nawet nie wiedzielibyśmy, jak się za to zabrać – mówi uczony. Dyrektor Michał Błach z Optopolu dodaje, że koszty marketingu były zbliżone do kosztów wdrożenia tomografu. Wdrożenie tomografu do produkcji zajęło 4−osobowemu zespołowi inżynierów z Optopolu pod kierunkiem mgr inż. Pawła Wojdasa ponad pół roku. Tomograf wymyślony przez toruńskich fizyków i wdrożony przez Optopol wzbudza zainteresowanie na targach aparatury medycznej. Do firmy płyną zamówienia z całego świata. Dyr. Błach potwierdza, że obecnie Optopol ma 40 zamówień na urządzenie. Jego cena to ok. 200 tys. zł.

szybszy od zeissa

Prof. Kowalczyk tłumaczy, że aparat SOCT „Copernicus”, który sprzedaje Optpol – nazwę wymyśliła firma na cześć patrona uniwersytetu – jest dla uczonych nieprzydatny, bo nie ma możliwości zmodyfikowania go do prowadzenia badań. Natomiast jest idealny dla lekarza, który ma go używać do diagnozowania stanu wzroku pacjenta – wystarczy go włączyć do prądu i już można prowadzić badania. Co innego prototypowe urządzenie, które stoi w bydgoskiej klinice – tam wszystko jest na wierzchu, łatwo coś zdemontować, wymienić, a to interesuje naukowców. Podobnie w urządzeniu, które stoi w suterenie gmachu fizyki w UMK. Na czym polega praca urządzenia? Gdy lekarz bada dno oka, widzi tylko jego powierzchnię. Tomograf widzi oko jako zbiór cienkich warstw. Uzyskujemy przez to przestrzenny obraz oka, możemy zbadać jego strukturę.

– Jeśli ktoś mówi, że to, co zrobiliśmy, to nowość, myli się. – Prof. Kowalczyk przypomina historię tomografii optycznej. – Na pomysł wpadł w XIX w. Albert Michelson ze Strzelna, pierwszy Amerykanin, który dostał Nobla za badania naukowe. W 1991 r. pomysł udało się skonkretyzować, a w 1996 Zeiss wprowadził na rynek tomograf do badania oka. Jednak toruński uczony zna wartość swojego tomografu. – Wyprzedziliśmy w tej sprawie najlepsze laboratoria – mówi. Tomograf zbudowany w UMK jest bowiem 100 razy szybszy i dokładniejszy od tego, który sprzedaje Zeiss. Toruński SOCT pozwala uzyskać znacznie większą gęstość linii w znacznie krótszym czasie. Daje to m.in. odporność badania na przypadkowe ruchy oka, możliwość zrobienia obrazu trójwymiarowego w akceptowalnym dla pacjenta czasie czy nawet filmu „tomograficznego”. Prof. Kowalczyk zauważa z właściwą sobie autoironią: – Gdy wysłaliśmy doniesienie do czasopisma, dostaliśmy trzydzieści pytań, na które lekkomyślnie udzieliliśmy odpowiedzi.

Od techniki do sztuki

Skoro wszystko takie znane, to co tam jest z nowoczesnej nauki? – Przez ostatni rok mieliśmy tu raczej zakład produkcyjny – mówi prof. Kowalczyk, mając na myśli okres budowy prototypu. Faktycznie nie jest tak źle. Świadczą o tym granty, jakie uzyskał młody zespół prof. Kowalczyka oraz publikacje w poważnych czasopismach naukowych. Najpierw był grant z techniki w medycynie na zbudowanie prototypu SOCT, następnie grant z sekcji nauk humanistycznych na konserwację dzieł sztuki, potem na współpracę z kliniką, a w końcu na budowę nowego tomografu z modyfikowalnym strojonym laserem. Tomograf znajduje też zastosowania w dziedzinach zupełnie odległych od medycyny. Jedną z nich jest wspomniana konserwacja dzieł sztuki. – Badamy grubość warstwy werniksu – mówi prof. Kowalczyk.

O przełomie w badaniach prof. Kowalczyk mówi żartem: – Gdy po pięćdziesiątce koledzy zmieniali żony, ja zmieniłem specjalność naukową. Budował od podstaw zespół badaczy. Współpracowników zaczynał wybierać już w czasie studiów. Wysyłał ich na zagraniczne staże z Tempusa. W 1999 r. pojawiły się pierwsze prace dyplomowe, a w 2002 – pierwszy doktorat. Młodzież z jego zespołu nie ma problemów z zagranicznymi stypendiami. Dr Maciej Wojtkowski był dwa lata w MIT. Teraz przebywa tam inna doktorantka. Dr Wojtkowski, najbliższy współpracownik prof. Kowalczyka, budował pierwszy tomograf w ramach pracy magisterskiej. – Żeby zobrazować palec, musiałem go wkręcać w takie małe imadełko – wspomina. Tak powolne było urządzenie i wymagało bardzo długiego bezruchu obrazowanego obiektu. Pierwszy obraz uzyskali w grudniu 1999 r., sześć lat później zbudowali najszybszy tomograf optyczny. Działa on tak szybko, że nawet mimowolne ruchy gałki ocznej nie przeszkadzają w uzyskaniu dobrego obrazu oka.

Zespół z Torunia pracuje już nad kolejnym urządzeniem. Będzie wyposażone w laser, który można przestrajać, co da wiele nowych możliwości badawczych i diagnostycznych.