Благодаря усилиям специалистов КубГУ теперь доступно на русском: Технические спецификации радиотерапевтического оборудования для лечения онкологии ВОЗ-МАГАТЭ / Перевод с англ. под ред. д.ф.-м.н. Н.М. Богатова, д.м.н. А.Л. Еремина, к.ф-м.н. Л.Р. Григорьяна, к.ф.-м.н. М.С. Коваленко, А.В. Кленевского, Г.Д. Ефремова, Н.Е. Бея. Краснодар: КубГУ, 2025. – 247 с.
Предлагаемое издание представляет собой перевод с английского языка актуальной и современной публикации Всемирной организации здравоохранения и Международного агентства по атомной энергии. Цель этой публикации — предоставить рекомендации по выбору технического оборудования, используемого в практике лучевой терапии. Публикация предназначена для администраторов и врачей, а также для научно-технического персонала в качестве источника информации для планирования и обеспечения оборудованием для лучевой терапии. Публикация соответствует опубликованным спискам приоритетных медицинских устройств для лечения рака, составленным ВОЗ. В публикации описаны комплекты оборудования для лучевой терапии, подходящие для конкретных условий, приведены соответствующие технические характеристики и даны рекомендации по организации служб лучевой терапии с помощью общей структуры и ссылок на другие соответствующие подробные публикации. Перевод с английского адресуется также студентам специальностей и направлений подготовки «Биотехнические системы и технологии», «Медицинская физика», может быть полезно специалистам на практике.
Русский текст учебного пособия Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) (IAEA) является препринтом и неофициальным переводом до передачи авторских прав на перевод МАГАТЭ и окончательной корректуры под общей редакцией: д.ф.-м.н. Богатов Н.М., д.м.н. Еремин А.Л., д.м.н. Поморцев А.В., к.ф.-м.н. Григорьян Л.Р., к.ф.-м.н. Коваленко М.С.– ФГБОУ ВО "Кубанский государственный университет". Первичный перевод выполнен магистрантами направления "медицинская физика": Гассий М.В., Дуноян Г.В., Копылов Н.В.,Кузнецов З.Л., Фёдоров И.В., Шилов В.П. Макет выполнен в максимальном приближении к оригиналу на английском языке, размещенном в открытом доступе: https://www.iaea.org/publications/8841/diagnostic-radiology-physics
Благодаря усилиям специалистов КубГУ теперь доступно на русском: Физика диагностической радиологии: пособие для преподавателей и студентов. МАГАТЭ / Препринт / Перевод на русский под ред. Н.М. Богатов, А.Л. Еремин, А.В. Поморцев, Л.Р. Григорьян, М.С. Коваленко. – Краснодар: КубГУ, 2025. – 770 с.
Первичный перевод осуществлен магистрантами направления подготовки "медицинская физика": Гассий М.В., Дуноян Г.В., Копылов Н.В.,Кузнецов З.Л., Фёдоров И.В., Шилов В.П.
Пособие предназначено для создания основы для образования медицинских физиков в области диагностической радиологии. В справочнике собраны работы 41 автора и рецензентов из 12 стран охватывает широкий круг вопросов, включая радиационную физику, дозиметрию и приборы, качество изображения и его восприятие, способы визуализации специфические темы, последние достижения в области цифровых технологий, а также радиационной биологии и защите.
Пособие Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) (IAEA) одобрено международными профессиональными организациями: Американской ассоциацией физиков в медицине (AAPM), Федерацией организаций медицинской физики Азии и Океании (AFOMP), Австралазийским колледжем ученых-физиков и инженеров в медицине (ACPSEM), Европейской федерацией организаций медицинской физики (EFOMP), Федерацией африканских организаций медицинской физики (FAMPO) и Всемирной федерацией ядерной медицины и биологии (WFNMB).
В России проблематика входит в компетенции Росатом и Ростех (разработка и производство медтехники, радиофармпрепаратов), Минздрав (специальность "медицинский физик" Приказ МЗ РФ от 2 мая 2023 г. N 206н), Минобрнауки (направление подготовки "медицинская физика").
На первом этапе был проведен анализ результатов функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) обнаружения областей мозга, связанных с 8 умственными функциями; составлена табличная классификация нейронной активности в мозге функций по Международной классификации функционирования Всемирной организации здравоохранения (МКФ) - интеллект, сознание, эмоции, мышление, чувство веры, сотрудничество, принятие решений, решение проблем.
Моделирование методом послойного наплавления — аддитивная технология, используемая при создании трёхмерных моделей, fused deposition modeling (FDM). Лазерная стереолитография (SLA) — технология 3D‑печати, основанная на послойном отверждении жидкого материала под действием луча лазера. Cura — слайсер 3D-моделей с открытым исходным кодом для 3D-принтеров.
3D модель мозга с полыми полушариями.
Восстановленная, отредактированная и обработанная с помощью программ Blender и Meshmixer 3D-модель мозга была заламинирована в Cura, чтобы установить необходимые параметры для оптимального качества печати и убедиться, что внутренний объем достаточен для многослойной светодиодной структуры. Для получения печатной модели параметры печати были настроены с помощью программы ламинатора UltiMakerCura на принтере FDMEnder3. Модель мозга была напечатана по технологии FDM с использованием полиэтилентерефталатгликоль (PETG). Для визуализации светового потока от светодиодов различной цветности, связанных с каждой координатой, был использован полупрозрачный материал
Последовательная сборка многослойных массивов RGB-светодиодов в 3D модели мозга.
Для программирования светодиодных массивов был создан лист Excel с использованием конкатенированных формул для задания яркости, положения и значений переменных, необходимых в коде микроконтроллера. Основываясь на расположении каждой из зон активации нейронов, светодиоды были запрограммированы на активацию в соответствующей области трехмерного пространства мозга с различными длинами волн для идентификации, сравнения парадигм и анатомических структур мозга.
Программирование многослойной структуры с помощью микроконтроллеров для отображения локализации активности психических функций в трехмерном пространстве мозга осуществлялось в несколько этапов:
- составление таблицы с кодом программирования, назначением переменных и распределением выводов для каждого слоя, чтобы управлять шаблонами освещения многослойной структуры;
- интеграция микроконтроллеров в многослойную структуру для управления каждым светодиодным массивом в отдельности; для обеспечения синхронизации световых потоков от многослойной светодиодной структуры была разработана сеть связи между микроконтроллерами;
- калибровка и проверка системы для обеспечения точного соответствия между местоположением активности мозга и световым потоком от светодиодных массивов, поведение тестов для подтверждения точности при отображении активности мозга.
Модель позволяла визуализировать мозговую активность в трехмерном пространстве мозга и, хотя ее разрешение не сравнимо с разрешением томографического изображения, с её помощью удается показать представление среднего объема вокселей, связанных с областями активации. Физическая модель обеспечивает анатомическую точность и по оптическим характеристикам в ходе испытаний демонстрирует визуализацию умственных функций мозга.
Работа выполнена в Кубанском государственном университете на физико-техническом факультете: научное руководство и идея - д.м.н. Еремин А.Л., организация магистратуры выпускающей кафедры физики и информационных систем - д.ф.-м.н. Богатов Н.М., основной исполнитель - магистрант специальности "физика (медицинская физика)" Рейес-Монкада А. (Республика Колумбия)
Модели «трансформации мемов». Наглядным примером может служить смена в XX веке одного за другим образов строения атомов и их моделей: "булка с изюмом" Томсона – "ядерная" Резерфорда – "планетарная" Резерфорда-Бора – "волновая" де Бройля – "квантово-механическая" Шредингера – "орбитальная" Уайта – "кольцегранная" Снельсона – "волногранная модель"
Формулы энергий – мемы.
Формулы – мемы. Формула в физике, математике и других естественных науках (от лат. formula — уменьшительное от forma — образ, вид) — символическая запись высказывания, которое выражает логическое суждение. К мемам можно отнести формулы - связи между физическими величинами, краткий способ выражения информации в символической форме, как в математической формуле, общей конструкции, описывающей взаимосвязь между заданными величинами. 400-летняя история определения формул энергии (греч. – взаимодействие, деятельность) такова:
- в XVII веке в механике определены формулы энергии;
- в XVIII-XIX вв. в электродинамике - формулы энергии заряженной частицы и энергии магнитного поля тока;
- в XIX веке в молекулярной физике – формулы энергии поступательного движения молекул и энергии хаотического теплового движения молекулы;
- в XX веке в теории относительности – формула энергии тела, а в ядерной физике – формула энергии связи атомного ядра. Вклад в открытие формул энергии различных видов материи внесли Исаак Ньютон, Джеймс Максвелл, Людвиг Больцман, Альберт Эйнштейн, Макс Планк и другие великие ученые.
Мем «базовые единицы СИ и константы системы СИ» после 2019 года: базовые единицы - внешнее кольцо, константы - внутреннее кольцо
Единицы измерений – мемы от физических констант. В 2018 году Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) одобрила знаменательную трансформацию: четыре из семи основных единиц СИ, указанных в Международной системе единиц, были переопределены в терминах естественных физических констант, а не искусственных объектов, таких как стандартный килограмм. С 2019 года, килограмм, ампер, кельвин и моль теперь определяются путём установления точных числовых значений, выраженных в единицах СИ, для постоянной Планка (h), элементарного электрического заряда (e), постоянной Больцмана (kB) и постоянной Авогадро (NA) соответственно. Секунда, метр и кандела ранее были переопределены с использованием физических констант
Появление мема физики и его запоминание следующими поколениями мнемотехническим методом повторения первоначального мыслительного эксперимента (на примерах физиков и их открытий, имевших важное значение в фундаментальной физике)
Мемы физики, появляющиеся с «мыслительными экспериментами». Гением мыслительного эксперимента в экспериментах в физике и философии считают Альберта Эйнштейна [Horowitz et al., 1991], который ввел в физику и понятие «наблюдатель» (Beobachter) [Einstein, 1905]. Методологический подход с использованием «Наблюдателя» был обоснован и реализован: в квантовой механике в феномене «кота Шредингера» [Schrödinger, 1935], ранее в 1867 в термодинамике и теории информации в феномене «демона Макcвелла» [Bennett, 1987], а так же в «пространстве Минковского» [Carroll, 2019], «координатах Борна» [Born, 1909], «парадоксе Эренфеста» [Ehrenfest, 1909], «излучении Хокинга» [Hawking, 1974], «эффекте Унру» [Unruh, 1976], «барионной асимметрии Вселенной» Сахарова [Сахаров, 1991], «координатах Риндлера» [Rindler, 2006], «парадоксе Белла» в квантовой философии [Bell, 2004] и пр.
Результаты мыслительных экспериментов в науке: творчество (креативность), озарение (инсайт), эврика, эмерджентность (появление) новой идеи – синтез новой информации по закономерностям синергетики, объединения информации, аналитико-синтетической высшей нервной деятельности для определений целей и стратегий естественнонаучного познания, мозговых штурмов, последующей проверки опытным, экспериментальным путем. В этом ряду: эврика Архимеда при открытии фундаментального принципа механики жидкости; инсайт Ньютона при определении всемирного закона тяготения; ассоциация Резерфорд в сравнении строения атома с планетарными системами; инсайт Максвела, иллюстрирующий парадокс второго начала термодинамики; инсайт Шредингера, объясняющий парадокс квантовой суперпозиции; прогноз Эйнштейна, в общей теории относительности, о том, что луч света должен искривляться в гравитационных полях.
Возможно предположить, что запоминание и распространение мемов физики с помощью повторения мыслительного эксперимента в образовательном, педагогическом процессе, исследовательском и дидактическом плане, можно отнести к приему мнемотехники, способствующему лучшему пониманию и запоминанию физического феномена у последующих поколений.
Модели распространения мемов в популяции: динамики их эволюции во времени, запоминания/забывания поколениями, "мемы важных знаний", "взлет и падение мемов", "инфопандемия мема".
1, население Земли, человечество; 2, модель "мемы важных научных знаний", на примере признания сферичности Земли и гелиоцентризме; 3, модель "взлета и падения мемов" – распространения среди популяции и "забывания" – прекращения передачи новым поколениям информации; 4, модель "инфопандемии мема" современного скоростного ИКТ-распространения актуальной в современности для индивидуумов и популяции информации.
Модель "мемы важных научных знаний":время появления и распространенность в популяции. Для общего принятия человечеством знаний, в частности физики, - необходимо время. Так, считается что идея о том, что Земля круглая, появилась ~ в VI веке до н. э., для общего признания понадобилось ~22 столетия при экспериментальном подтверждении сферичности ~ в XVI веке; появление предположения о том, что Земля вращается вокруг Солнца, относят ~V веку до н. э., также понадобилось ~22 столетия до общего признания гелиоцентризма ~ в XVI-XVII вв. Данные о распространенности этих знаний среди всего населения Земли отсутствуют. Эти знания являются фундаментальными для ряда сфер участия и деятельности человека и человечества, прогностически актуальными для расширения направлений активности и широко распространены.
Признание-распространенность-наследование относится не только к глобальной популяции человечества, но и к научному экспертному сообществу, в том числе физиков, где может работать «закон Стиглера» [Stigler, 1980] - научное сообщество принимает идеи, только когда они согласуются с актуальным состоянием науки.
ИСТОЧНИК: Еремин А.Л., Гассий М.В. Мемы физики и физика мемов: нейрофизика и психофизика интеллекта. В кн. Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий. Краснодар: ЦНТИ, 2024. С.5-27. https://www.researchgate.net/publication/390160935_MEMES_OF_...
При сложной проблеме измерений мемов и распространения мемов физики с помощью образования, предприняты попытки математического, графического моделирования. Анализируются опыты появления во времени мемов — единиц физической науки, информации значимой для культуры и образования. Рассматривается в психофизике - математическая физика области умственных функций. Анализируются в нейрофизике нейрокорреляты интеллектуальных функций в мозге, регистрируемые методами медицинской физики. Предлагаются возможные перспективные подходы и приемы в образовании и педагогике на базе нейрофизики, психофизики, меметики, мнемотехник.
Еремин А.Л., Гассий М.В. Мемы физики и физика мемов: нейрофизика и психофизика интеллекта. В кн. Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий. Краснодар: ЦНТИ, 2024. С.5-27. https://www.researchgate.net/publication/390160935_MEMES_OF_...
Появление мема физики и его запоминание следующими поколениями мнемотехническим методом повторения первоначального мыслительного эксперимента (на примерах физиков и их открытий, имевших важное значение в фундаментальной физике)
Модели распространения мемов в популяции:динамики их эволюции во времени, запоминания/забывания поколениями, "мемы важных знаний", "взлет и падение мемов", "инфопандемия мема".
Можно ли атеистам "переубедить" большинство верующих теистов [1], аргументом "всё это из-за функций мозга [2], и структур этих функций по данным фМРТ в мозге [3]"?
К настоящему времени мировые религии распространены в человеческой популяции: Христианство (от I века н.э.) – 30.7% населения Земли в современности; Ислам (от VII века н.э.) – 24.9 %; Индуизм (~ V век до н.э. – III век н.э.) – 15.2 %; Буддизм (V век до н.э.) – 6.6 %; Атеисты – 15.6 % … (Wormald, 2015).
Religion and spirituality - код d930 по Международной классификации функционирования (МКФ), утвержденной Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ, 2001).
3. Нейрофизика: разнообразные умственные функции - "религии и духовные практики", локализовывались по данным фМРТ в лобных, поясных, теменных извилинах и др. структурах мозга (Wu et al., 2010; Han et al., 2008; Christensen et al., 2014; Beauregard & Paquette, 2006)
- по аналитическому обзору - Еремин А.Л., Рейес Монкада А. Матрица локусов умственных функций в трехмерном пространстве мозга по нейровизуализации фМРТ // Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий. Краснодар: ЦНТИ, 2023. – С. 84-100. https://www.researchgate.net/publication/380534292_Matrix_of...
Координаты структур в мозге по Бродману и Талайраху
Новая книга посвящена цифровой трансформации общественной жизни, физическому, психическому и социальному благополучию - здоровью человека в гиперинформационном обществе.
Еремин А. Л. Информационная и цифровая гигиена: учебное пособие для вузов. — Санкт-Петербург: Лань, 2023. — 92 с.
Информационная гигиена – раздел системы знаний, изучающий закономерности влияния информации на индивидуальное и общественное здоровье, работоспособность человека, продолжительность его жизни и разрабатывающий практические мероприятия по оздоровлению информационной среды и оптимизации интеллектуальной деятельности
Глава 1. Информация и гигиена – сквозь тысячелетия Глава 2. Среда обитания – сенсорные органы, информационный интерфейс 2.1. Классификация сигналов-носителей информации 2.2. Единицы измерения, нормирование 2.3. Измерительные приборы 2.4. Органы восприятия информации из внешней среды 2.5. Органы восприятия информации из внутренней среды Глава 3. Информационный мозг, мозг-компьютерный интерфейс, медицинская физика 3.1. Мозг, лимиты, здоровье 3.2. Интеллектуальная деятельность и гигиена умственного труда 3.3. Приборы «мозг – компьютер», медицинская физика Глава 4. Рекомендации по оздоровлению информационной среды и оптимизации интеллектуальной деятельности 4.1. Информационная экология 4.2. Информационная гигиена и медицинская профилактика 4.3. Цифровая гигиена 4.4. Цифровой университет и поиск знаний 4.5. Информационная этика
Информации из окружающей и внутренней среды человека формирует эфферентацию - поток нервных импульсов, идущий из ЦНС ко всем органам тела (эффекторам)
Эргономические нормативы проектирования и организации рабочих мест информационно-интеллектуального труда с применением дисплеев и ИКТ
Концептуальная модель факторов, определяющих информационную нагрузку на человека-оператора и возможные последствия
Единая информация может способствовать разрешению конфликтности и переходу к взаимопониманию
ИЗ ВСЕМИРНОГО НАСЛЕДИЯ. Известны художественные образы для лучшего запоминания нравственных, моральных норм информационного поведения.
Вавилонская башня – библейский феномен примера недопонимания. Когда люди говорят на разных языках, из-за этого они перестали понимать друг друга, не могли продолжать совместно делать единое дело - строительство города и башни.
Три мудрые обезьяны - японская иллюстративная максима, воплощающая принцип "не видеть зла, не слышать зла, не говорить зла". Из буддизма, конфуцианства – это Мизару, который не видит зла, закрывает глаза; Киказару - не слышит зла, закрывает уши; Ивазару - не говорит зла, прикрывая рот. Аналекты (избранные высказывания) Конфуция (с IV по II век до н.э.): "Не смотри на то, что противоречит правилам приличия; не слушай того, что противоречит правилам приличия; не говори того, что противоречит правилам приличия; не делай движений, которые вопреки приличиям". Есть аналогии как в христианских заповедях, так и при православных постах - воздерживаться от злословия.
Разум и воля в буддизме, олицетворяет Манджушри, которого изображают красивым индийским царевичем, верхом восседающим на льве. Иконографически в поднятой правой руке Манджушри держит пылающий меч мудрости, которым он "рассеивает мрак невежества".
Табу, анафема – проклятье (христианство), херем (иудаизм), харам (ислам), пост – известные в религиозных практиках, таинствах, священных книгах запреты на действия, а также производство-распространение-демонстрация-обмен какой-то информацией. Следует упомянуть, что, при современных модных в западных странах трендах на пропаганду и легализацию ЛГБТ, описанное проклятье феномена «Содома и Гоморры» в Библии, очевидно ради реализации основного природно-биологического предназначения – продолжения рода.
Лимиты мозга и Декалог – 10 заповедей. В условиях обилия текстов в священных книгах Трипитаки (буддизм, V—III вв. до н. э.), Библии, Корана и др.. Однозначно, краткая информация, сжатая в 10 заповедей – легче запоминается. Лапидарный – краткая информация, но отчетливая, ясно выраженная (о стиле, слоге и т. п.); первоначально свойственная надписям, высекаемым на камне. Моисей вытесал две новые каменные скрижали для написания Десяти заповедей.
40-дневные информационные посты обозначены в Ветхом и Новом завете. Моисей после сорокадневного пребывания на горе спустился со скрижалями. После 40 дней и ночей поста в пустыне Иисус вернулся в Галилею, чтобы начать свое служение.
«Сон разума рождает чудовищ» - художественная сатира, критика политических, социальных и религиозных злоупотреблений тайной и злом с символами безумия и невежества, сопровождается эпиграфом к гравюре Ф. Гойя (1799): "Фантазия, покинутая разумом, порождает невозможных монстров: объединенная с разумом, фантазия - мать искусств и источник их чудес".
Вера – количественные измерения и нейрофизиологические корреляты медицинской физики. Согласно исследованиям: 59% населения мира заявили, что считают себя религиозными людьми, 23% считают себя нерелигиозными, тогда как 13% считают себя убежденными атеистами. Нейрокореляты в мозге, ответственные за мотивацию к религиозным чувствам, влечению человека к «связи с богом» – «религаре» (от лат. religare), в некоторых исследованиях идентифицировали: с транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС) в задней части средней фронтальной коры мозга; с ЭЭГ – в передней поясной коре. При этом делались выводы: религиозные убеждения обеспечивает основу для понимания и действий в среде, действуя как буфер против тревожности и для минимизации опыта ошибок.
«Быть верным факту и трактовать его с добрым намерением» - обязательство возлагаются на всякого, кто избирает литературную профессию, - Р.Стивенсон.
Срочный обмен информацией для разрешения конфликта – считается, что обмен информацией по телефону между руководителями США - Д.Кеннеди и СССР - Н.Хрущевым во время «карибского кризиса» предотвратил III Мировую войну.
«За новое в идеальном направлении» записал А.Нобель в своем завещании по поводу одной из премий. Нобелевский комитет после долгих совещаний решил присуждать премию писателям. На нобелевских медалях записано: "Inventas vitam juvat excoluisse per artes" - "Изобретение делает жизнь лучше, а искусство - прекраснее". Интересно в сравнении запись на медалях, вручаемых за выдающиеся достижения в математике, – Филдсовской премии: «Transire suum pectus mundoque potiri» - «Превзойти свою человеческую ограниченность и покорить Вселенную».
