Przełom w medycynie kosmicznej. Pierwsze diagnostyczne zdjęcia rentgenowskie z orbity
Od ponad czterdziestu lat jedyną dostępną metodą obrazowania medycznego na pokładach statków kosmicznych była ultrasonografia . Choć diagnostyka z pomocą USG jest cenna, ma swoje istotne ograniczenia, między innymi wymaga wysokich umiejętności operatora. Wraz z wydłużaniem się misji kosmicznych i zwiększającym się ryzykiem wystąpienia problemów zdrowotnych, potrzeba alternatywnych metod diagnostycznych staje się coraz bardziej paląca.
Tradycyjne aparaty rentgenowskie są duże, ciężkie i wytwarzają znaczne ilości promieniowania, a dodatkowo są podatne na zakłócenia obrazu spowodowane ruchem, co w warunkach mikrograwitacji stanowi poważne wyzwanie. Jednak rozwój technologii pozwolił na stworzenie przenośnych, bezprzewodowych systemów rentgenowskich, które mogą być obsługiwane nawet przez osoby bez medycznego wykształcenia.
Zdjęcie rentgenowskie na orbicie
W ramach współpracy z firmą SpaceX zespół badawczy przeprowadził testy komercyjnego, przenośnego systemu radiografii podczas misji Fram2. Przed startem trzech członków załogi przeszło zaledwie czterogodzinne szkolenie z obsługi urządzenia. Aparat przeszedł rygorystyczne testy wytrzymałościowe i kompatybilności ze statkiem kosmicznym. Misja Fram2 wystartowała 31 marca 2025 roku na pokładzie rakiety Falcon 9, wchodząc na orbitę polarną na wysokości od 425 do 450 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Lot trwał 3 dni i 14 godzin. Mimo powierzchownych uszkodzeń obudowy aparatu podczas lądowania, kluczowe komponenty urządzenia pozostały nienaruszone i w pełni sprawne.
Pray okazji misji Fram2 wykonano zdjęcia rentgenowskie zarówno przed lotem, jak i w jego trakcie. Załoga, korzystając z przenośnego aparatu wykonała zdjęcia ręki, przedramienia, brzucha, miednicy oraz klatki piersiowej. Dodatkowo, w warunkach mikrograwitacji przeprowadzono zdjęcia przedmiotów, takich jak zegarek elektroniczny czy specjalny fantom kalibracyjny.
Wszystkie obrazy były natychmiast przesyłane do komputera pokładowego i oceniane przez załogę, a po powrocie na Ziemię poddano je szczegółowej analizie przez trzech niezależnych radiologów. Wyniki wykazały, że jakość zdjęć wykonanych w przestrzeni kosmicznej nie odbiegała od tych uzyskanych na Ziemi, zarówno pod względem rozdzielczości, jak i kontrastu. Jedynym wyzwaniem okazało się nieco gorsze pozycjonowanie zdjęć centralnych partii ciała, co jednak nie wpłynęło na ich wartość diagnostyczną.
Usprawnienie kluczowe dla misji kosmicznych
Wprowadzenie diagnostyki rentgenowskiej na pokłady statków kosmicznych to coś więcej niż tylko ogromny krok w opiece zdrowotnej nad załogą. Technologia ta może być wykorzystana także do oceny stanu technicznego sprzętu, elektroniki czy skafandrów kosmicznych bez konieczności ich demontażu. To szczególnie ważne w przypadku długotrwałych misji , gdzie szybka diagnostyka może zapobiec poważnym awariom.
Załoga biorąca udział w eksperymencie podkreśliła łatwość obsługi systemu oraz przejrzystość protokołów obrazowania. Zgłoszono przy tym sugestie dotyczące udoskonalenia urządzenia, w tym lepszego mocowania detektora i generatora rentgenowskiego. Co istotne, poziom ekspozycji na promieniowanie nie przekroczył standardów obowiązujących w medycynie klinicznej na Ziemi.
Eksperci zwracają uwagę, że konieczne są dalsze badania, które pozwolą ustalić wytyczne dotyczące wskazań do badań, interpretacji obrazów oraz ustalenia norm. Miniaturyzacja i zwiększenie wytrzymałości przenośnych systemów obrazowania może sprawić, że staną się one nieodłącznym elementem wyposażenia przyszłych misji kosmicznych. Ich potencjalne zastosowania wykraczają zresztą poza opiekę nad astronautami. Przenośne aparaty rentgenowskie mogą być używane do obrazowania uszkodzonych satelitów na orbicie czy analizowania powierzchni Księżyca przez łaziki. Rozpowszechnienie autonomicznych, miniaturowych systemów rentgenowskich na Ziemi mogłoby również zrewolucjonizować opiekę zdrowotną w trudno dostępnych regionach świata.