Depuis plus de 65 ans, l’humanité vole dans l’espace.
Depuis qu’un astronaute a volé pour la première fois dans l’espace Youri Gagarine En avril 1961, le premier séjour de l’humanité dans l’espace est devenu régulier, avec un équipage tournant d’astronautes internationaux à bord de la Station spatiale internationale.
Notre présence dans l’espace va probablement s’étendre au cours des prochaines décennies, ce qui entraînera le besoin d’équipements médicaux essentiels pour maintenir les astronautes en bonne santé.
Les astronautes actuellement en orbite ont reçu pour la première fois des radiographies de leur corps de qualité diagnostique, résultat d’années de travail. Les résultats sont maintenant publiés dans la revue Radiologie.
“Cela semblait historique à bien des égards”, a déclaré à ScienceAlert Shayna Gifford, chercheuse en médecine spatiale à la Mayo Clinic.
“Le fait que cela se soit produit a changé l’avenir de la médecine spatiale et des vols spatiaux. Ce qui était auparavant impossible est devenu possible en un instant.”
Depuis plus de quarante ans, ultrason Il s’agit de la seule technologie d’imagerie médicale pratique dont disposent les astronautes en orbite.
La technologie fonctionne en envoyant des ondes sonores à haute fréquence dans le corps humain et en suivant la façon dont elles rebondissent sur les tissus. La prise et l’interprétation d’images échographiques nécessitent une formation considérable, mais la technologie est très polyvalente.
En revanche, la radiographie nécessite une source de rayons X, un détecteur du côté opposé du corps et un patient humain parfaitement positionné entre eux. Vous avez besoin que tout s’arrête suffisamment longtemps pour réussir votre tir.
L’échographie est devenue un outil standard pour l’imagerie spatiale car elle est portable et sûre, et son transducteur est enfoncé directement dans le corps, ce qui facilite son utilisation dans les environnements de microgravité où tout a tendance à flotter.
Technologie d’imagerie à rayons X ces dernières années contractionAvec l’avènement des petits appareils portables alimentés par batterie, les scientifiques ont commencé à croire que l’imagerie par rayons X serait possible en orbite.
“Les changements seront significatifs : des diagnostics plus rapides, plus précis et moins douloureux. Les rayons X sont l’un des outils de diagnostic les plus puissants de la médecine moderne en raison de leur rapidité, de leur précision et de leur capacité à opérer sur un large éventail de personnes”, a déclaré Gifford.
“Les rayons X peuvent transformer des fractures suspectées en fractures confirmées dans l’espace en quelques minutes.”
Une grande découverte C’est arrivé en 2022Lorsque les scientifiques ont pu simuler brièvement la microgravité de l’orbite en prenant des rayons X lors d’un vol parabolique.
Mais comme il avait été démontré que la technique fonctionnait quelques secondes à la fois, le prochain obstacle consistait à savoir si elle pouvait fonctionner dans des conditions orbitales.
Cette configuration provenait de SpaceX Cadre2tous les vols spatiaux civils avec un vol en orbite polaire de 3,5 jours sur le vaisseau spatial Flexibilité. (Nommé Fram2 bateau a emmené de célèbres explorateurs polaires Fridtjof Nansen et Roald Amundsen).
L’équipe transportait un système à rayons X doté d’un générateur de rayons X numérique sans fil ultra-portable. Ils ont suivi une séance de formation de quatre heures et ont passé des radiographies avant et pendant le vol.
Les images incluent des objets fantômes qui font office de commandes, des montres intelligentes, des mains, des avant-bras, des poitrines, des abdomens et des bassins.
Toutes les radiographies ont été évaluées de manière indépendante par des radiologues du monde entier, et toutes ces analyses se sont révélées appropriées pour un diagnostic similaire de haute qualité.
“En 2022, nous nous sommes associés à une société commerciale de rayons X pour acheter deux sièges à bord de ZeroG, un fournisseur de services de vols paraboliques. Dès que la gravité s’est calmée, nous avons flotté hors de nos sièges, j’ai levé le bras et pris la première image radiographique numérique d’une gravité modifiée”, a déclaré Gifford.
“Pendant des décennies, les scientifiques ont été bloqués par de multiples degrés de liberté, croyant que cela produirait une image floue. Notre solution : obtenir l’image vraiment, très rapidement.”
Comme prévu, le plus grand défi n’était pas d’obtenir les rayons X, mais de positionner le patient, le détecteur et la source de rayons X et de les maintenir suffisamment longtemps pour obtenir une bonne image.
Les bras et les mains étaient les parties les plus faciles à rendre proprement, car elles sont faciles à maintenir immobiles. Les images de la poitrine, de l’abdomen et du bassin sont devenues plus difficiles ; même si leur qualité était légèrement inférieure à celle des images de la main et du bras, elles dépassaient néanmoins le seuil d’utilisation diagnostique.
La technologie ne se limite probablement pas aux applications de diagnostic chez l’homme.
Les images de la montre intelligente montrent que l’appareil à rayons X portable pourrait être utilisé pour vérifier les équipements des engins spatiaux et autres matériels critiques à la recherche de dommages cachés, dans le cadre de ce que les chercheurs appellent des tests non destructifs.
“L’utilisation actuelle des rayons X spectraux dans le monde a commencé et continue d’être dans le domaine des tests non destructifs : leur utilisation dans la sécurité des aéroports est mondiale”, explique Gifford.
“C’est la première fois que cette équipe tente une analyse spectrale des rayons X dans l’espace, mais l’une des nombreuses raisons pour cela est que la mission apporte des instruments puissants qui fonctionnent non loin du domaine médical.”
Certaines limites doivent encore être abordées. Le temps d’imagerie en vol limite le nombre et la variété des radiographies pouvant être prises, et la télésanté en temps réel pourrait ne pas être disponible pour les futurs vols spatiaux.
L’analyse assistée par l’IA pourrait éventuellement aider les astronautes à évaluer la qualité des images et à identifier les problèmes médicaux potentiels lors de missions trop lointaines pour que les radiologues experts de la Terre puissent fournir des soins d’urgence, ont suggéré les chercheurs.
De plus, lorsque l’équipage est revenu sur Terre, l’appareil était toujours fonctionnel mais endommagé. Pour les futures missions mois et Marsdes systèmes plus robustes et plus robustes devront peut-être être développés.
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Alors que l’humanité se prépare à ces voyages historiques, la capacité de diagnostiquer les maladies et les blessures sans dépendre de la Terre devient de plus en plus importante.
Cette recherche constitue une étape importante pour fournir aux futurs explorateurs l’équipement médical de base dont ils ont besoin pour entreprendre leur voyage au-delà de la Terre et dans le système solaire.
“Globalement, nous considérons ce système comme très compact et portable”, a déclaré Gifford.
“Dans l’espace, ce système est considéré comme massif. Dans l’espace, les rayons X deviennent monnaie courante, et pour justifier la masse et le volume occupés par le système, il faut qu’ils ne représentent qu’une fraction du volume actuel.”
Il a également noté qu’un durcissement au vide serait nécessaire et qu’un support intégré en temps réel “rapprocherait ce système de l’universalité dans les vols spatiaux : que les humains soient présents ou non”.
Les résultats de l’étude ont été publiés Radiologie.
Cet article a été vérifié Carly Cassella et édité Rebecca Dyer. Nous sommes fiers de notre processus, mais nous ne sommes que des êtres humains. Si vous trouvez une erreur, faites-le-nous savoir.