Pierwsze udane obrazowanie RTG na orbicie

| Astronomia/fizyka
Postaw mi kawę na buycoffee.to
Radiological Society of North America (RSNA)

Przez ponad cztery dekady jedyną wiarygodną metodą obrazowania medycznego dostępną astronautom było USG. Wymaga ono jednak dobrze przeszkolonego operatora, a jego pracę dodatkowo utrudnia mikrograwitacja, w wyniku której dochodzi do przesunięcia płynów ustrojowych i zmiany rozkładu gazów w jelitach. Stąd potrzeba znalezienia innej metody obrazowania, która może się przydać podczas długotrwałych misji kosmicznych. Zespół pod kierownictwem dr Sheyny Gifford z Mayo Clinic postanowił sprawdzić, czy dostępny komercyjnie, przenośny aparat rentgenowski może się sprawdzić na orbiciewyniki opublikowano w czasopiśmie Radiology.

Okazja nadarzyła się podczas misji Fram2 – 3,5-dniowego lotu po orbicie polarnej zorganizowanego przez SpaceX, który wystartował 31 marca 2025 roku na rakiecie Falcon 9 i zakończył się wodowaniem w Oceanie Spokojnym 4 kwietnia. Trójka spośród czterech członków załogi wzięła udział w badaniu SpaceXray, przechodząc zaledwie cztery godziny szkolenia z obsługi bezprzewodowego, cyfrowego generatora promieniowania rentgenowskiego oraz płaskiego detektora.

Przed lotem, w trakcie lotu (w pierwszym i trzecim dniu) oraz po powrocie na Ziemię wykonano serię zdjęć – dłoni, przedramienia, brzucha, miednicy i klatki piersiowej, a także fantomów kontrolnych i smartwatcha, posłużących do testów nieniszczących sprzętu. Wszystkie obrazy oceniło niezależnie trzech radiologów, nie znając statusu lotu poszczególnych zdjęć.

Wyniki są zachęcające: jakość obrazu oraz rozdzielczość przestrzenna i kontrastowa zdjęć wykonanych na orbicie nie różniły się istotnie od zdjęć referencyjnych wykonanych na Ziemi. Pogorszeniu uległo jedynie pozycjonowanie pacjenta przy zdjęciach centralnych partii ciała – klatki piersiowej, brzucha i miednicy – co badacze tłumaczą trudnością utrzymania stabilnej pozycji w mikrograwitacji przy braku dedykowanych uchwytów. Mimo to wszystkie zdjęcia osiągnęły poziom diagnostyczny.

Równie istotnym elementem badania było wykorzystanie promieniowania rentgenowskiego do testów nieniszczących sprzętu – udało się na przykład zobrazować wnętrze smartwatcha z rozdzielczością submilimetrową. Taka zdolność mogłaby w przyszłości pozwolić na kontrolę stanu skafandrów kosmicznych czy elektroniki pokładowej bez konieczności ich demontażu, co ma znaczenie zarówno medyczne, jak i operacyjne.

Dawka promieniowania odebrana przez uczestników w związku z badaniem (od 0,3 do 2,7 mSv) nie przekroczyła wartości typowych dla diagnostyki naziemnej. Sam aparat, mimo powierzchownych uszkodzeń poniesionych podczas lądowania i odzyskiwania kapsuły, zachował pełną sprawność.

Autorzy podkreślają pilotażowy charakter badania – wzięło w nim udział zaledwie troje uczestników, a ograniczenia czasowe misji zredukowały liczbę i różnorodność wykonanych zdjęć. Mimo to wyniki wskazują, że przenośna radiografia cyfrowa może znakomicie rozszerzyć możliwości diagnostyczne załóg misji długoterminowych, uzupełniając ultrasonografię. Kolejne kroki obejmują miniaturyzację i uszczelnienie sprzętu na potrzeby próżni oraz rozwój narzędzi wspomaganych sztuczną inteligencją, które pomogłyby załogom samodzielnie ocenić jakość pozycjonowania podczas przyszłych ekspedycji kosmicznych.

RTG orbita przestrzeń kosmiczna diagnostyka