40 років тому це здавалося неможливим: у космосі вперше було успішно проведено рентгенівське дослідження.

Чому раніше вважалося, що виконати рентгенівські дослідження в космосі неможливо?

Протягом останніх чотирьох десятиліть ультразвукова діагностика (УЗД) залишалася єдиною реально використовуваною технікою для проведення обстежень на орбіті.

УЗД-апарат має компактні розміри і забезпечує безпечне використання. Датчик легко розташовується на тілі пацієнта, що є особливо зручним під час проведення досліджень в умовах невагомості.

Замість цього, традиційний рентген вимагає наявності трьох елементів:

* джерела радіації;

* датчика, розташованого з іншого боку тіла;

* нерухомого пацієнта між ними.

Будь-який рух під час зйомки спричиняє розмиття зображення. Через труднощі з фіксацією як обладнання, так і пацієнта в умовах невагомості, науковці протягом тривалого часу вважали космічну рентгенографію неможливою ідеєю.

Ситуація зазнала змін через швидкий прогрес у технологіях і виникнення надкомпактних бездротових цифрових рентгенівських пристроїв, які функціонують на батарейках.

Рентгенівські знімки рук, зроблені (зліва направо) до польоту, на орбіті та після польоту у трьох різних осіб із використанням одного й того самого протоколу візуалізації (фото: Radiology)

Для вирішення проблеми розмиття зображень, спричиненого хаотичними рухами в умовах невагомості, вчені розробили ефективний підхід - здійснювати фотозйомку з максимальною швидкістю.

Історичний експеримент місії Fram2

Перші успішні тести технології були проведені ще в 2022 році під час параболічних польотів, які на короткий час створюють умови схожі на невагомість. Однак справжній прорив стався під час цивільної космічної місії компанії SpaceX, відомої як Fram2, яка проходила на борту корабля Resilience.

Команда космічного корабля завершила попередню чотиригодинну підготовку на планеті Земля. Находячись на полярній орбіті, астронавти провели фотозйомку, зробивши низку знімків:

* Контрольного об'єкта (фантома) та смарт-годинника;

* Приватні кінцівки (лікті та передпліччя);

* Грудні клітини, органи черевної області та тазу.

Всі зібрані зображення були надіслані на Землю, де незалежні лікарі-радіологи визнали їхню високу діагностичну цінність.

Рентгенографії грудної порожнини, виконані (A) перед польотом, (B) і (C) під час польоту, а також (D) після польоту (джерело: Radiology)

Найзручнішими для фотографування стали руки, адже їх простіше за все зафіксувати в нерухомому положенні.

Знімки корпусу та області таза були зроблені важче і мали дещо нижчий рівень якості через дихальні рухи та динаміку тіла в повітрі, проте вони все ж повністю відповідали медичним критеріям для постановки діагнозу.

Рентгенівське обстеження поза межами медичної зони.

Можливості портативного рентгенівського апарату в космічному середовищі виходять далеко за межі традиційної медицини. Успішний знімок смарт-годинника продемонстрував, що цей пристрій можна застосовувати для неруйнівного аналізу компонентів самого космічного корабля.

Астронавти зможуть просвічувати важливі кабелі, прилади та елементи обшивки для пошуку прихованих мікротріщин чи внутрішніх пошкоджень без демонтажу обладнання.

Незважаючи на вражаючі досягнення, цю технологію ще необхідно покращити. Для майбутніх експедицій на Місяць чи Марс, де зв'язок із Землею буде мати суттєву затримку, планується інтеграція штучного інтелекту в систему.

Нейронні мережі сприятимуть астронавтам під час польоту, дозволяючи їм оцінювати якість зображень і самостійно виявляти переломи чи інші ушкодження.