Uzay yolculuğumuz 65 yılı aşkın süredir devam ediyor. 1961 yılının nisan ayında kozmonot Yuri Gagarin'in ilk uzay uçuşundan bu yana, Uluslararası Uzay İstasyonu'nda görev yapan uluslararası astronot ekibiyle birlikte uzaydaki insan varlığı sabit bir hale geldi.
Önümüzdeki on yıllarda uzaydaki varlığımızın genişlemesi bekleniyor ve bu durum, uzay kaşiflerimizi sağlıklı tutmak için hayati tıbbi araçlara olan ihtiyacı artırıyor.
Şimdi ise, yörüngedeki astronotlar ilk kez kendi vücutlarının tanısal kalitede röntgenlerini çekti. Bu, yıllarca süren çalışmaların bir sonucu olarak gerçekleşti ve sonuçlar Radiology dergisinde yayımlandı.
Mayo Clinic'ten uzay tıbbı araştırmacısı Sheyna Gifford, bunun pek çok açıdan tarihi bir an olduğunu belirtti. Gifford'a göre, yaşanan bu gelişme uzay tıbbının ve uzay görevlerinin geleceğini değiştirdi. Daha önce imkansız görünen bir şey anında mümkün hale geldi.
Kırk yılı aşkın bir süredir, ultrason uzaydaki astronotlar için tek pratik tıbbi görüntüleme teknolojisi olarak kullanılıyordu. Bu teknoloji, yüksek frekanslı ses dalgalarını insan vücuduna gönderip dokulardan geri yansımasını gözlemleyerek çalışıyor. Ultrason görüntülerini elde etmek ve yorumlamak önemli bir eğitim gerektiriyor, ancak teknoloji oldukça çok yönlü.
Buna karşılık, röntgen görüntüleme, bir röntgen kaynağı, vücudun karşı tarafında bir dedektör ve arada mükemmel bir şekilde konumlanmış bir insan hastası gerektirir. Ayrıca, görüntülemenin başarılı olması için her şeyin yeterince hareketsiz kalması gerekiyor.
Ultrason, uzaydaki standart görüntüleme aracı haline geldi çünkü taşınabilir ve güvenlidir. Ayrıca, dönüştürücüsü doğrudan vücuda temas ettirilebilir, bu da her şeyin etrafa savrulma eğiliminde olduğu yerçekimsiz ortamda kullanımı çok daha kolay hale getiriyor.
Son yıllarda, röntgen görüntüleme teknolojisi küçülüyor ve küçük, taşınabilir, pille çalışan cihazların ortaya çıkmasıyla bilim insanları yörüngede röntgen görüntülemenin mümkün olabileceğini düşünmeye başladı.
Gifford, bu değişimin önemli olacağını vurguluyor: Daha hızlı, daha doğru ve ağrısız teşhis. Röntgen, hızı, doğruluğu ve geniş bir kitle tarafından çalıştırılabilmesi sayesinde modern tıbbın en güçlü tanı araçlarından biridir. Uzaydaki röntgen, şüpheli bir kırığı bir dakikanın kesirinde doğrulanmış bir kırığa yükseltme gücüne sahip.
2022 yılında önemli bir gelişme yaşandı; bilim insanları kısa süreliğine yörünge yerçekimsizliğini simüle eden parabolik bir uçuş sırasında röntgen görüntüleri almayı başardı. Ancak, tekniğin saniyeler boyunca çalışabildiğini gösterdikten sonraki zorluk, yörünge bağlamında çalışıp çalışamayacağını görmekti.
Bu tarihi an, SpaceX'in Fram2 görevi sırasında yaşandı. Bu görev, 3,5 günlük kutupsal bir yörünge uçuşu yapan tamamen sivil bir misyondu. Mürettebat, ultra taşınabilir, kablosuz dijital bir röntgen jeneratöründen oluşan bir röntgen sistemi taşıdı. Dört saatlik eğitim aldıktan sonra, yörünge uçuşundan önce ve uçuş sırasında vücutlarının röntgenlerini çektiler.
Çekilen görüntüler arasında bir kontrol nesnesi olarak kullanılan bir hayalet, bir akıllı saat, eller, önkollar, göğüsler, karınlar ve pelvisler yer alıyordu. Tüm röntgen görüntüleri Dünya'daki radyologlar tarafından bağımsız olarak değerlendirildi ve taramaların teşhis için uygun yüksek kalitede olduğu belirlendi.
Gifford, 2022'de ZeroG'nin parabolik uçuş sağlayıcısında iki koltuk satın almak için ticari bir röntgen şirketiyle ortaklık kurduklarını anlattı. Yerçekimi ortadan kalktığında, koltuklarından havalanıp ilk dijital röntgeni havada çektiklerini belirtti.
Onlarca yıl boyunca bilim insanları, serbestlik derecesinin yüksek sayısının bulanık bir görüntüyle sonuçlanacağı korkusuyla bu tür denemelerden kaçındı. Ancak bu ekip, görüntüyü çok ama çok hızlı çekerek bu sorunu çözdü.
Beklendiği gibi, en büyük zorluk röntgen görüntülerini elde etmek değil, hasta, dedektör ve röntgen kaynağını konumlandırmak ve iyi bir görüntü elde etmek için yeterince hareketsiz tutmaktı. Eller ve kollar kolayca sabit tutulabildiği için en temiz görüntüleri elde etmek daha kolay oldu. Göğüs, karın ve pelvisin görüntüleri elde etmesi daha zordu ve el ve kol görüntülerinden biraz daha düşük kalitedeydi, ancak yine de tanısal kullanım eşiğinin üzerindeydi.
Bu teknolojinin sadece insanlarda tanı amaçlı kullanımla sınırlı kalması beklenmiyor. Akıllı saat görüntülerinin de gösterdiği gibi, taşınabilir bir röntgen makinesi, uzay aracı ekipmanlarını ve diğer kritik görev donanımlarını gizli hasarlar için incelemek amacıyla kullanılabilir. Araştırmacılar buna tahribatsız muayene adını veriyor.
Gifford, spektral röntgenin Dünya'daki mevcut uygulamasının tahribatsız muayene ile başladığını ve büyük ölçüde bu amaçla kullanıldığını açıkladı. Havaalanı güvenliğindeki kullanımı dünya çapında yaygın. Bu ekibin uzayda spektral röntgen denemesini yapan ilk kişi olmasının birçok nedeninden biri, göreve sadece tıbbi baytların ötesinde işlev gören güçlü araçlar getirmesidir.
Hala ele alınması gereken bazı sınırlamalar var. Uçuş sırasındaki görüntüleme süresi, elde edilebilecek röntgen görüntülerinin sayısı ve çeşidi üzerinde bir sınırlama getirdi. Ayrıca, gelecekteki uzay görevlerinde gerçek zamanlı tele-sağlık hizmeti mevcut olmayabilir.
Araştırmacılar, yapay zeka destekli analizin, Dünya'daki uzman radyologların acil destek sağlamak için çok uzakta olduğu görevlerde, astronotların görüntü kalitesini değerlendirmelerine ve potansiyel tıbbi sorunları belirlemelerine yardımcı olabileceğini öne sürdüler.
Ek olarak, ekip Dünya'ya döndüğünde cihazda hasar meydana geldi, ancak işlevsel kaldı. Ay ve Mars'a yapılacak gelecekteki görevler için daha sağlam, dayanıklı bir sistem geliştirilmesi gerekebilir.
İnsanlar bu tarihi yolculuklara hazırlanırken, Dünya'ya bağlı kalmadan hastalıkları ve yaralanmaları teşhis etme yeteneği giderek daha önemli hale geliyor. Bu araştırma, bu gelecekteki kaşiflerin Dünya'nın ötesine ve bekleyen Güneş Sistemi'ne cesurca ilerlerken ihtiyaç duyacakları temel tıbbi araçları sağlama yolunda kritik bir adımı temsil ediyor.
Gifford, Dünya'da bu sistemin muazzam derecede kompakt ve taşınabilir olarak kabul edildiğini, ancak uzayda devasa olarak görüldüğünü söyledi. Uzaydaki röntgenlerin rutin hale gelmesi ve sistemin kapladığı kütle ve hacmin haklı çıkarılması için mevcut hacminin çok altında bir seviyeye indirilmesi gerektiğini belirtti.
Ayrıca, sistemin vakuma karşı dayanıklı olması gerektiğini ve gerçek zamanlı entegre desteğin, insan olup olmadığına bakılmaksızın, uzay görevlerinde bu sistemi neredeyse evrensel hale getireceğini de sözlerine ekledi. Bulgular Radiology dergisinde yayımlandı.
