首次在太空成功拍摄医疗X光片Medical X-rays taken in space for the first time | Health and Wellness | gjsentinel.com

环球医讯 / 健康研究来源:www.gjsentinel.com美国 - 英语2026-10-10 19:05:30 - 阅读时长4分钟 - 1813字
美国科学家团队成功在太空轨道上首次获取了人体医疗X光片,这一突破性进展不仅为宇航员健康监测提供了新手段,也为深空探测任务中的设备检测开辟了新途径。研究团队利用便携式X光设备在SpaceX的Fram2任务中完成了这一壮举,证明了在微重力环境下获取高质量诊断图像的可行性,为未来长期太空任务中的医疗保障奠定了重要基础,同时也展示了该技术在地球偏远地区医疗应用的巨大潜力。
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首次在太空成功拍摄医疗X光片

首次在太空拍摄的医疗X光片,使深入太阳系的长期飞行更加安全。

美国科学家表示,这次商业航天飞行上的突破不仅标志着宇航员健康"新时代"的开始,也标志着任务关键的非医疗任务的新时代。

首席研究员谢娜·吉福德博士表示:"航空航天医学一直梦想拥有多种成像方式来诊断太空中的疾病和伤害。X光检查快速、简单且诊断价值高。"

四十多年来,超声一直是太空中唯一可靠的医疗成像方法。随着航天任务持续时间延长和距离增加,超声的局限性变得越来越不可接受。超声成像需要大量操作员培训,并依赖于声波传输介质。

吉福德博士是明尼苏达州梅奥诊所航空航天医学助理教授,她表示:"传统X光机非常大,产生大量辐射,如果移动会产生模糊图像。因为太空中的所有物体都在不断移动,人们一直认为在轨道上获得诊断图像在技术上太具挑战性。"

小型便携式X光机的出现为吉福德团队提供了测试轨道X光能力的机会。2022年,飞行机组人员在抛物线飞行中使用便携式X光机,在微重力环境下成功获取了手部的数字X光片。

吉福德团队与商业公司SpaceX合作,调查在Fram2(一次为期3.5天的极地轨道飞行)上使用商用现成便携式放射摄影系统的可行性。

她表示:"便携式X光机在各种场合使用——在肯塔基德比赛马场、超级碗边线以及全球资源匮乏地区——因为它们可以依靠太阳能运行,且可由没有医学专业知识的人员操作。我们相信,现成的便携式系统很可能会通过发射前测试,并由经过最少培训的机组成员在太空中操作。"

这项发表在《放射学》杂志上的研究中,机组成员使用超便携无线数字X光发生器在飞行前和飞行中获取了解剖和设备X光片。所有图像均由独立放射科医生评估。

吉福德博士表示:"适合太空飞行的放射摄影系统不仅对机组健康有深远影响,也对任务关键的非医疗任务有影响。为了在太空中持续人类存在,X光不仅对机组成员至关重要,对电子设备和宇航服等其他任务组件也至关重要。唯一无需拆解即可查看这些物体内部的方法就是进行X光检查。"

在Fram2太空飞行前,三名机组成员接受了四小时的便携式放射摄影系统培训。SpaceX人员也对系统进行了航天器的冲击和兼容性测试。

机组获取了飞行前图像,包括手部、前臂、腹部、骨盆和胸部的X光片。Fram2任务于2025年3月31日由SpaceX Falcon 9火箭发射,进入距海平面200多英里的90度轨道。

任务持续时间为三天14小时,航天器于2025年4月4日返回地球。X光发生器在着陆和回收过程中受到表面结构损坏,但内部硬件组件和X光输出未受影响。

无需地面支持获取的飞行中图像包括用于校准系统的假人物体X光片,以及智能手表、手部、前臂、腹部、骨盆和胸部的X光片。飞行中图像立即传输到机载计算机并由机组审查。

返回地球后,也获取了复制飞行前和飞行中图像的飞行后X光片。所有X光片均由三名独立放射科医生评估整体图像质量、空间分辨率、对比度分辨率和定位。

研究团队发现飞行前和飞行中X光片在整体图像质量、对比度分辨率或空间分辨率方面没有差异。尽管中央身体X光片(包括胸部、骨盆和腹部图像)的定位得分降低,但飞行中图像质量达到了所有X光片的诊断水平。

吉福德博士表示:"通过获取太空中的第一个人类和设备X光片,我们的研究证明了轨道放射摄影的可行性,以及机组健康和硬件评估的扩展诊断能力。在太空中获取具有诊断价值的X光片是任何人都可以做的事情。三位非常有才华的非医疗人员经过四小时培训,在最恶劣的环境中做到了这一点,并且做得很好。"

机组成员强烈同意X光系统易于使用,成像协议易于遵循。他们建议对放射摄影系统进行改进,包括安全安装和夹紧X光探测器和发生器的机制。

机组成员的估计辐射暴露不高于地球上标准临床成像相关的辐射暴露。吉福德博士表示,需要更多研究来建立检查指征、图像解释和成像基线的指南。

她说:"我希望进一步减小便携式成像系统的尺寸,提高其耐用性和可用性,以便将其纳入未来任务。"

吉福德博士表示,便携式X光系统的其他太空相关应用包括对轨道故障卫星成像和装备月球漫游车分析月球表面。

她补充道:"在全球范围内分发自主微型X光系统也可能改变公共卫生游戏。在太空和地球上的X光方面,天空不是极限。"

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