Rummedicin bliver smart

Smart medicinsk udstyr, der hjælper astronauter med at håndtere nødsituationer såsom elektriske forbrændinger, bliver en del af den internationale rumstation måske allerede i næste måned. Længere nede ad vejen kan astronauter i problemer også stole på virtuelle klinikker på jorden for dybdegående lægehjælp.

Disse teknologier, der blev præsenteret på junimødet i American Telemedicine Association i Fort Lauderdale, FL, kunne også bruges til at hjælpe folk på jorden på isolerede steder uden læge i nærheden.

Mindre og smartere

Forskere ved Wyle Laboratories i Houston, TX, og NASAs Johnson Space Center er ved at udvikle smarte versioner af mekaniske ventilatorer, IV-pumper, vitale tegnmonitorer og andre terapeutiske og diagnostiske enheder.

De nye enheder kommunikerer gennem trådløse forbindelser og er mindre, lettere og mere robuste end eksisterende, siger George Beck, ingeniør og projektleder for on-orbit kritisk pleje hos Wyle.

De er også klogere, fordi de ikke er begrænset til at registrere en persons tilstand, men også kan spytte en behandlingsplan ud, så astronauten i rummet ved præcis, hvad han skal gøre.

Som en ekstra beskyttelse kan medicinske eksperter på jorden overvåge maskinerne, når kommunikationslinjerne til rumstationen er åbne.

For at forberede enhederne gennemgik forskerne rækken af ​​medicinske problemer, som astronauter kunne støde på i rummet, og programmerede derefter passende medicinske protokoller ind i softwaren.

Efterhånden som flere mennesker bliver fløjet ud i rummet i længere tid, øges sandsynligheden for medicinske problemer under flyvningen, siger Beck og ser frem til den første bemandede mission til Mars, måske ikke mere end 10 år væk.

Virtuelle samarbejdsklinikker

For alvorlige medicinske nødsituationer i rummet, såsom brækkede knogler eller endda hjertesvigt, har forskere ved University of New Mexico evalueret telemedicinske teknologier, der kunne forbinde eksperter fra relevante medicinske centre til rumstationen og andre steder.

Astronauter på den planlagte Mars-mission kunne for eksempel sende medicinsk information til en virtuel samarbejdsklinik af eksperter på jorden, siger Dr. Dale Alverson, medicinsk direktør for Telehealth and Cybermedicine Research Center ved University of New Mexico.

Netværk med højhastighedsbredbånd og satellitforbindelser ville klinikmedlemmer interaktivt gennemgå 3D-rekonstruktioner af dataene i realtid for at bestemme den bedste proceduremæssige tilgang til at håndtere det specifikke problem eller den pågældende skade, siger Alverson. En virtuel guide til behandlingsplanen kunne derefter sendes tilbage til plejepersonalet i rummet, der giver billeder og instruktioner til det ønskede handlingsforløb.

Denne telemedicinske teknologi burde være særlig nyttig, når stemmekommunikation i realtid bliver upraktisk eller upålidelig, tilføjer Dr. Muriel Ross fra University of New Mexico. På Mars, for eksempel, kan stemmesignaler til jorden tage alt fra fire til 40 minutter at nå frem, afhængigt af planetens position i forhold til jorden.

CyberScalpel

I Ross’ tidligere stilling som direktør for NASA Ames Center for Bioinformatics arbejdede hun allerede på at udvikle virtual reality-værktøjer, der kunne formidle dyrebar medicinsk information til astronauter i rummet, såvel som til fysisk spredte læger på jorden.

CyberScalpel er et instrument udviklet hos Ames, som kan bruges til at operere på 3-D-simuleringer på en computerskærm, så kirurger kan teste eller øve procedurer virtuelt, før de udfører dem på patienten, siger Ross. CyberScalpel skærer gennem billeder af menneskeligt væv, ligesom en kniv skærer gennem mad, tilføjer hun.

Hvis en astronaut for eksempel skulle lide et brud, kunne medlemmer af en virtuel klinik bruge CyberScalpel til at rekonstruere området af bruddet og vise de afhjælpende trin, der er nødvendige for at nulstille knoglen eller på anden måde reparere den. Billeder fra den virtuelle operation kunne transmitteres til plejepersonalet i rummet, enten til øvelse på rumstationen eller til visning som guide under selve proceduren.

Det ideelle er altid at gøre alting så enkelt, at nogen kan gå ind fra gaden og bruge [det], siger Ross.

Jordisk Brug

Effektiviteten af ​​den virtuelle klinik blev signaleret i 1999, da fem medicinske eksperter fra steder så langt væk som Californien og Ohio ydede pleje til Navajo-patienter i Shiprock, en fjern by i ørkenen i New Mexico. Behandling af et spædbarns defekte hjerte blev demonstreret sammen med andre former for hjertekirurgi.

De deltagende læger udførte deres procedurer på 3D-rekonstruktioner af en virtuel patient, mens andre læger fulgte hver bevægelse på computerskærme på deres respektive steder.

Andre steder på jorden er virtuel medicin blevet brugt i polarcirklen, men Ross bemærker, at en generel mangel på medicinsk finansiering kombineret med de høje omkostninger ved bredbåndskommunikation kan bremse dens fremskridt mod udbredt tilgængelighed.

Ikke desto mindre, inden 2011 eller 2012, når astronauter forventes at sprænge af sted på den første bemandede mission til Mars, skulle ultrafølsomme sensorer og scannere, der er i stand til at producere 3-D neuronale og anatomiske billeder, være klar til at ledsage dem. Disse sensorer kan være indlejret i en T-shirt eller måske i håndholdte enheder, der ligner Palm Pilots.

Desuden kunne der laves computertomografiscanninger af hver astronaut før opsendelsen, så præcise data, der repræsenterer astronautens før tilstand, kunne bringes i betragtning ved enhver skade, der er påført i rummet.

Det er endda muligt, siger Ross, at en robotkirurg en dag kan hjælpe plejeren på missioner til Mars eller andre steder.

skjule