مع وجود العديد من الخطط لإرسال بعثات مأهولة إلى القمر والمريخ، ومع ازدياد شيوع الرحلات الفضائية التجارية كل عام، هناك حاجة متزايدة لتطوير الإجراءات الطبية التي من شأنها معالجة المخاطر الصحية للفضاء. وبصرف النظر عن المخاوف المعتادة بشأن التعرض للإشعاع، وكثافة العظام، وفقدان العضلات، يجب أن تكون أدوات التشخيص متاحة أيضًا لتحديد مدى الإصابات والأمراض. إن تطوير هذه العناصر وضمان صحة رواد الفضاء وطول عمرهم هي أهداف مجال “طب الفضاء” المتنامي.

تم تحقيق إنجاز كبير مؤخرًا عندما أجرى فريق من الباحثين الدوليين متعددي التخصصات أول تشخيص بالأشعة السينية خلال رحلة فضائية تجارية. وتعد هذه خطوة كبيرة في طب الفضاء لأن الموجات فوق الصوتية كانت أداة التصوير الطبي الوحيدة الموثوقة على مدى العقود الأربعة الماضية، ولكن لها حدود. مع زيادة مدة رحلات الفضاء ومسافتها، ستتزايد الحاجة إلى أدوات تشخيصية موثوقة يمكنها معالجة مجموعة واسعة من المشكلات الصحية.

قادت البحث الدكتورة شينا جيفورد، أستاذة طب الفضاء الجوي في Mayo Clinic. وقد ضمت أخصائيي الأشعة والفنيين والمهندسين من جامعة كاليفورنيا سان دييغو (UCSD)، وجامعة ستانفورد، ومستشاري لوجستيات الأشعة في سياتل، ومعهد الهندسة الطبية والعلوم التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، وMinXray، وKA Imaging، وجامعة واترلو، وتقنيات استكشاف الفضاء، والمزيد. ظهرت نتائج مهمتهم في المجلة الأشعة.

يستخدم رائد الفضاء JAXA (وكالة استكشاف الفضاء اليابانية) ساتوشي فوروكاوا نظام CEVIS المحدث، مما يحافظ على مستويات كثافة العضلات والعظام أثناء رحلات الفضاء. (الائتمان: ناسا)

ولأسباب لوجستية، اقتصر طب الفضاء والتصوير الطبي لكامل الجسم على الموجات فوق الصوتية لأكثر من أربعة عقود. في حين يمكن إجراء الموجات فوق الصوتية باستخدام الأجهزة المحمولة ومعدات التصوير، فإن التصوير بالأشعة السينية يتطلب تقليديًا آلات كبيرة من شأنها زيادة جرعة الإشعاع التي يتلقاها رواد الفضاء. وكما أوضح جيفورد في بيان صحفي صدر مؤخرًا عن الجمعية الإشعاعية لأمريكا الشمالية (RSNA):

لقد كان حلم طب الفضاء أن يكون لديه أكثر من طريقة تصوير لتشخيص الأمراض والإصابات في الفضاء. تعتبر الأشعة السينية سريعة وسهلة وذات قيمة تشخيصية. أجهزة الأشعة السينية التقليدية كبيرة جدًا، وتنتج الكثير من الإشعاع، وتميل إلى إنتاج صورة غير واضحة إذا كانت هناك حركة. نظرًا لأن كل شيء في الفضاء يتحرك باستمرار، فقد كان التصور السائد هو أن الحصول على صورة تشخيصية في المدار كان أمرًا صعبًا للغاية من الناحية الفنية.

لقد تغير الوضع في السنوات الأخيرة مع إنشاء أجهزة أشعة سينية تجارية جاهزة للاستخدام، مما أدى إلى زيادة الوصول إلى هذه التكنولوجيا الطبية بشكل كبير. وإلى جانب الطب المحمول في المجتمعات المحرومة والدول النامية، يعد طب الفضاء تطبيقًا محتملاً آخر. في عام 2022، قامت جيفورد وفريقها بالتحقيق في جدوى استخدام نظام تصوير شعاعي محمول أثناء رحلة مكافئة تحاكي الجاذبية الصغرى لرحلات الفضاء. كما قالت:

تُستخدم أجهزة الأشعة السينية المحمولة في كل مكان ــ في كنتاكي ديربي، وعلى هامش بطولة السوبر بول، وفي مختلف أنحاء العالم في المناطق ذات الموارد المنخفضة ــ لأنها يمكن أن تعمل بالطاقة الشمسية، ويمكن تشغيلها من قبل أفراد ليس لديهم خبرة طبية. لقد اعتقدنا أن النظام المحمول الجاهز سيكون له فرصة جيدة جدًا للبقاء على قيد الحياة في اختبار ما قبل الإطلاق وتشغيله في الفضاء بواسطة أفراد الطاقم مع الحد الأدنى من التدريب.

قبل الرحلة، أمضى ثلاثة من أفراد الطاقم أربع ساعات في التدريب على كيفية استخدام نظام التصوير الشعاعي المحمول بينما أجرى موظفو SpaceX اختبارات التأثير والتوافق على النظام الخاص بالمركبة الفضائية. على الرغم من التحديات، نجح الطاقم في الحصول على صورة أشعة سينية رقمية لليد في محاكاة الجاذبية الصغرى. بناءً على ذلك، دخلت الدكتورة جيفورد وفريقها في شراكة مع SpaceX لاختبار نظام الأشعة السينية المحمول الخاص بهم خلال Fram2، وهي مهمة رحلات فضائية تجارية يرعاها رجل الأعمال تشون وانغ.

صور الأشعة السينية التي حصلت عليها الدكتورة جيفورد وفريقها خلال رحلة الفضاء التجارية Fram2. الائتمان: جيفورد، SA وآخرون. (2026)

كانت المهمة هي الأولى من نوعها التي أرسلت مركبة فضائية إلى المدار القطبي، حيث بقيت هناك لمدة تزيد قليلاً عن ثلاثة أيام ونصف. سعيد جيفورد:

سيكون لنظام التصوير الشعاعي الجاهز للرحلات الفضائية آثار عميقة، ليس فقط على صحة الطاقم، ولكن أيضًا على المهام غير الطبية الحرجة. من أجل الوجود البشري المستدام في الفضاء، تعد الأشعة السينية أمرًا بالغ الأهمية ليس فقط لأفراد الطاقم ولكن أيضًا لمكونات المهمة الأخرى مثل الإلكترونيات والبدلات الفضائية. الطريقة الوحيدة للنظر داخل هذه الأشياء دون تفكيكها هي تصويرها بالأشعة السينية.

في الدراسة، استخدم الفريق نظام أشعة سينية يشتمل على مولد أشعة سينية رقمي لاسلكي فائق الحمل للحصول على فحوصات تشريحية وفحص المعدات قبل وأثناء الرحلة. وشمل ذلك صور الأشعة السينية لليد والساعد والبطن والحوض والصدر. وبعد الحصول على الأشعة السينية لجسم وهمي لمعايرة النظام، حصل الطاقم على صور أثناء الرحلة لنفس الأجزاء التشريحية. حصل الطاقم أيضًا على أشعة سينية بعد الرحلة لتكرار الصور المبدئية والصور أثناء الرحلة عند العودة.

تم تقييم جميع صور الأشعة السينية من قبل ثلاثة أخصائيي أشعة مستقلين، ولم يجدوا أي اختلافات في جودة الصورة الإجمالية. على الرغم من أنهم حصلوا على درجات أقل لتحديد موضع الصدر والحوض والبطن، إلا أن الدقة المكانية الشاملة ودقة التباين وتحديد المواقع كانت متوافقة مع الأشعة السينية التشخيصية. وذكر أفراد الطاقم أيضًا أن نظام الأشعة السينية كان سهل الاستخدام وأن البروتوكول سهل المتابعة. كما لخص جيفورد:

من خلال الحصول على أول أشعة سينية بشرية ومعدات في الفضاء، توضح دراستنا جدوى التصوير الشعاعي في المدار وقدرات التشخيص الموسعة لتقييم صحة الطاقم والأجهزة. إن الحصول على أشعة سينية مفيدة من الناحية التشخيصية في الفضاء هو أمر يستطيع أي شخص القيام به. ثلاثة أشخاص غير طبيين موهوبين جدًا، حصلوا على أربع ساعات من التدريب في واحدة من أقسى البيئات، قاموا بذلك بشكل صحيح وقاموا به بشكل جيد.

وبعيدًا عن طب الفضاء، يمتد تطوير أنظمة الأشعة السينية المحمولة إلى تطبيقات أخرى ذات صلة بالفضاء، بما في ذلك تصوير الأقمار الصناعية المعطلة في المدار وتجهيز المركبات الفضائية القمرية لتحليل سطح القمر.

وأضاف جيفورد: “آمل أن نتمكن من تقليل حجم أنظمة التصوير المحمولة بشكل أكبر وتحسين صلابتها وسهولة استخدامها حتى يمكن تضمينها في المهام المستقبلية”. وأضافت: “إن نشر أنظمة الأشعة السينية المصغرة المستقلة حول العالم يمكن أن يغير قواعد اللعبة في مجال الصحة العامة”. “السماء ليست هي الحد الأقصى عندما يتعلق الأمر بالأشعة السينية في الفضاء وهنا على الأرض.”

مزيد من القراءة: RSNA، الأشعة