Dreidimensionale Bildgebung und drahtlose Technologien zur Verbesserung der medizinischen Versorgung im Weltraum

In ihrem Basisdokument zur Bioastronautics Critical Path Roadmap hat die NASA die dringendsten Bedrohungen für Leben und Gesundheit in der bemannten Raumfahrt dargelegt, für die derzeit Gegenmaßnahmen entwickelt werden müssen. Dieser Vorschlag befasst sich speziell direkt mit einem von vier kritischen Risiken, nämlich dem Risiko von Traumata und akuten medizinischen Problemen, ID Nr. 43 im Disziplinbereich „Klinische Fähigkeiten“. Von entscheidender Bedeutung für die Bereitstellung akuter und chronischer medizinischer Leistungen im Weltraum ist die Verfügbarkeit hochwertiger diagnostischer Bildgebung, entweder mit bodengestützter oder autonomer Interpretation. Während die Entwicklung neuartiger Sensortechnologie innerhalb des NSBRI aktiv vorangetrieben wird, ist es klar, dass in absehbarer Zukunft Ultraschall die wichtigste diagnostische Bildgebungsmethode für den Einsatz von Besatzungen im Weltraum sein wird. In den letzten sechs Jahren hat die Cleveland Clinic mit der NASA und dem NSBRI in einem umfassenden Programm zusammengearbeitet, um Ultraschallfähigkeiten für den Einsatz in der bemannten Raumfahrt zu entwickeln. Die jüngsten Arbeiten konzentrierten sich auf die Verbesserung dieser Fähigkeiten, einschließlich der 3D-Bildgebung und neuartiger Komprimierungs- und Registrierungstechniken zur Beurteilung zeitlicher Veränderungen in Ultraschallbildern. Wir schlagen nun vor, diese Fähigkeiten erheblich zu erweitern und dabei die dramatischen jüngsten Fortschritte in der Telekommunikation und Computerisierung zu nutzen, um die identifizierten kritischen Gegenmaßnahmen besser anzugehen. Zu den konvergenten Trends im Ultraschallbereich, die wir nutzen wollen, gehören die folgenden: am häufigsten angewandter diagnostischer Bildgebungstest; Miniaturisierung; Dateispeicher; Telemedizin; drahtlose Telemetrie; therapeutischer Einsatz; Echtzeit-3D.

Wir schlagen vor, unsere Arbeit mit den folgenden spezifischen Zielen zu erweitern:

1. Erweiterung unserer langjährigen Forschung im Bereich 3D-Ultraschall mit einem kürzlich entwickelten Gerät der dritten Generation, das klein genug ist, um auf die ISS zu passen, und eine umfassendere Bildgebung mit weniger Fachwissen des Bedieners ermöglicht.
2. Der Einsatz eines ultraschnellen 3D-CT-Scanners zur Erfassung von Ganzkörper-3D-Bildern zur Segmentierung und Registrierung mit anschließend erfassten 3D-Ultraschallbildern sowie die Modellierung zukünftiger Missionen für bodengestützte 3D-CT oder MRT könnten eine Vorlage für die Beurteilung physiologischer oder pathologischer Veränderungen sein, die im Weltraum mit 3D beobachtet werden Ultraschall.