Tredimensionell bildbehandling och trådlös teknik för att förbättra medicinsk vård i rymden

I sitt Bioastronautics Critical Path Roadmap Baseline Document har NASA beskrivit de mest akuta hoten mot liv och hälsa inom bemannad rymdfärd som för närvarande behöver utvecklas mot åtgärder. Detta förslag tar specifikt upp en av fyra kritiska risker direkt, nämligen risken för trauma och akuta medicinska problem, ID#43 inom disciplinområdet Clinical Capabilities. Avgörande för tillhandahållandet av akuta och kroniska medicinska tjänster i rymden är tillgången på högkvalitativ diagnostisk bildbehandling, med antingen markbaserad eller autonom tolkning. Även om utvecklingen av ny sensorteknologi aktivt bedrivs inom NSBRI, är det tydligt att under överskådlig framtid kommer den huvudsakliga diagnostiska avbildningsmodaliteten för besättningsanvändning i rymden att vara ultraljud. Under de senaste sex åren har Cleveland Clinic arbetat med NASA och NSBRI i ett omfattande program för att utveckla ultraljudsfunktioner för användning vid bemannad rymdflygning. Det senaste arbetet har fokuserat på att förbättra dessa funktioner, inklusive 3D-bildbehandling och nya komprimerings- och registreringstekniker för att bedöma förändringar över tid i ultraljudsbilder. Vi föreslår nu att utöka dessa möjligheter på ett mycket betydande sätt, genom att dra nytta av de senaste dramatiska framstegen inom telekommunikation och datorisering för att bättre hantera de kritiska motåtgärder som identifierats. Bland de konvergenta trenderna inom ultraljud som vi försöker dra nytta av är följande: vanligast tillämpade diagnostiska avbildningstest; Miniatyrisering; fillagring; telemedicin; trådlös telemetri; terapeutisk användning; 3D i realtid.

Vi föreslår att vi utökar vårt arbete med följande specifika mål:

1. Utvidgning av vår mångåriga forskning inom 3D-ultraljud med en nyligen utvecklad tredje generationens maskin som är liten nog att passa på ISS, vilket gör att mer omfattande avbildning kan göras med mindre operatörsexpertis.
2. Användning av en ultrasnabb 3D CT-skanner för att förvärva helkropps 3D-bilder för segmentering och registrering med efterföljande förvärvade 3D ultraljudsbilder, modellering av framtida uppdrag för markbaserad 3D CT eller MRI skulle kunna tillhandahålla en mall för att bedöma fysiologiska eller patologiska förändringar observerade i rymden med 3D ultraljud.