211service.com
Ruimtegeneeskunde wordt slim
Slimme medische apparaten die astronauten helpen bij het omgaan met noodsituaties, zoals elektrische brandwonden, zullen misschien al volgende maand deel gaan uitmaken van het internationale ruimtestation. Verderop kunnen astronauten in moeilijkheden ook vertrouwen op virtuele klinieken op aarde voor diepgaande medische hulp.
Deze technologieën, gepresenteerd op de juni-bijeenkomst van de American Telemedicine Association in Fort Lauderdale, FL, kunnen ook worden gebruikt om mensen op de grond te helpen op afgelegen plaatsen zonder dokter in de buurt.
Kleiner en slimmer
Onderzoekers van Wyle Laboratories in Houston, Texas, en NASA's Johnson Space Center ontwikkelen slimme versies van mechanische ventilatoren, IV-pompen, monitoren voor vitale functies en andere therapeutische en diagnostische apparaten.
De nieuwe apparaten communiceren via draadloze verbindingen en zijn kleiner, lichter en robuuster dan de bestaande, zegt George Beck, ingenieur en projectleider voor kritieke zorg in de ruimte bij Wyle.
Ze zijn ook slimmer, omdat ze niet beperkt zijn tot het vastleggen van de toestand van een persoon, maar ook een behandelplan kunnen uitspugen zodat de astronaut in de ruimte precies weet wat hij vervolgens moet doen.
Als extra beveiliging kunnen medische experts op aarde de machines in de gaten houden wanneer de communicatielijnen naar het ruimtestation open zijn.
Om de apparaten voor te bereiden, hebben onderzoekers het scala aan medische problemen bekeken dat astronauten in de ruimte kunnen tegenkomen en vervolgens de juiste medische protocollen in de software geprogrammeerd.
Naarmate meer mensen voor langere tijd de ruimte in worden gevlogen, neemt de kans op medische problemen tijdens de vlucht toe, zegt Beck, vooruitkijkend naar de eerste bemande missie naar Mars, misschien niet meer dan 10 jaar verwijderd.
Virtuele samenwerkingsklinieken
Voor ernstige medische noodsituaties in de ruimte, zoals gebroken botten of zelfs hartfalen, hebben onderzoekers van de Universiteit van New Mexico telegeneeskundetechnologieën geëvalueerd die experts van relevante medische centra kunnen verbinden met het ruimtestation en andere locaties.
Astronauten op de geplande Mars-missie zouden bijvoorbeeld medische informatie kunnen sturen naar een virtuele collaboratieve kliniek van experts op aarde, zegt dr. Dale Alverson, medisch directeur van het Telehealth and Cybermedicine Research Center van de Universiteit van New Mexico.
Genetwerkt met supersnelle breedband- en satellietverbindingen, zouden kliniekleden interactief 3D-reconstructies van de gegevens in realtime bekijken om de beste procedurele benadering te bepalen om dat specifieke probleem of dat specifieke letsel aan te pakken, zegt Alverson. Een virtuele gids voor het behandelplan kan vervolgens worden teruggestuurd naar de zorgverleners in de ruimte, met afbeeldingen en instructies voor de gewenste handelwijze.
Deze telegeneeskundetechnologie zou vooral nuttig moeten zijn wanneer realtime spraakcommunicatie onpraktisch of onbetrouwbaar wordt, voegt Dr. Muriel Ross van de Universiteit van New Mexico toe. Op Mars kan het bijvoorbeeld vier tot veertig minuten duren voordat spraaksignalen naar de aarde aankomen, afhankelijk van de positie van de planeet ten opzichte van de aarde.
CyberScalpel
In de vorige functie van Ross als directeur van het NASA Ames Center for Bioinformatics werkte ze al aan de ontwikkeling van virtual reality-tools die kostbare medische informatie konden overbrengen aan astronauten in de ruimte, evenals aan fysiek verspreide artsen op aarde.
De CyberScalpel is een bij Ames ontwikkeld instrument waarmee op 3D-simulaties op een computerscherm kan worden gewerkt, zodat chirurgen procedures virtueel kunnen testen of oefenen voordat ze deze bij de patiënt uitvoeren, zegt Ross. De CyberScalpel snijdt door afbeeldingen van menselijk weefsel, net zoals een mes door voedsel snijdt, voegt ze eraan toe.
Als een astronaut bijvoorbeeld een breuk zou oplopen, zouden leden van een virtuele kliniek de CyberScalpel kunnen gebruiken om het gebied van de breuk te reconstrueren en de herstelstappen te tonen die nodig zijn om het bot te resetten of anderszins te repareren. Beelden van de virtuele operatie kunnen worden verzonden naar de zorgverleners in de ruimte, hetzij voor repetitie in het ruimtestation, hetzij om te bekijken als gids tijdens de eigenlijke procedure.
Het ideaal is altijd om alles zo eenvoudig te maken dat iemand de straat op kan lopen en [het] kan gebruiken, zegt Ross.
Aards gebruik
De effectiviteit van de virtuele kliniek werd in 1999 duidelijk toen vijf medische experts uit plaatsen zo ver weg als Californië en Ohio zorg verleenden aan Navajo-patiënten in Shiprock, een afgelegen stad in de woestijn van New Mexico. Behandeling van het defecte hart van een baby werd aangetoond, samen met andere vormen van hartchirurgie.
Deelnemende artsen voerden hun procedures uit op 3D-reconstructies van een virtuele patiënt, terwijl andere artsen elke beweging volgden op computerschermen op hun respectieve locaties.
Elders op aarde is virtuele geneeskunde gebruikt in de poolcirkel, maar Ross merkt op dat een algemeen gebrek aan medische financiering in combinatie met de hoge kosten van breedbandcommunicatie de voortgang naar wijdverbreide beschikbaarheid zou kunnen vertragen.
Niettemin, tegen 2011 of 2012, wanneer astronauten naar verwachting zullen vertrekken op de eerste bemande missie naar Mars, moeten ultragevoelige sensoren en scanners die 3D-neuronale en anatomische beelden kunnen produceren gereed zijn om hen te begeleiden. Deze sensoren kunnen worden ingebed in een T-shirt of misschien in draagbare apparaten vergelijkbaar met Palm Pilots.
Bovendien zouden computertomografiescans van elke astronaut kunnen worden gemaakt vóór de lancering, zodat nauwkeurige gegevens die de toestand van de astronaut vóór de lancering weergeven, kunnen worden toegepast op eventuele verwondingen in de ruimte.
Het is zelfs mogelijk, zegt Ross, dat een robotchirurg op een dag de verzorger kan helpen bij missies naar Mars of elders.