作者：Stephen Beech
医疗X光片首次在太空中成功拍摄——这使得深入太阳系的长期飞行变得更加安全。
美国科学家表示，这次在商业航天飞行中取得的突破不仅标志着宇航员健康保障进入"新时代"，也对任务关键的非医疗任务具有重要意义。
首席研究员Sheyna Gifford博士表示："对航空航天医学而言，拥有多种成像方式来诊断太空中的疾病和伤情一直是一个梦想。X光检查快速、简便且具有诊断价值。"
四十多年来，超声波一直是太空中唯一可靠的医疗成像方法。随着航天任务持续时间延长、距离增加，不良医疗问题的风险也随之上升，超声波的局限性变得越来越难以接受。
超声波成像需要大量操作员培训，并依赖声波传输介质。明尼苏达州梅奥诊所（Mayo Clinic）航空航天医学助理教授Gifford博士表示："传统X光机体积庞大，产生大量辐射，且在有移动的情况下容易产生模糊图像。由于太空中的一切都在不断移动，人们一直认为在轨道上获取诊断性图像是技术上过于困难的。"
小型便携式X光机的出现为Gifford博士的团队提供了测试轨道X光能力的机会。2022年，飞行机组人员在几乎没有医学培训的情况下，将一台便携式X光机带上抛物线飞行，并成功获取了微重力环境下手部的数字X光片。
Gifford博士的团队与商业公司SpaceX合作，研究在Fram2任务（一次为期3.5天的极地轨道飞行）中使用商用现成便携式放射摄影系统的可行性。
她表示："便携式X光机在各地都有应用——从肯塔基德比赛马会、超级碗 sidelines 到全球资源匮乏地区——因为它们可以依靠太阳能运行，并且可以由没有医学专业知识的人员操作。我们相信，商用现成的便携系统在发射前测试中存活的几率非常高，并且可以通过最少培训的机组人员在太空中操作。"
这项发表在《放射学》（Radiology）期刊上的研究中，机组人员使用配备超便携无线数字X光发生器的X光系统，在飞行前和飞行中获取了人体解剖和设备X光片。所有图像均由独立放射科医生评估。
Gifford博士表示："适用于太空飞行的放射摄影系统不仅对机组人员健康，而且对任务关键的非医疗任务都将产生深远影响。对于持续的人类太空存在，X光检查不仅对宇航员至关重要，也对电子设备和宇航服等其他任务组件至关重要。不拆解这些物体就能查看内部的唯一方法就是进行X光检查。"
在Fram2太空飞行前，三名机组成员接受了四小时的便携式放射摄影系统培训。SpaceX人员还对系统进行了航天器的冲击和兼容性测试。
机组人员获取了飞行前图像，包括手部、前臂、腹部、骨盆和胸部的X光片。Fram2任务于2025年3月31日由SpaceX猎鹰9号火箭发射，进入距海平面200多英里以上的90度轨道。任务持续了三天14小时，航天器于2025年4月4日返回地球。
X光发生器在着陆和回收过程中遭受了表面结构损坏，但内部硬件组件和X光输出未受影响。无需地面支持获取的飞行中图像包括用于校准系统的幻影物体、智能手表以及手部、前臂、腹部、骨盆和胸部的X光片。
飞行中图像立即传输到机载计算机并由机组人员审查。返回地球后，还获取了复制飞行前和飞行中图像的飞行后X光片。
所有X光片均由三名独立放射科医生评估总体图像质量、空间分辨率、对比度分辨率和定位。研究团队发现，飞行前和飞行中的X光片在总体图像质量、对比度分辨率或空间分辨率方面没有差异。
尽管中央身体X光片（包括胸部、骨盆和腹部图像）的定位评分有所下降，但飞行中图像质量达到了所有X光片的诊断水平。Gifford博士表示："通过获取太空中首批人体和设备X光片，我们的研究证明了轨道放射摄影的可行性，以及扩展了机组人员健康和硬件评估的诊断能力。在太空中获取具有诊断价值的X光片是任何人都可以做到的。三位非常有才华的非医学背景人员在最严苛的环境中仅接受四小时培训，就正确且出色地完成了这项任务。"
机组成员强烈认为X光系统易于使用，成像协议易于遵循。他们建议改进放射摄影系统，包括设计可牢固安装和夹紧X光探测器和发生器的机制。
机组成员的辐射暴露估计值不高于地球上的标准临床成像。Gifford博士表示，需要更多研究来建立检查指征、图像解释和成像基线的指南。
她说："我希望我们能进一步减小便携式成像系统的尺寸，提高其耐用性和可用性，以便将它们纳入未来任务。"Gifford博士表示，便携式X光系统的其他太空相关应用包括对轨道上故障卫星进行成像，以及为月球漫游车配备设备以分析月球表面。
她补充道："在全球范围内分发自主微型X光系统也可能改变公共卫生游戏规则。在太空中和地球上，X光的前景无限。"
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