Открытый космос: как разработанные для астронавтов технологии помогают на Земле

В США продолжается подготовка космического полета на Марс. При этом инновационные решения, которые изначально разрабатываются для защиты здоровья космонавтов, могут быть полезны и пациентам на Земле. О некоторых из них рассказали в ходе недавней конференции HIMSS Global Health.

100 бед — один ответ

У NASA есть список из 100 состояний, которые могут возникнуть у участников одиссеи в глубоком космосе: от расслоения ногтей до остановки сердца. Но срок годности большинства лекарств не превышает двух лет, тогда как полет на Марс займет, по крайней мере, три года. Даже если срок годности медикаментов смогут продлить, существуют ограничения по их хранению, массе и мощности космического корабля в конце концов. Взять с собой аптечку на все случаи жизни попросту не представляется возможным. Поэтому оптимальное решение — найти способ производить препараты на месте, по запросу, «точно в срок». Этой темой по заданию NASA занимается Институт трансляционных исследований космического здравоохранения (TRISH) при Медицинском колледже Бэйлора. 

В частности, один из коллективов работает над созданием лекарства из микробных систем, находящихся в желудке. Идея такова: космонавт проглатывает небольшое желудочное устройство, которое, находясь в желудке в течение определенного периода времени, постепенно высвобождает лекарство, которое оно производит, в их организм.

Резидентное устройство было разработано для защиты пероральных лекарств от агрессивной среды желудка и кишечника, а также для безопасного разрушения и прохождения через пищеварительный тракт пациента после высвобождения препарата. На Земле оно могло бы стать альтернативой неудобным, длительным режимам многократного приема доз лекарств, которые в конечном итоге приводят к низкому уровню пациентской приверженности или полному отказу от терапии.

Но вернемся к космонавтам. Основные опасности, которые подстерегают их во время полета в космос, включают радиацию, изоляцию, отсутствие доступа к медицинской и лекарственной помощи из-за большого расстояния от Земли, отсутствие гравитации; а также враждебные и закрытые среды, поскольку астронавты постоянно повторно используют воду и повторно вдыхают один и тот же воздух, сообщила исполняющая обязанности главного научного сотрудника и менеджера по использованию науки и технологий в штаб-квартире NASA Джули Робинсон. 

Одним из нововведений, которое могло бы помочь астронавтам и центру управлениям полетами (ЦУП) контролировать участников миссии во время длительных космических одиссей, является интеллектуальный агент или цифровой двойник. Это автономная программа, которая может постоянно отслеживать окружающую среду, а затем использовать информацию, чтобы обучаться, решать, что делать дальше, и предпринимать соответствующие действия. 

Одним из тестовых применений данной технологии было включение интеллектуального агента внутрь скафандра для наблюдения за астронавтами во время выхода в открытый космос, поделился соучредитель и технический директор Ejenta и бывший старший научный сотрудник NASA Маартен Серхуис. 

Космический мониторинг

Датчики в скафандре отслеживают температуру тела, частоту сердечных сокращений, степень потоотделения и многое другое. Эти данные автоматически отправляются в NASA и распространяются среди хирургов, биомедицинских инженеров и других наземных специалистов. Бригада в ЦУП использует эту информацию, чтобы оказать участникам полета поддержку — направить напоминание выпить немного воды, чтобы избежать обезвоживания, или сделать небольшой перерыв, чтобы снизить частоту сердечных сокращений. 

Такой же удаленный мониторинг здоровья теперь используется на Земле, в системе для дистанционного мониторинга Ejenta, например, для таких состояний, как сердечная недостаточность и беременность с высоким риском. 

“Мы применили эту технологию к различным ситуациям мониторинга состояния здоровья, и она работает так же, как система в NASA, — подчеркнула генеральный директор Ejenta Inc. Рахна Дхамиджа. — Настраиваемая операционная система адаптирована для каждого человека, интеллектуальный агент/цифровой двойник создается на основе индивидуального профиля пациента”. 

Точно так же, как NASA заботится об астронавтах, индивидуальный план медицинского обслуживания пациента на Земле определяет, что именно отслеживается и как эти данные обрабатываются и распределяются.

Медсестры и врачи, как и наземная команда NASA, получают отчеты, которые включают оценку рисков и шаги, необходимые для смягчения любой незначительной проблемы, прежде чем она станет серьезной. Пациент может получить напоминание о необходимости принять лекарства в определенное время или выполнить физиотерапевтические упражнения. 

Сейчас компания трудится над разработкой голосового интерфейса, чтобы упростить доступ к информации. Подобные системы с голосовым управлением уже существуют, но проблема в том, что они не соответствуют требованиям закона о конфиденциальности данных пациентов.

“Мы работаем с Amazon над созданием совместимого голосового агента, с которым пациент может разговаривать”, — сказала Дхамиджа.

Ejenta Inc. также продолжает совершенствовать систему с использованием лучших современных медицинских практик.

“Одна из удивительных особенностей NASA — это способность проводить исследования и создавать технологии, которые улучшают экономику страны в целом, — констатировал Серхиус, — Теперь у нас на Земле есть команда по уходу, как в центре управления полетами».

Второе мнение — единственное

Искусственный интеллект станет новым способом взаимодействия с технологиями, убежден национальный директор Microsoft по искусственному интеллекту, здравоохранению и биологическим наукам Том Лоури. Однако, по его мнению, в космосе это создает дополнительный вызов. 

“ИИ используется и создает ценность, когда он дополняет работу врачей, медсестер и людей, — прокомментировал Лоури. — Задача в космосе — создать автономную систему, которая может эффективно работать без этого персонала”. 

Еще одним барьером использования известных медицинских технологий в космосе является быстрый темп инноваций и изменений. По словам Робинсона, у NASA очень консервативная культура в отношении безопасности, и любые системы необходимо тщательно оценить, прежде чем их можно будет применять в космонавтике. Например, NASA работало над использованием управляемых ультразвуков, но эти инструменты обновлялись быстрее, чем их успевали протестировать. 

Корреспондент МВ и ФВ Екатерина Погонцева специально для evercare.ru