Создан космический УЗИ-аппарат для диагностики и лечения камней в почках

Инновационный ультразвуковой аппарат, разработанный специалистами Национального космического биомедицинского института, который располагается в США, изначально предназначался для проведения диагностики с целью выявления камней в почках. Эксперты использовали его для обследования космонавтов, работающих на орбите. Новый прибор позволяет не только с точностью установить диагноз, но и помогает удалять камни в почках посредством воздействия ультразвуковых волн.

Из истории космической медицины

Необходимость в использовании подобных УЗИ-аппаратов возникала многократно и раньше. Еще в 1982 году советский космонавт Анатолий Березовский, находясь в условиях космоса, пострадал от мочекаменной болезни: поначалу причина острого болезненного приступа в боку была непонятна.

Тогда медики, подозревая серьезные заболевания, решили в экстренном порядке отправить «Союз» со всеми необходимыми препаратами для оказания корой помощи. Оказалось, что у космонавта были камни в почках. Приступ случился при их естественном выведении из организма.

После данной истории медики стали особенно щепетильно готовить космонавтов к полету и к оснащению кораблей необходимым стандартным оборудованием для оказания срочной помощи и диагностики.

Как известно, у людей, находящихся определенное количество времени в условиях космоса, высок риск образования камней. Дело в том, что отсутствие условий гравитации, при которой все вещества в организме распределяются правильно, приводит к развитию быстрой и зачастую отягощенной мочекаменной болезни.

При процессе деминерализации костей соли откладываются в большом объеме в почках, что постепенно приводит к образованию камней. Еще один фактор, стимулирующий этот нежелательный процесс, является сокращенным объемом плазмы крови. Кроме того, космонавт не имеет возможности употреблять достаточное количество жидкости в день для нормальной работы почек.

В истории американской астронавтики зафиксировано более 14 подобных случаев. Однако практически всегда каменно-почечные болезни развивались только спустя несколько часов или суток после возвращения из космоса.

Проблема диагностики и лечения каменно-почечной болезни в условиях космоса

Для астронавтов, работающих в космосе, до настоящего времени не было разработано метода, который позволил бы эффективно диагностировать и лечить заболевание в экстренном порядке. На протяжении многих лет для этого применялся метод рентгенодиагностики, который позволяет обнаруживать камни на обзорных снимках, но при этом не может визуализировать мягкие разновидности образований.

Что касается традиционной ультразвуковой диагностики, с ее помощью можно увидеть лишь крупные  конкременты, размер которых не меньше 3 мм. При крохотных размерах образования не обнаруживаются.

Наиболее современным и эффективным методом в данном случае принято считать экскреторную урографию, которая дает возможность проводить оценку состояния мочевых путей и почек, устанавливать точную зону локализации конкрементов.

Однако специальную установку для экскреторной урографии невозможно разместить на орбите в связи с пространственными и весовыми ограничениями. Также специалисты отмечают, что радиация является нежелательной для условий, в которых приходится работать астронавтам.

Преимущества нового космического УЗИ-аппарата

Американским экспертам удалось создать уникальную многофункциональную ультразвуковую систему, отличающуюся легким весом и малыми габаритами, благодаря которым она может размещаться на орбите. В процессе разработки УЗИ-аппарата специалисты приложили немало усилий для повышения его разрешения, уровня мощности и направленности ультразвукового воздействия. Инновационная система – это не только диагностический аппарат, но и эффективное средство разрушения камней в почках.

Прибор предполагает два специальных режима, предназначенных для точного выявления камней. Это черно-белый В-режим для создания УЗИ-изображений, а также доплеровский D-режим с принципом частотного сдвига.

Посредством доплеровского УЗИ-сигнала специалисты могут наблюдать за движением структур, от которых отражаются ультразвуковые волны. За счет выделения изменений цветом можно увидеть на черно-белом экране УЗИ-аппарата камни. Благодаря улучшенному разрешению удается обнаруживать не только крупные, но и крохотные образования с габаритами меньше 3 мм.

В ближайшем будущем планируются клинические испытания нового УЗИ-аппарата и его программного обеспечения. При удачных результатах проверок Управление по контролю качества пищевых и лекарственных продуктов, возможно, даст разрешение на его дальнейшее использование. Эксперты прогнозируют, что есть вероятность выпуска УЗИ-системы на МКС через 2-3 года.