اولین مأموریت فضایی به مریخ در سال ۲۰۳۰ خواهد بود. به جز خطرات روحی و جسمی شناخته شده در سفرهای فضایی، سفر به مریخ می‌تواند خطرات جدی برای سلامت فضانوردان ایجاد کند و نیاز به دنبال کردن برنامه روزانه خاصی را در طی سال‌ها تشدید می‌کند. کنترل مأموریت همواره نقش اساسی برای فراهم کردن نیازهای پزشکی خدمه پرواز داشته‌است، هر چند در این سفر نیازهای پزشکی به دلیل زمان طولانی سفر،‌ تأخیر در ارتباطات و کمبود منابع پزشکی در دسترس در سفینه، تشدید خواهد شد؛ بنابراین به روش‌های جدیدی جهت تشخیص، درمان بیماری و کنترل وضعیت جسمانی کارکنان در داخل سفیه نیاز است. حفظ سلامت در چنین شرایطی یک فعالیت گروهی میان بیماران و مراقبین آنها است. همان‌طور که افراد بیمار در حفظ سلامت خود مشارکت می‌کنند،‌ فضانواردان باید با دستگاه‌های جدید مراقبت‌های جسمانی آشنا شوند و اطلاعات کافی برای گرفتن تصمیمات پزشکی داشته باشند. در بخش دوم این مقاله از مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی با تأثیرات وسایل سلامت دیجیتال در کاهش عوامل تهدید کننده سلامتی فضانوردان آشنا می شوید.

فناوری‌های زیستی و پزشکی شخصی‌سازی شده

مطالعه اطلاعات ژنوم فضانوردان ضمن معرفی عوامل احتمالی خطرساز در حین سفر، جهش‌های ژنتیکی مربوط، و اثرهای جانبی درمان‌های در دسترس حین سفر را مشخص می‌کند. الگوریتم‌های پیش‌بینی کننده در آماده سازی پیش از وقوع بیماری و پیش‌گیری از بیماری کمک کننده هستند.

آزمایش‌هایی در فضا در پیرامون تشخیص ساختار DNA انجام شده است؛ که با توجه به کاهش قیمت فناوری تشخیص ساختار امکان انجام این روش در فضا توسط فضانوردان برای انسان و یا سایر مواد زیستی را فراهم می‌کند. از این روش می‌توان در مواقع لزوم به منظور مداوای عفونت بهره برد.

روشی در علم بیوشیمی موسوم به CRISPR به فضانوردان اجازه انجام آزمایش‌های ساده و مهندسی بر روی میکروب‌های تولید کننده پادتن و انسولین را می‌دهد. الگوریتم‌های پیشرفته با کاوش در اطلاعات ژنتیکی فضانوردان، می‌تواند با ارائه پیشنهاد در مورد تغییر روش زندگی به پیشگیری و یا به تأخیر انداختن بیماری کمک کند. رژیم غذایی می‌تواند به منظور فراهم آوردن نیازهای سوخت و ساز فضانوردان بهینه گردد. به این روش رژیم غذایی و شیوه‌ی زندگی فضانوردان با توجه به نیازشان تغییر می‌کند.

واقعیت مجازی

در دوره آموزش فضانوردان،‌واقعیت مجازی می‌تواند در تشخیص عوامل ایجاد کننده‌ی اضطراب در حین سفر مفید باشد. در حین سفر واقعیت مجازی در کاهش اضطراب و مقابله با مشکلات اجتماعی مفید است. تجربه نشان داده که بیمارانی که در طول مدت بهبودی از این فناوری استفاده می‌کنند،‌ دوره نقاهت در بیمارستان را با تشویش کمتری سپری کرده و این تجربه را خوشایند می‌دانند. با پیشرفت فناوری واقعیت مجازی و ساخت ابزارهای راحت‌تر جهت استفاده،‌ این روش به کاهش مشکلات ذهنی پیش‌آمده در سفرهای پیشین کمک خواهد کرد.

واقعیت افزوده

واقعیت افزوده، اطلاعات دیجیتال را به تصاویرهای حقیقی نمایش داده شده توسط دستگاه‌های پوشیدنی و یا لنزهای تماسی، تبدیل می‌کند. این شیوه در مقایسه با صفحات نمایش معمول و قابل حمل در دست، دسترسی به اطلاعات را حین سفر ساده می‌کند.

حسگرهای سلامت

پایگاه کنترل و فضانوردان برای گرفتن تصمیم‌های لازم، باید به اطلاعات سلامت دسترسی داشته باشند. جزئیات کیفیت خواب،‌ فعالیت‌های فیزیکی،‌ کاهش اضطراب و سایر اطلاعات به کارکنان امکان برنامه‌ریزی زندگی سالم جهت آمادگی سفر را می‌دهد. پیگیری برنامه پیش از سفر در حفظ کیفیت سفر نیز مهم است.

حسگرهای خواب در تعیین کیفیت خواب،‌ طول خواب، طول خواب عمیق و مرحله حرکت سریع چشم (REM) مهم هستند. حسگرهایی نیز جهت پیگیری وضعیت فشار خون،‌ سطح اکسیژن خون و سرعت تنفس وجود دارند. زنگ هشدار هوشمند می‌تواند با توجه به این اطلاعات فرد را در مناسب‌ترین زمان،‌ که از پیش تعیین می‌شود، در انتهای چرخه‌ی خواب بیدار کند. این ابزارها برای عموم مردم قابل استفاده است.

حسگرهایی وجود دارند که می‌تواند میزان کالری سوزی فرد،‌ و فعالیت جسمانی را دنبال کند. میزان تشویش فرد با سنجش قابلیت پوست در انتقال علامت‌های دیجیتالی اندازه گیری می‌شود. دستبند‌های الکترونیکی می‌تواند با سنجش اطلاعات پیچیده مغزی، اطلاعات ساده‌تری جهت دریافت میزان تمرکز فرد و فعالیت مغزی او در اختیار کاربر غیر متخصص قرار دهد.

در طول مأموریت، حسگرهای مختلف با برقراری ارتباط بی‌سیم، اطلاعات را به سایر دستگاه‌های می فرستند. این حسگرها بسیار کوچک هستند و می‌توان آن‌ها را زیر پوست فرد جاسازی نمود. چنین ارتباطی امکان پیگیری سلامت را فراهم کرده و آن را ساده‌تر می‌سازد.

سازمان فضایی کانادا(The Canadian Space Agency) سامانه‌ای به نام آستورکین (Astorkin) را برای بررسی وضعیت سلامت افراد در ایستگاه فضایی بین‌المللی (The International Space Station) طراحی کرده ‌است. آستورکین یک پیراهن هوشمند است که اطلاعات علمی مربوط به علائم حیاتی فضانورادن، کیفیت خواب ایشان و درجه فعالیت‌ آن‌ها در حین سفر را جمع‌آوری می‌کند. آزمایش این سامانه در ایستگاه فضایی در یک مأموریت شش ماهه، در بازه زمانی ۲۰۱۸-۲۰۱۹  انجام خواهد شد.

می‌توان گفت که با تجهیزات و فناوری‌های کنونی یک خالکوبی هوشمند می‌تواند کلیه علائم حیاتی و زیستی فرد را اندازه گیری کرده و پایگاه کنترل و فرد را در صورت بروز موقعیتی که به توجه بیشتر نیاز دارد آگاه نماید.

تجهیزات قابل حمل تشخیص بیماری

تجهیزات تشخیص بیماری، اطلاعات پزشکی،‌ مانند اطلاعات قلبی و تنفسی، را در صورت تمایل جهت تشخیص خودکار در اختیار قرار می‌دهد. امکان تجهیز دستگاه‌ها کوچک برای معاینات آزمایشگاهی در دستگاه‌های قابل حمل تا پنج سال دیگر فراهم خواهد شد.

در حال حاضر رقابتی برای ساخت چنین سامانه‌هایی وجود دارد. برنده این رقابت دستگاهی است که قادر خواهد بود ضربان قلب،‌ فشار خون،‌ سرعت عرق کردن فرد، دمای بدن و میزان اکسیژن خون را اندازه‌گیری کند. برای سنجش کارآیی این دستگاه‌ها آزمایش‌های عملی نیاز است. این دستگاه‌ها اطلاعات پزشکی مربوط به سطح سلامت کارکنان و تحلیل پزشکی مربوطه را پیش از رسیدن اطلاعات به زمین،‌ ارائه می‌دهد. این روش مشابه مجهز سازی آمبولانس‌ها به تجهیزات جدید است که تشخیص بیماری ساده‌تر کرده و امکان دخالت در درمان را پیش از رسیدن به بیمارستان فراهم می‌سازد.

هوش مصنوعی

ناسا از سامانه خاصی برای ثبت علائم پزشکی فضانوردان استفاده می‌کند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی ناسا مانند آی.بی.ام واتسون (IBM Watson orDeepMind) پیشرفتی حقیقی هستند که امکان تصمیم‌گیری‌های پزشکی با پردازش اطلاعات علمی و ارائه پیشنهادهای درمانی با بیشترین میزان موفقیت فراهم کرده‌ است. جعبه‌های گفت‌وگوی طراحی شده با هوش مصنوعی با پرسش‌های ساده پزشکی پاسخ داده و تشخیص بیماری را ساده ‌می‌کنند. استفاده از این دستگاه‌ها خصوصا در مواردی که تماس با پایگاه نیازمند زمانی طولانی است، مهم است.

پزشکی از راه دور

دستگاه‌های درمان از راه دور مانند ربات‌های درمان‌گر کنترل شونده از راه دور، در مواردی که تخصص افراد ساکن در سفینه در درمان کافی نیست، در حفظ سلامت افراد مهم است.

چاپگرهای سه بعدی

آزمایش‌ها نشان داده که بافت‌های زیستی خاصی در بدن با این فناوری قابل تولید است. ار پنج تا ده سال آینده این فناوری امکان جایگزینی بافت‌های اساسی بدن را فراهم خواهد کرد. همچنین امکان چاپ انواعی از داروها با این روش وجود دارد و تعدادی دارو به تأئید رسمی رسیده است.

تصویر برداری

در حال حاضر دستگاه‌های مافوق صوت تنها دستگاه‌های قابل استفاده در سفینه هستند که در آینده در ابعاد کوچک در دسترس خواهد بود. الگوریتم‌هایی نیز برای مطالعه و تشخیص بیماری با مطالعه تصویرهای حاصل از این روش‌ها وجود دارد. در موارد اضطراری این ابزارها تا رسیدن اطلاعات به زمین استفاده خواهد شد.

رباتیک

اسکلت‌های خارجی با پیشرفت چاپگرهای سه بعدی برای توانبخشی فضانوردان در سفینه در دسترس خواهد بود. ربات‌های طراحی شده در جراحی‌های ساده نیز باید تمام خودکار باشند. در آخر باید گفت که رابط‌های مغزی رایانه‌های امکان برقراری ارتباط کارآمد با رایانه‌ها را فراهم می‌کند.

روش‌های سلامت دیجیتال با استفاده از اطلاعات شرکت‌های فعال در این زمینه، مأموریت سفر به مریخ را پشتیبانی خواهد کرد. تطبیق سبک زندگی با زندگی سالم بر پایه اطلاعات پزشکی دیجیتال باید پیش از سفر آغاز شود. میزان کارآمدی کلیه روش‌های سلامت دیجیتال باید پیش از به کارگیری به دقت تعیین گردد. پیش از سفر فضایی به مریخ که در سال‌های ۲۰۲۰-۲۰۳۰ صورت خواهد گرفت، کلیه‌ی فن‌آوری‌های ذکر شده باید به وجود آمده باشد تا امکان پیشگیری و مدیریت آسیب‌های سلامت را به شکل کارآمد فراهم کند.

توجه به این نکته که همکاری پژوهشگرها و مهندسان سلامت جهت اجتناب از خطرهای قابل پیشگیری، لازم است. همچنین آزمایش‌های دقیق جهت اطمینان از کارآیی دستگاه‌های سلامت در شرایط جاذبه صفر ضروری است.

بیشتر بخوانید:

>>روشهای سلامت دیجیتال در حفظ سلامتی مأموریت‌های انسانی به مریخ (بخش نخست)

منبع:online.liebertpub

استفاده و بازنشر این نوشتار تنها با ذکر لینک منبع و نام «مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی» مجاز است.