אמריקנים רבים סבורים כי מאות מיליארדי הדולרים שמשמשים לפעילותה של סוכנות החלל נאס"א מהווים בזבוז, וכי אין צורך בחקר החלל. רק מעטים יודעים שהסוכנות הוקמה לא רק כדי למצוא כוכבים עם חמצן ומים, אלא גם כדי להביא את האנושות לקדמה טכנולוגית. נאס"א לא אכזבה: הפיתוחים שיצאו תחת חסותה הביאו לפריצות דרך משמעותיות גם בתחום הרפואה. המצאות שנועדו לבנות חלליות ומשגרים פותחו למכשירים רפואיים על פני כדור הארץ. גם איתן סטיבה, האסטרונאוט הישראלי שעומד לצאת לחלל השבוע, צפוי לערוך ניסויים, שחלקם עשויים להוביל לתרומה רפואית משמעותית.
קראו עוד:
הנה חלק מהפיתוחים שהחלו בנאס"א והפכו למכשירי אבחון וטיפול רפואיים.
מד חום אינפרה-אדום
בבתי החולים הם חלק בלתי נפרד מהעבודה היומיומית כבר שנים, ובעקבות מגפת הקורונה הציבו אותם גם בכניסות למקומות ציבוריים. מדי החום האינפרה-אדומים נחשבים מדויקים, מהירים ופשוטים לשימוש. פיתוח הטכנולוגיה שלהם התאפשר בזכות היכולת של נאס"א למדוד טמפרטורה של כוכבי לכת מכדור הארץ.
קביעת הטמפרטורה של גופים מרוחקים מתאפשרת באמצעות חישה של קרינה אינפרה-אדומה המופקת על ידי הכוכב או הפלנטה. הטכנולוגיה הזו עברה לעולם הרפואה כשתאגיד אמריקני ביקש מנאס"א לסייע לו לפתח את הטכנולוגיה האינפרה-אדומה לצורך מדידת טמפרטורה של אדם בפחות משתי שניות. נאס"א נרתמה לעבודה, והתוצאה הייתה מדי חום אינפרה-אדומים שמדדו את הטמפרטורה בגוף דרך חיישן שמוחדר לאוזן. בהמשך השתכללו מדי החום לכדי מדידה דרך המצח.
ממוגרפיה דיגיטלית
מאז פיתוח הממוגרפיה ניצלו חייהן של מיליוני נשים בעולם בנות 50 ומעלה שעברו בדיקת סקירה לאיתור סרטן שד. מכשירי ההדמיה התפתחו במשך השנים: כיום הם דיגיטליים וחושפים את הנבדק לפחות קרינת רנטגן. גם מכשיר הממוגרפיה הדיגיטלי פותח בזכות נאס"א; במקרה הזה, בעקבות פעילות שפותחה לניטור שינויים באטמוספרה של כדור הארץ.
גלאי התמונה הדיגיטליים פותחו במרכז המחקר של נאס"א בוושינגטון. מכשיר הממוגרפיה לוכד בזכותם תמונות דיגיטליות חדות יותר תוך חשיפת השד למינונים נמוכים יותר של קרינה מאשר בממוגרפיה קונבנציונלית. לאחר מכן ניתן לאחסן את התמונות בצורה דיגיטלית או לשלוח דרך המחשב.
5 צפייה בגלריה
מכשיר הממוגרפיה הדיגיטלי פותח בעקבות פעילות לניטור שינויים באטמוספרה של כדור הארץ
(צילום: shutterstock)
אבחון בריחת סידן
בקרוב עשויים רופאים לעקוב מקרוב אחר תחילתו של תהליך האוסטאופורוזיס, בריחת סידן, באמצעות טכנולוגיית "מצלמה על שבב" שפותחה במעבדת נאס"א בקליפורניה להקלטת תמונות בחלל. המכשיר החדש ישלב בשבב אחד כל הפקדים (חלקים שפוקדים על שאר השבבים) האלקטרוניים הדורשים בדרך כלל מספר שבבים.
בזכות איחוד הפקדים על שבב אחד המכשירים יהיו קטנים וקלים יותר וישתמשו רק בחלק מהאנרגיה שנדרשת למצלמות מרובות שבבים. עבור מטופלים, המשמעות היא מינונים קטנים יותר של קרינה - רק אחוז אחד מהמינון של צילום רנטגן רגיל - ועלות נמוכה יותר.
כיסא גלגלים בשליטה קולית
גם כיסאות הגלגלים עוברים התפתחות מרשימה, והמשוכללים שבהם נשלטים באמצעות הקול. האבטיפוס הראשון פותח על ידי נאס"א, והוא מגיב ל-35 פקודות קוליות המורכבות ממילה אחת: "סע", "עצור", "למעלה", "למטה", "ימינה", "שמאלה", "קדימה", "אחורה" וכו'.
בלב המערכת נמצא מנתח פקודות קוליות המשתמש במיני מחשב. הפקודות נלמדות על ידי המחשב באמצעות חזרה עליהן מספר פעמים על ידי המטופל. לאחר מכן המחשב מתרגם פקודות לאותות חשמליים שמפעילים מנועים מתאימים וגורמים לתנועה הרצויה של כיסא הגלגלים.
הטכנולוגיה הזו פותחה בשיתוף נאס"א ומתבססת על טכנולוגיות שליטה מרחוק ורובוטיקה ששימשו בתוכניות החלל. הכיסא החדשני נבדק כעת בניסויים שונים בארצות הברית.
אור לטיפול בחולי סרטן
אחד הפיתוחים לטובת חולי סרטן הוא מכשיר הפולט אור בגלים מסוימים וששימש את נאס"א לגידול צמחים בחלל. המכשיר עשוי לסייע בריפוי של חולי סרטן ונמצא כעת בשלב שני של ניסוי קליני.
המכשיר פותח במהלך גידול צמחים בתחנות חלל: החוקרים גילו שתאים שנחשפו לאור שקרוב לאינפרה-אדום ושמופק מנורות LED ייחודיות, גדלים מהר יותר ב-150 אחוזים עד 200 אחוזים מתאים שאינם מגורים על ידי אור כזה. החוקרים ביקשו לבדוק אם החשיפה לנוריות משפרת את מצבם של חולי סרטן שעוברים טיפולי כימותרפיה והקרנה: אלו סובלים מפצעים כיביים בפה ובגרון הגורמים לכאבים ולעיתים גם לתהליך דלקתי בכל מערכת העיכול.
השימוש בנורות LED מתבצע על ידי הצמדת מתקן עם נורות בצד החיצוני של הלחי של המטופל במשך כדקה בכל יום. הניסויים הקליניים צפויים להימשך כשלוש שנים בהשתתפות 80 מטופלים. בשלב הראשון של המחקר קיבל כל נבדק דקה אחת של טיפול LED מהיום שעבר השתלת מח העצם, למשך שבועיים. התוצאה: הפחתה בהיווצרות הכיבים ובתהליכים הדלקתיים.
קוצבי לב
חומר שמדען של נאס"א נתקל בו בתחילת שנות ה-90 עזר לשמור על קצב תקין של מאות אלפי לבבות ברחבי העולם: החומר הוא פולימר בשם LaRC-SI שאיפשר להשתיל קוצב לב לאנשים הסובלים מאי-ספיקת לב.
זה התחיל בניסיון לבנות מטוס נוסעים על-קולי. רוברט בריאנט, חוקר במרכז מחקר של נאס"א בהמפטון וירג'יניה, חיפש חומרים מורכבים בעלי תכונות שונות ודבקים מתקדמים. הוא מצא שילוב של חומרים שיצרו מרכיב בשם פוליאמיד – חומר עמיד המייצר מבודדים חשמליים. בריאנט המשיך לחקור אותו והגיע למסקנה שהוא יכול לעזור גם לרפואה. לאחר שנים של עבודה פותחו בעזרתו קוצבי לב. הטכנולוגיה החלה בניסויים קליניים ב-2007 וקיבלה את אישור ה-FDA לשימוש בקוצבים שנתיים לאחר מכן.
זה לא היה קוצב הלב הראשון בהיסטוריה: קוצבי לב ישנים יותר נתנו מענה לדופק איטי על ידי העברת מטען חשמלי זעיר לצד הימני של הלב, שם מצוי הקוצב. הבעיה היא ש-40% מהחולים, אלו הסובלים ממחלת עיבוי שריר הלב בשם קרדיומיופתיה, מתמודדים עם חוסר תיאום בין החדר השמאלי לימני שאמורים להתכווץ בו זמנית, מה שמפחית משמעותית את יעילות השאיבה של הלב. בעיה זו אינה יכולה להיפתר על ידי קוצב לב רגיל.
הקוצב החדש, שנעזר במרכיב החדשני שפותח בנאס"א, מסייע לסנכרון מחדש של הלב על ידי העברת כבל חשמלי גמיש לחדר השמאלי בפעולה פשוטה יחסית. בזכות הפיתוח הזה, קוצבי הלב החדשניים הם עמידים ויציבים. הקוצבים הללו הושתלו כבר בגופם של מאות אלפי אנשים. כעת נבחן שימוש בחומר החדשני בפיתוחים רפואיים נוספים.
ניתוחי עיניים
ניתוחי לייזר לתיקון הראייה שכיחים מאוד כבר עשרות שנים. חלקם מתבצעים באמצעות טכנולוגיה שפותחה בנאס"א ומאפשרת לעקוב אחר עינו של המטופל כך שניתן יהיה לכוון במדויק את קרן הלייזר.
כשאנחנו מביטים בנקודה קרובה תוך הטיה או טלטול הראש, רפלקס מאפשר לעיניים להחזיק מעמד באופן אוטומטי ולהמשיך להתמקד באובייקט גם בזמן תנועת הראש. הפעולה מתבצעת דרך המוח שמפרש מידע מהאוזן הפנימית, האחראית על שיווי המשקל - והתוצאה היא ראייה יציבה.
נאס"א ערכה ניסוי במכשיר מעקב עיניים במטרה לחקור מנגנונים המעורבים בתהליך זה אצל אסטרונאוטים בחלל. החוקרים השתמשו באוזניות שתוכננו במיוחד כך שיכילו שבבי עיבוד תמונה בעלי ביצועים גבוהים, שמסוגלים לעקוב אחר העיניים בלי להפריע לעבודת האסטרונאוט. התברר שהמוח והאוזן הפנימית עובדים היטב על פני כדור הארץ, אבל משתבשים בחלל, בהיעדר כוח כבידה. אחרי טיסה לוקח לאסטרונאוטים מספר ימים עד שבועות כדי לחזור לשגרה: כלל התפקוד החושי המוטורי והתפיסה המרחבית שהשתבשו מתכווננים מחדש.
מכשיר המעקב נכנס לשימוש בתחנת החלל, ומפתחיו הבינו שיש לו פוטנציאל ליישומים על פני כדור הארץ, שכן מעקב אחר תנוחת העין בלי להפריע לעבודת המנתח חיוני בניתוחי לייזר. טכנולוגיית החלל התבררה כאידיאלית, והציוד נמצא כעת בשימוש בחלק גדול של ניתוחי הלייזר ברחבי העולם. המתקן משמש כיום גם במספר רב של מעבדות מחקר באירופה ובצפון אמריקה, הבוחנות שימושים רפואיים נוספים של המערכת למגוון מחלות נוירולוגיות ובעיות עיניים.
