Ultrasonidos para astronautas
(NC&T/Science@NASA) Cuando escuchamos la palabra "ultrasonido" probablemente pensamos en mujeres embarazadas y sus bebés. Agreguemos alguien más a la lista: astronautas.
Nadie está en estado de gestación en el espacio, pero los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI) están usando los ultrasonidos para mirar dentro de ellos mismos como parte de un proyecto de la NASA llamado ADUM, siglas en inglés de "ADvanced Ultrasound in Microgravity" (Ultrasonido Avanzado en Microgravedad).
El Dr. Scott Dulchavsky, cirujano del Hospital Henry Ford en Detroit, encabeza el proyecto. Su equipo, que incluye a los co-investigadores Doug Hamilton, Shannon Melton y Ashot Sargsyan de Laboratorios Wyle, en Houston, estudia cómo pueden usarse los ultrasonidos para diagnosticar problemas médicos a bordo de las naves espaciales.
Aquí en la Tierra, los doctores pueden observar los huesos rotos con un aparato de rayos-X, pueden buscar tumores con un escáner para TAC, y pueden examinar el cerebro mediante una IRM. Ninguno de estos abultados instrumentos está disponible en naves de la NASA.
Sin embargo, hay un aparato de ultrasonidos a bordo de la EEI.
Los ultrasonidos ofrecen varias ventajas: comparados con otros instrumentos de diagnóstico por imágenes, los aparatos de ultrasonidos son compactos y livianos. Esto es importante en naves en las que el espacio no sobra, donde cada kilogramo de carga útil tiene un coste de lanzamiento. Además, las imágenes de ultrasonidos aparecen al instante. No tiene que esperar, por ejemplo, a que se revelen las placas de rayos-X. ¿Tiene un problema? Los ultrasonidos pueden localizarlo rápidamente.
Un sensor de ultrasonidos funciona un poco como un radar. Envía ondas de sonido a alta frecuencia (megahertz) al organismo. Cuando esas ondas encuentran un órgano -por ejemplo, el hígado- algunas rebotan inmediatamente, y algunas continúan, rebotando cuando alcanzan el órgano siguiente (por ejemplo, el riñón). Puesto que las ondas viajan a través de cada órgano, o tejido, a distinta velocidad, el sensor puede "ver" lo que las ondas de sonido reflejadas han encontrado.
Típicamente, los ultrasonidos se han usado para ver los órganos internos. Se usan a menudo para examinar fetos. Pero Dulchavsky y su equipo están ampliando su repertorio. Están desarrollando formas de observar los ojos, dientes, pulmones, huesos y músculos. Consideran que los ultrasonidos puede usarse para casi dos terceras partes de una lista de aproximadamente 500 condiciones médicas que hipotéticamente pudieran ocurrir en una nave espacial.
 | | A bordo de la Estación Espacial Internacional, Gennady Padalka realiza un examen de ultrasonidos a Mike Fincke (Foto: NASA) |
Y en algunos casos, los ultrasonidos funcionan incluso mejor en el espacio que en la Tierra. Esto es porque, en baja gravedad, los órganos internos cambian de lugar. "El corazón se desplaza hacia arriba... El hígado se mueve casi 7,5 cm al norte". El resultado es que los órganos terminan acercándose unos a otros. Eso es bueno. Las ondas de sonido se mueven de uno a otro con menos distorsión, proporcionando una imagen de ultrasonidos más clara.
Tradicionalmente, los sensores de ultrasonidos son manejados por técnicos con varios cientos de horas de entrenamiento. Los astronautas sólo obtienen aproximadamente cuatro horas de entrenamiento. ¿Cómo se las ingenian? "Les estamos ayudando", dice Dulchavsky. Mientras los astronautas operan el sensor, están en contacto constante con los expertos en la Tierra.
Recientemente, el procedimiento fue probado con los astronautas Mike Fincke y Gennady Padalka de la EEI. El equipo en tierra y los astronautas se conectaron a un canal de transmisión satelital para compartir información. "Mike puso el sensor en la piel, y entonces, dos segundos después, en el Centro Espacial Johnson pudimos observar la misma imagen que él veía", dice Dulchavsky.
Es un proceso interactivo. "Aquí vamos, 'Mike, eso no está muy bien. ¿Puedes mover el sensor una pulgada más cerca del codo?' Así, Mike lo desliza hacia abajo una pulgada más cerca. 'Ah, eso está muy bien, necesitas presionar un poco más', y Mike presiona un poco más. 'Casi perfecto, muévelo media pulgada hacia atrás. Muy bien, lo tienes. ¡Perfecto!"
Esta técnica, en la cual personas que no son médicos utilizan los ultrasonidos para obtener imágenes de calidad para diagnóstico bajo la orientación de expertos a distancia, puede tener importantes aplicaciones en la Tierra (en campos de batalla, por ejemplo, o en áreas rurales donde los doctores están muy lejos).
"Estamos analizando la manera de modificar el proceso de transmitir la información de modo que podamos hacerlo a través de un teléfono celular", dice Dulchavsky. "Imagínese que pudiéramos poner sensores de ultrasonidos en ambulancias". Los médicos de la sala de emergencia podrían establecer un tratamiento incluso antes de que el paciente llegue al hospital.
El proceso ya ha sido usado exitosamente en superficie, en los vestuarios de los Alas Rojas, el equipo de Hockey de Detroit. "Los jugadores se lastiman mucho en los juegos de la NHL", dice Dulchavsky, uno de sus seguidores. "La temporada pasada enseñamos a uno de sus entrenadores a usar el sensor. Funcionó de maravilla".
También funciona bien en el espacio. En el experimento en la EEI, Fincke y Padalka se examinaron los hombros uno al otro. Esa articulación fue escogida, dice Dulchavsky, porque es muy complicada. Y aunque el del hombro es uno de los exámenes de ultrasonidos más difíciles, los astronautas pudieron obtener vistas claras con calidad de diagnóstico.
Ahora, Dulchavsky y sus colaboradores están analizando sus datos. El siguiente paso, dice, es elaborar un programa que enseñará a los astronautas a hacer más y más por sí mismos. Esto permitirá que los ultrasonidos sean usados incluso en misiones de exploración de largo alcance, como viajes a Marte, donde la supervisión desde la Tierra es menos práctica.
El proyecto ADUM es importante, dice Dulchavsky, pues ha desplazado los límites de lo que la tecnología de los ultrasonidos puede hacer. Él y sus colegas planean extender aún más esas fronteras.
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