首次太空医疗 X 射线检查,从伦琴到Fram2—手掌X光成像的传承及展望 跨越一个多世纪的致敬
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从伦琴到Fram2—手掌X光成像的传承及展望
跨越一个多世纪的致敬

(a) (b)
图1.上图左a为威廉·伦琴夫人手掌的X射线图像;上图右b由SpaceX提供
简介

在地球上拍摄的第一次x射线和在太空中拍摄的最新x射线手掌成像之间有什么联系呢?在威廉·伦琴的突破性发现100多年后,太空中首次出现的x射线再现了那个历史性的时刻:一位宇航员戴着戒指的手。这一惊人的巧合不仅仅是象征性的,它代表了太空医学和技术进步的一个重要里程碑。
在1895年,威廉·伦琴偶然发现了 X 光,并拍摄了有史以来第一张 X 光图像:他妻子的手上戴着一枚戒指(如图1)。这张照片简单而又具有革命性,标志着现代医学成像的开始。戒指无意中为人类联系、永恒和技术进步增添了深刻的象征。

时光荏苒,今天,历史再次重演——这次发生在地球之外。太空中的第一张X射线图像是一位宇航员的手,戴着戒指,这一决定是对伦琴发现的有意致敬。这一决定突显了科学进步的连续性以及探索背后深刻的个人意义。无论是否有意,这张图像都强有力地提醒我们:人类始终是每一个科学突破的核心。
Fram2:实现太空中的第一张X射线

图2
上图拍摄于 Fram2 任务期间。作为人类首个进入极地轨道的航天任务,Fram2 由美国 SpaceX 公司于美国时间 2025年3月31日成功发射,任务持续3.5天后,于2025年4月4日 16:19:28 UTC(对应太平洋时间上午 9:19:28,即着陆地点当地时间)结束。
该任务旨在以全新方式探索地球的极地地区,其名称源自 19 世纪末首抵极地的挪威探险船 Fram 号(挪威语中意为 “向前”)。
Fram2 的 crew 成员包括任务指挥官 Chun Wang、飞行器指挥官 Jannicke Mikkelsen、任务飞行员 Rabea Rogge,以及任务专家兼医学官 Eric Philips。每位成员均具备丰富的极地轨道探索经验,能为任务提供独特的专业知识与视角。


Fram2的主要任务是:首次从低地轨道观察并拍摄地球极地地区,并进行研究,推动人类远程太空探索能力的提升。
特别值得一提的是,任务指挥官王纯(Chun Wang)是出生于中国的加密货币投资者及企业家。作为 F2Pool 的联合创始人,此次任务的全部花费均由他个人资助,预期花费为 5.2 亿美金。
SpaceXray项目:


推动太空医学能力 SpaceXray项目是一项开创性的研究计划,旨在捕捉太空中的第一张医学X射线图像。作为Fram2任务的一部分,这项开创性努力旨在验证在微重力环境下获取高质量诊断X射线影像的可行性,这是确保宇航员在深空任务中健康的关键一步。
通过与北美的顶尖学术机构、私人公司和技术创新者合作,SpaceXray项目为未来太空医学和飞行中设备诊断奠定了基础。这些进展对宇航员的安全和长期太空旅行的任务成功至关重要。
该研究将评估图像质量、对比度和空间分辨率,同时关注骨矿物质密度的测量——这对监测微重力对宇航员骨骼健康的影响至关重要。除了医学影像学,这个项目还探索了X射线在非侵入式硬件诊断中的应用,能够帮助在飞行过程中排查潜在的系统故障。
KA Imaging的Reveal 35C X射线探测器 KA Imaging的Reveal 35C探测器因其尖端的SpectralDR技术被选中用于此次任务。Reveal 35C已通过加拿大卫生部和FDA认证,提供单次曝光的双能量减影影像,生成三张不同的图像:软组织、骨骼和传统的数字X射线影像。

MinXray的便携式X射线系统位于芝加哥的MinXray公司贡献了其IMPACT系统,这是一种紧凑型、可充电的X射线发射器,专为在极限环境下使用而设计,包括太空。其可充电的锂离子电池无需外部电源,使其成为微重力应用的理想解决方案。
为什么这很重要:超越传统意义的影响
推动太空医学:这张X射线图像是关于宇航员健康的持续研究的一部分。研究人体如何应对长期太空飞行对于未来的太空任务至关重要。
太空医学研究的新纪元:这张太空中的X射线不仅是太空医学发展的一个里程碑,它还为实时的太空医学诊断铺平了道路,预示着未来深空任务中宇航员健康监控的新方式。
改变地球上的医疗:太空应用场景与偏远/资源匮乏地区有着紧密的联系。虽然SpectralDR正在走向太空,但它也提醒我们,地球上仍有数百万人的基本医疗保障缺失。这项技术的创新,不仅支持宇航员,还能变革地球上偏远和资源有限地区的医疗保健。
结论:连接过去、现在与未来

太空中的第一张X射线不仅是一个科学里程碑,它还是过去与未来之间的桥梁。从伦琴的实验室到浩瀚的太空,一只戴着戒指的手提醒我们,科学的核心永远是人类。我们有责任不断推动知识的边界,利用这些进展改变地球和太空中的医学影像学。
KA Imaging源自滑铁卢大学,成立于2015年。作为一家专门开发x射线成像技术和系统的公司,KA Imaging以创新为导向,致力于利用其先进的X射线技术为医疗、兽医学和无损检测工业市场提供最佳解决方案。公司拥有独家开发并自有专利的高空间高分辨率非晶硒(a-Se)X射线探测器BrillianSeTM,并基于此推出了商业化X射线桌面相衬微米CT inCiTe™。
众星联恒联合KA Imaging,为中国用户提供所有售前咨询,销售及售后服务,欢迎联系我们。
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◕ 参考资料
1. https://kaimaging.com/why-the-first-x-ray-in-space-is-a-hand-with-a-ring-and-why-it-matters/
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Fram2
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Chun_Wang
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