国際宇宙ステーションの宇宙飛行士は新薬の開発に役立つ可能性のある結晶を成長させている。地球ですでに活用されている、宇宙から生まれた医療技術を10例紹介します。
1. 脳腫瘍を取り除くロボット
スペースシャトル時代にカナダで開発されたカナダーム2は、国際宇宙ステーションの外側に取り付けられたロボットアームです。さまざまな作業を宇宙ステーションの外で行い、宇宙飛行士が危険度の高い船外活動をしなくて済むようにします。この技術からニューロアームが生まれ、MRIスキャナー内で精密手術を行うことができます。たとえば、脳腫瘍の摘出などです。
稼働中のニューロアーム。
2. レーザー眼科手術に使われるアイトラッカー
宇宙では、重力がないため目の動きや動きの知覚の仕方が変わります。微小重力下で通常の作業をする宇宙飛行士がどこを見ているかを把握するため、高性能なアイトラッカーが開発されました。目の動きは、視力矯正のレーザー眼科手術で課題となります。宇宙飛行用に開発されたアイトラッカーは現在、レーザー光の位置を正確に合わせるため、視力矯正のレーザー眼科手術に使われています。
3. 喘息患者の呼吸を助ける
一酸化窒素は、地球でも国際宇宙ステーションでも、空気中に広く存在する汚染物質です。気道に炎症がある人では、喘息患者に見られるように、呼気中の一酸化窒素が増加します。欧州宇宙機関は、宇宙飛行士の呼気中の一酸化窒素を測定する装置を開発しました。この装置は一酸化窒素を正確に測定し、炎症の可能性を検知します。これにより、症状が深刻化する前に宇宙飛行士を治療できます。この技術は現在、喘息患者にも使われ、肺の炎症によって呼気に含まれる一酸化窒素の量を検知しています。
4. 骨を丈夫に保つ
宇宙飛行士は身体に重力がかからないため、著しい骨密度の低下を経験します。これは、骨粗しょう症の高齢者に見られる骨量の減少と似ています。毎日の運動で骨量の低下を抑える取り組みが行われています。また宇宙飛行士の研究から、少量のビスホスホネートを週1回服用すると、骨量の減少をさらに抑えられることが示されました。このような医薬品の発見は、すでに恩恵をもたらしている地球の高齢化人口に。
5. 体温を測る
赤外線技術は数十年前、惑星や恒星の温度を測定するためにNASAのジェット推進研究所で開発されました。1991年、この技術は耳式体温計に応用されました。耳式体温計は数秒で体温を測定でき、正確な測定値が得られることが実証されています。そのため、病院や診療所、家庭での使用にも適しています。
6. 頭蓋内の圧力を測る
宇宙飛行士の視力の変化を調べていた科学者たちは、その変化が頭蓋内圧の上昇によって起こり、さらにその圧力上昇は脳脊髄液量の増加によることを発見しました。飛行外科医には、こうした圧力の変化を簡単に監視する方法が必要でした。英国での研究から、鼓膜の変位を利用して頭蓋内圧を測定する装置が開発されました。非侵襲的で、より迅速に測定でき、場所を選びません。
7. スタートレックのトラクタービームで腎結石を排出
宇宙に滞在すると、腎結石ができるリスクが高まります。宇宙飛行士の場合、腎結石が感染症や合併症を引き起こし、乗組員の避難が必要になるほど深刻化することもあります。NASAとの研究により、スタートレックを思わせる携帯型超音波技術が開発されました。結石を検出し、動かし、粉砕して排出しやすくします。この技術は、地球で腎結石を患う人々にも役立つ可能性があります。
8. 目立たない歯列矯正装置
半透明多結晶アルミナ。少し長い名前です。この高強度で透明度が高く、割れにくい先端セラミックは、防衛・航空宇宙分野向けに開発されました。この素材を使えば、歯の色に近い半透明の矯正用ブラケットを作れると提案されました。試験導入を経て、歴史上最も成功した歯列矯正製品の一つとなりました。
9. 医療画像でけがやがんを検出
デジタル信号の処理は難しい場合があります。NASAはアポロ計画時代、月面着陸に最適な場所を探すため、月面画像を鮮明にする高性能なデジタル信号処理を先駆けて開発しました。こうした信号処理技術は現在、医師が患者の身体を切開せずにけがやがんを見つけられるよう、広くCTスキャナーやMRIスキャナーに使われています。現在も開発が続いています。
10. 宇宙船のろ過システムから生まれた、簡便な腎臓透析
水は重いため、宇宙飛行士は地球から宇宙へ運ぶ水の量を減らす必要があります。そのため、国際宇宙ステーションでは液体の大半を再利用・浄化しています（尿も含めて）。こうしたろ過システムの開発中、科学者たちは同じ技術を使って、使用済み透析液から有害廃棄物を除去しました。その結果、常時の給水・排水接続が不要な新しい透析装置が生まれました。消費電力が少なく、持ち運びもできるため、自宅で使用できます。
