尼娜·路易斯·珀维斯《对话》 据估计,每两个月就会有一次外科急症
四年的火星任务
信用:T
特拉普/BJS外科公司 今年早些时候,据报道,一名宇航员在太空中颈部形成了一个潜在的威胁生命的血凝块
地球上的医生通过药物治疗成功避免了手术
但是考虑到太空机构和私人航天公司已经承诺在未来几十年内让人类登陆火星,我们下次可能就没那么幸运了
外科急症实际上是人类太空旅行的主要挑战之一
但是在过去的几年里,太空医学研究人员提出了许多可能有所帮助的想法,从手术机器人到三维打印机
火星高达54
600万公里(33
离地球900万英里)时
相比之下,国际空间站的轨道距离地球仅400公里
对于国际空间站上的外科急症,程序是在远程通信的实时帮助下,稳定病人并把他们送回地球
这在火星任务上是行不通的,在火星任务中,疏散需要几个月或几年的时间,通信可能会有超过20分钟的延迟
除了距离之外,在前往火星和在火星上的过程中面临的极端环境包括微重力、高辐射水平和封闭的加压舱或服
这对宇航员的身体来说很难,需要时间去适应
我们已经知道太空旅行会改变宇航员的细胞、血压调节和心脏功能
它还会影响身体的液体分布,削弱骨骼和肌肉
太空旅行者也更容易感染
因此,就手术的适应性而言,受伤或不适的宇航员已经处于生理劣势
但是宇航员实际上需要手术的可能性有多大呢?研究人员估计,对于一个七人的团队来说,平均每两个人就有一次外科急症
四年火星任务期间
主要原因包括受伤、阑尾炎、胆囊炎症或癌症
宇航员在被选中时会接受广泛的筛选,但外科急症可能发生在健康人身上,并可能在太空的极端环境中加剧
宇航员克里斯·哈德菲尔德在国际空间站使用有氧实验室
信用:NASA 漂浮的肠子 微重力下的外科手术是可能的,并且已经进行了,尽管还没有在人体上进行
例如,宇航员在微重力条件下成功修复了老鼠的尾巴,并对动物进行了腹腔镜检查——一种用于检查和修复腹部器官的微创外科手术
这些手术带来了新的创新和改进,例如磁化手术工具,使它们能够固定在手术台上,同时也限制了“外科医生”
一个问题是,在开放手术中,肠子会四处漂浮,模糊了手术视野
为了解决这个问题,太空旅行者应该选择微创外科技术,比如锁眼手术,最好是通过使用照相机和仪器的小切口在病人的内腔进行
最近在一次抛物线“零重力”飞行中对假腹部进行了腹腔镜检查,外科医生成功地阻止了创伤性出血
但是他们警告说,在船员身上进行这样的手术在心理上是很困难的
体液在太空和火星上也会有不同的表现
由于表面张力,我们血管中的血液可能会粘在仪器上
漂浮的水滴也可能形成水流,限制外科医生的视野,这是不理想的
封闭舱室的循环空气也可能有感染风险
手术气泡和血液排斥手术工具可能是解决办法
火星移民需要一个创伤舱
信用:NASA 研究人员已经开发并测试了微重力环境下的各种外科手术外壳
例如,美国国家航空航天局评估了一个封闭系统,该系统包括一个外科手术用的透明塑料顶篷,该顶篷带有臂孔,旨在防止污染
然而,当我们在火星上轨道运行或定居时,我们会理想地需要一个假想的“创伤舱”,带有辐射屏蔽、外科手术机器人、先进的生命支持和约束
这将是一个带有过滤空气供应和计算机的专用模块,以帮助诊断和治疗
机器人和三维打印 迄今为止在太空中进行的手术表明,大量的支持设备是必不可少的
这是宇航员在首次火星之旅中可能没有的奢侈品
你不能在火箭上携带太多装备
因此有人建议,三维打印机可以使用火星本身的材料来开发外科手术工具
没有外科手术经验的工作人员已经成功地测试了三维打印的工具,通过简单地切割和缝合材料(而不是身体)来执行类似于外科手术的任务
使用毛巾夹、手术刀手柄和带齿镊子等三维打印工具完成手术的时间没有显著差异
机器人外科手术是另一个在地球上被常规使用的选择,并且被测试用于行星旅行
在NEEMO 7期间,美国国家航空航天局在佛罗里达群岛的水下栖息地宝瓶座进行了一系列任务,由另一个实验室控制的机器人进行的手术被成功地用于从一具假尸体上移除假胆囊和肾结石
然而,太空通讯的滞后将使遥控成为一个问题
理想情况下,手术机器人需要是自主的
在火星任务期间,有大量的研究和对外科紧急事件的准备,但是有许多未知因素,尤其是在诊断和麻醉方面
归根结底,预防胜于手术
因此,选择健康的船员并开发保护他们所需的工程解决方案至关重要
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