宇航員選拔時有苛刻的身體素質標準,但不意味著他們不會生病,當在太空身患飛船中藥物無法解決的疾病怎麼辦?
還好今天的宇航員足夠幸運,自加加林首次進入太空的將近六十年來,宇航員們仍然止步於地月系,除了阿波羅任務的宇航員最遠去過月球,其他宇航員都是在幾百公里的近地軌道上工作。
宇航員在太空出現血凝塊今年年初,美國科學家在《新英格蘭醫學雜誌》上公佈了一個案例,考慮到個人隱私,案例中的宇航員執行任務的時間和其個人身份並未公開,但根據文章中參與診療的均為美國單位,基本確定是一名美國宇航員。
這個實驗的醫療檢查需要靠同伴來完成,並沒有專業的醫護人員,醫學院的專家透過影片會議指揮一名宇航員使用超聲波儀器對其它宇航員進行身體檢查。
其中六名宇航員頸部靜脈的血流停滯或逆流,其中一名宇航員的頸部發現了血凝塊。
當時這名宇航員已經執行了2個月的任務,因為情況不嚴重,地面希望他能堅持一段時間,看看能不能在太空治好這個病。
國際空間站上也有藥房,上面長期儲備有20瓶的300毫克的可注射抗凝血劑,該名宇航員每天都要使用該藥,為此在後面的補給任務中,還專門又送上去一批抗凝血劑。
連續治療90天后,雖然血塊減小,但是並沒有消失,直到這名宇航員乘坐聯盟號飛船返回地球后的24小時裡,血塊竟然自己消失了。
雖然對於這名宇航員是件好事兒,科學家們卻高興不起來,因為目前醫療手段並沒有在太空中真正解決問題。
英國太空醫學專家妮娜·珀維斯(Nina Purvis)近日表示雖然這名宇航員成功避免了手術,但鑑於各國航天局和私人航天公司提出的幾十年內登火計劃,一旦宇航員遭遇這種情況,恐怕就沒這麼幸運了。
一些急症靠藥物並不能解決,我國的載人航天事業從本世紀初開始發展迅速,但經驗上距離美國、俄羅斯、歐空局來說依然有很大差距,需要等我們即將開建的空間站來解決。
外科急診是人類太空旅行的主要挑戰之一,美俄歐在這方面同樣處在探索初期,相較於漫長的星際航行,主要航天大國在太空醫療方向都存在很大短板。
長時間身處太空會改變宇航員的細胞、血壓調節和心臟功能,影響身體的液體分佈,削弱骨骼和肌肉。就手術適應度而言,受傷或身體不適的宇航員相對於在地面的普通病患,生理上的劣勢更加明顯。
醫學專家對探月的宇航員沒多大擔心,但是等於登陸火星,其風險就要大得多了。火星離地球最近的時候,也有5460萬公里。
不提往返時間,僅最長的單向通訊延時就達到22分鐘左右。
相比之下,在國際空間站待著就要踏實的多,一旦出現需要手術的緊急情況,其他人可以及時獲取地面醫學專家的幫助,穩定病人並將他們送回地球,這顯然對於火星任務是行不通的。
除了距離之外,在前往火星和在火星上飛行時所面臨的極端環境還包括微重力、高輻射水平和封閉式增壓艙或太空服。這對宇航員的身體來說很困難,需要時間來適應。
妮娜·珀維斯表示在火星任務中,宇航員的手術需求會比普通人更高,微重力、高輻射水平和封閉式增壓艙會對宇航員產生負面影響。
目前估計對於7名宇航員組成的任務小隊來說,在火星任務期間,平均每2.4年就會有一次緊急手術。主要原因有身體磕碰損傷、闌尾炎、膽囊炎或癌症。
未來的太空外科手術目前在太空環境中的手術,還停留在動物身上,目前在零重力模擬飛機上已經完成修復了老鼠的尾巴,對實驗動物進行腹腔鏡檢查,修復腹部器官的微創外科手術。
但暴露了很多技術上的難題,在失重環境中,手術器械缺乏固定會隨意飄動,體液也會流出來飄動。
血管中的血液可能會由於表面張力粘附在儀器上,漂浮的液滴影響外科醫生的視野,干擾手術。對於未來的太空手術來說,恐怕必須採取微創方式,來保證手術的順利進行。
而且手術環境的封閉也是個難題,飛船氣密艙中,迴圈使用的空氣會因為手術而受到汙染進入其它艙段;未來的太空醫療艙或火星醫療艙可能需要與其它艙段隔離,擁有獨立的迴圈和生命支援裝置。
而且在外科手術中需要的輔助裝置是很多的,對於現有運力,供應近地軌道空間站不成問題,但對於登陸火星,恐怕帶不了這麼多;目前科學家給出的解決方案是努力發展3D列印技術,在太空製作所需要的器械,並實現模組化。
最好的太空外科手術裝置其實我們早就在科幻電影中看到,2012年上映的《普羅米修斯號》中,飛船上的醫療手術倉就是科學家們最想要的。
普羅米修斯號醫療手術倉
NASA曾在佛羅里達群島的水瓶座水下實驗室進行的一系列任務中,實現了由另一個地方的人控制機器人成功從假體內取出了一個假的膽囊和腎結石。
然而在太空通訊的巨大延時中,這種機器人的實用性低的可笑,除非每個航天任務中有一名專業的外科醫生隨行。
在實現外科手術機器人完全自主前,這種醫療倉只能當作遙控操作的手術平臺,離電影中的全自動手術還差的很遠。
參考資料:https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc1905875