在太空做手术,是怎样一种惊险的体验?

作者:胖瓜来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-08-06

医生说切开伤口,10分钟后命令传到,20分钟后发现划破了动脉……

探索头顶的宇宙,是人类永恒的梦想。而今天,我们比以往任何时候都要接近往太空殖民的目标。不过,在谈论星辰大海之前,我们还有很多现实的问题需要考虑。在我们未来的殖民之地,会有足够的水和食物吗?脆弱的人类要怎么样防御致命的宇宙辐射?更恐怖的事情还有:在外太空,如果生病了需要手术,我们能够得到及时的外科治疗吗?

飞船手术室概念图(BJS Society)

飞船手术室概念图(BJS Society)

迄今为止飞出地球轨道以外、到过外太空的人都是些身强力壮、极其健康的宇航员;而且他们在太空呆的时间也都不长,假如未来普通人也想要进行长途的太空旅行,那医疗问题就不可能跳过不谈。

目前,在国际空间站驻守着至少三位宇航员。如果他们出现了健康问题,首选的策略是紧急返回地球。然而,这个方法并不是万能的——空间站还在地球轨道之上,距离地面并不算太过遥远;而想从火星回地球,最快也要9个月。

空间站的宇航员给自己测量血压(NASA)

空间站的宇航员给自己测量血压(NASA)

也许有人会想到远程机器人手术的主意。没错,以达芬奇手术系统为首的远程手术机器人已经取得了不错的突破:截至2014年6月,全球大约有三千多台达芬奇手术系统,每年可以由外科医生靠远程遥控在世界各地进行上百万次手术。

然而,对于太空旅行来说,有一个致命的问题:太空实在是太大了,就连无线电也显得太慢了。地球和火星之间的距离有7820万公里,这意味着无线电信号的通信延迟时间就会有4~22分钟。也就是说,地球上的医生下令切一道伤口,之后要过4~22分钟,火星上才能下刀,而要再过4~22分钟,地球上的医生才能看到切开伤口的影像。

这样的延迟根本没办法完成需要严密观察、迅速作出反应的手术。万一手术刀不慎划破了动脉,那么在地球的医生察觉这件事之前,火星上的手术病人可能已经失血而死了。

因此,远程手术是不可能的,想要在太空手术,就必须捎上包括主刀医生、辅助医生、手术护士、麻醉师在内的一整个外科团队。

1992年,太空的模拟手术(NASA)

1992年,太空的模拟手术(NASA)

除了庞大的队伍之外,还要携带各种专业设备。而现有的航天器上的存储空间非常稀缺,就连水和氧气都要省着用,就更不要说携带专门的手术台、呼吸机,甚至巨大的核磁共振机了。

目前,有人想出了一个解决方法,那就是3D打印。人类不需要在航天器上备齐一个小医院,只要将各种机械的图纸载入可以打印的数据库就行了。要用的时候,就用3D打印机把需要的机器制造出来。

而且,对了,手术本身也是一个大问题。

在太空,没有重力的环境下,血会在空中自由游荡,跑得到处都是。这不仅会遮挡医生的视线,而且还会破坏航天器上精密的仪器。另外,假如血液中带有病毒或者细菌,就会有极大的感染风险。

血液并不是唯一一个受到无重力影响的东西。比起漂浮的血液,更可怕的是漂浮的肠子。假如不得不进行开腹手术,那么肠子可能就会在无重力的环境下飘起来——这不仅会给手术操作带来障碍、导致肠子的错位,还会有肠壁划破后内容物漏得到处都是的风险。肠壁里就是充满细菌的粪便,它们可能会跑进患者身体的其他部位,还有可能沿着伤口跑到血管去;而且还会污染整艘太空船。这将会是一场恐怖的灾难。

另外,人类也需要考虑到,在太空条件下身体的变化。健康人的血压、骨骼在太空都会有不同的表现,何况是生病的人呢?在真正进行太空手术之前,人类还必须更新现有的医学知识。目前,美国航天局已经在模拟太空环境的条件下进行医疗实验,研究药物的作用和干细胞在微重力环境下的生长情况。

未来,人类还有很长的路要走。但是,科学家们是乐观的——在有了足够的知识储备后,人类将征服世界。

参考资料:

1.       Panesar, S. S. and Ashkan, K. (2018), Surgery in space. Br J Surg. doi:10.1002/bjs.10908

2.       Nola Taylor Redd. How Long Does It Take to Get to Mars? Space.com. November 14, 2017 

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