宇航员选拔时有苛刻的身体素质标准,但不意味着他们不会生病,当在太空身患飞船中药物无法解决的疾病怎么办?

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宇航员在太空出现血凝块

今年年初,美国科学家在《新英格兰医学杂志》上公布了一个案例,考虑到个人隐私,案例中的宇航员执行任务的时间和其个人身份并未公开,但根据文章中参与诊疗的均为美国单位,基本确定是一名美国宇航员。

起因还是北卡罗来纳大学医学院的一项医学实验,他们想了解一下太空失重环境对颈内静脉的影响,在国际空间站邀请到11名宇航员,其中9名男性,2名女性,平均年龄46岁。

这个实验的医疗检查需要靠同伴来完成,并没有专业的医护人员,医学院的专家通过视频会议指挥一名宇航员使用超声波仪器对其它宇航员进行身体检查。

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其中六名宇航员颈部静脉的血流停滞或逆流,其中一名宇航员的颈部发现了血凝块。

当时这名宇航员已经执行了2个月的任务,因为情况不严重,地面希望他能坚持一段时间,看看能不能在太空治好这个病。

国际空间站上也有药房,上面长期储备有20瓶的300毫克的可注射抗凝血剂,该名宇航员每天都要使用该药,为此在后面的补给任务中,还专门又送上去一批抗凝血剂。

连续治疗90天后,虽然血块减小,但是并没有消失,直到这名宇航员乘坐联盟号飞船返回地球后的24小时里,血块竟然自己消失了。

虽然对于这名宇航员是件好事儿,科学家们却高兴不起来,因为目前医疗手段并没有在太空中真正解决问题。

英国太空医学专家妮娜·珀维斯(Nina Purvis)近日表示虽然这名宇航员成功避免了手术,但鉴于各国航天局和私人航天公司提出的几十年内登火计划,一旦宇航员遭遇这种情况,恐怕就没这么幸运了。

一些急症靠药物并不能解决,我国的载人航天事业从本世纪初开始发展迅速,但经验上距离美国、俄罗斯、欧空局来说依然有很大差距,需要等我们即将开建的空间站来解决。

外科急诊是人类太空旅行的主要挑战之一,美俄欧在这方面同样处在探索初期,相较于漫长的星际航行,主要航天大国在太空医疗方向都存在很大短板。

长时间身处太空会改变宇航员的细胞、血压调节和心脏功能,影响身体的液体分布,削弱骨骼和肌肉。就手术适应度而言,受伤或身体不适的宇航员相对于在地面的普通病患,生理上的劣势更加明显。

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医学专家对探月驻月的宇航员没多大担心,但是等于登陆火星,其风险就要大得多了。火星离地球最近的时候,也有5460万公里。

不提往返时间,仅最长的单向通信延时就达到22分钟左右。

相比之下,在国际空间站呆着就要踏实的多,一旦出现需要手术的紧急情况,其他人可以及时获取地面医学专家的帮助,稳定病人并将他们送回地球,这显然对于火星任务是行不通的。

除了距离之外,在前往火星和在火星上飞行时所面临的极端环境还包括微重力、高辐射水平和封闭式增压舱或太空服。这对宇航员的身体来说很困难,需要时间来适应。

妮娜·珀维斯表示在火星任务中,宇航员的手术需求会比普通人更高,微重力、高辐射水平和封闭式增压舱会对宇航员产生负面影响。

目前估计对于7名宇航员组成的任务小队来说,在火星任务期间,平均每2.4年就会有一次紧急手术。主要原因有身体磕碰损伤、阑尾炎、胆囊炎或癌症。

未来的太空外科手术

目前在太空环境中的手术,还停留在动物身上,目前在零重力模拟飞机上已经完成修复了老鼠的尾巴,对实验动物进行腹腔镜检查,修复腹部器官的微创外科手术。

但暴露了很多技术上的难题,在失重环境中,手术器械缺乏固定会随意飘动,体液也会流出来飘动。

血管中的血液可能会由于表面张力粘附在仪器上,漂浮的液滴影响外科医生的视野,干扰手术,对于未来的太空手术来说,恐怕必须采取微创方式,来保证手术的顺利进行。

而且手术环境的封闭也是个难题,飞船气密舱环境下,循环使用的空气会因为手术而受到污染进入其它舱段;未来的太空医疗舱或火星医疗舱可能需要与其它舱段隔离,拥有独立的循环维生设备。

而且在手术中,需要的设备是很多的,对于现有运力,供应近地轨道空间站不成问题,但对于登陆火星,恐怕带不了这么多;目前科学家给出的解决方案是努力发展3D打印技术,在太空制作所需要的器械,并实现模块化。

最好的太空外科手术装置其实我们早就在科幻电影中看到,2012年上映的《普罗米修斯号》中,飞船上的医疗手术仓就是科学家们最想要的。

NASA曾在佛罗里达群岛的水瓶座水下实验室进行的一系列任务中,实现了由另一个地方的人控制机器人成功从假体内取出了一个假的胆囊和肾结石。

然而在太空通信的巨大延时中,这种机器人的实用性低的可笑,除非每个航天任务中有一名专业的外科医生。

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在实现外科手术机器人完全自主前,这种医疗仓只能当作遥控操作的手术平台,离电影中的全自动手术还差的很远。

在载人登火前,太空医学界恐怕还要做出许多努力,才能让宇航员放心的航行的更远。(文章图片来自网络,如侵删)

参考资料:
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc1905875