未来,不得不在太空做手术

2018-11-22 09:52浩海云
奥秘(创新大赛) 2018年9期
关键词:肠子宇航员飞船

●浩海云 编

在计划一场赴往火星的单程旅行过程中,有许多需要担心和焦虑的地方。带够抵御致命宇宙辐射的防晒霜了吗?那里有足够的水吗?如今,英国外科杂志的科学家又指出了一种可怕的东西:飞船中漂浮的传染性体液。

根据报道,那些漂浮出来的失控的血液和人体排泄物仅是未来进行太空手术时无数并发问题的冰山一角。在一个名叫“太空手术”的研究中,来自匹兹堡大学和伦敦国王学院医院的研究团队研究了近60年的科学文献,列出了迄今为止最全面的并发问题清单。

研究者表示,未来的宇航员和太空移民们,在长途的太空旅行期间身体将不可避免地遭遇一系列异常情况。这些新出现的异常情况可能源于长时间的失重、暴露在宇宙射线下。目前人类还未准备好应对处理这些问题。

太空手术

太空中有很多东西会伤害宇航员,但是却没有同样多好方法来处理这些危险。目前国际空间站处理紧急医疗情况的方法是尽快将宇航员送回地球接受治疗。

理想情况下,到达火星需要9个月的时间,因此遇到突发情况时返回地球不现实。地球上的医生在医疗机器人的帮助下,进行远程手术,同样不具有可行性。地球距离火星有7820万公里,这意味着无线电通信的延迟会在4至22分钟之间。

如果太空手术是必要的,那么必须由受过高度专业训练的人类来完成。然而,如今的航天器上多余空间有限,不足以容纳一个小型医院。“我们不可能带上所有的医疗设备去应对每一种突发状况,”作者表示。

之前有研究表明,3D打印也许是一种方法。与其发射一个携带所有医疗器械的太空飞船,不如附上一个数字数据库,让其存储人类所知的一切医疗器械的3D打印模板。这样,宇航员医生只需打印他们需要的医疗工具。

漂浮的肠子

手术本身也将是另一种挑战。为了对抗船上的微重力,病人们的身体将不得不被束缚住。一旦病人安全了,从病人的开放性伤口泄露的体液将是另一个更麻烦的挑战。

该图展示了一个假想的“外伤救治舱”,在这里可以进行太空手术。同时,身体中的液体会被很好地与外界隔离开来。

加拿大航空局指挥官克瑞斯在太空中进行了血压测试。即使是执行短期任务的宇航员,由于重力的减少,他们的血压、心率和骨密度都会有显著的下降。

研究者表示,“由于血液的表面张力,它倾向于聚集并形成拱形结构,在仪器的干扰下会碎裂”,碎裂产生的物质可能会漂离表面,分散在整个机舱内,造成潜在危害。

更糟糕的是:如果没有重力将病人的肠子固定住,肠子可能会浮起来,在病人被束缚着时,肠子会一直浮到腹壁上。这增加了患者在手术过程中意外“取出内脏”的风险——将胃肠道细菌泄漏到患者的身体上和飞船上。

一个避免飞船被血液及其它物质污染的建议是,将病人放在一个与飞船的其他部分分开的“密封箱体”中。这可能是一种特殊的“外伤救治舱”,研究人员写道,这将是可以建立在未来的宇宙飞船上的一个小的、密封的医疗模块。

在这些新问题得到控制之前,人类还有很长的路要走,但全世界的航天机构正在努力寻找解决方案。美国国家航空航天局一直在一个模拟太空环境的水下实验室进行远程医疗实验。此外,一些实验室一直在研究基于干细胞的药物,这些药物可以帮助宇航员在微重力环境下自动再生骨骼和其他组织。

有了足够的创新,太空医学的终极前沿终将被征服。

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