一间全封锁的胶囊状透明舱中,一小我被紧紧束厄局促在手术台上,一动不动地躺着,林林总总的刀具在他的四周披发着森森寒光。两三小我走进舱中,慢慢标的目的床上的人走去……就在他们拿起刀具的同时,突然所有人都漂浮并翻腾起来,但他们毫不惊慌,因为为了这场太空中的囊肿切除手术,他们已筹办多时。
太空病人真不少
我们一向有一个胡想,本地球无法再容纳人类保存的时辰,我们能在茫茫宇宙中,找到第二个地球,可是直到现在我们还有良多根基的问题都没有解决,好比每个人都无法逃开的疾病问题。
与地球比拟,太空的近真空、强辐射、微重力、大温差等情况的转变会给人类带来很多的健康问题。在掉重的状况下,人们会“头重脚轻”,倒立或平躺在空中,此时人体中的一部门体液会倒流进胸部和头部,血液分布的不服衡会造当作上半身浮肿,下半身萎缩。而因为缺乏与之匹敌的重力,支撑人体的骨骼和肌肉组织也会萎缩,整小我就像脱水的鱼。宇航员在太空飞翔的初期常会呈现恶心、吐逆和胃部不适等症状,有些人还会因为血液倒流呈现呼吸不畅、头面肿胀等症状。
固然人类在太空变得懦弱了,但细菌却十分顺应太空情况,它们在太空的保存率和传染性更强,美国宇航员弗雷德·海斯就有过肾脏传染履历。2017年,美国科罗拉多大学博尔德分校的研究人员与美国宇航局合作,在空间站中培育了一批大肠杆菌,不雅察它们的保存环境。成果发现,在太空中的大肠杆菌比地面的对照组发展速度更快,在划一前提下细胞的数量多了25%。
后来,研究人员又在培育皿中插手了抗生素,发此刻太空中,大肠杆菌的耐药性也提高了,细胞数目比地面临照组增加了13倍,外膜增厚了25%~43%。研究人员认为,因为缺乏重力,太空中的细菌与抗生素等灭菌药物彼此接触的概况积变小,抗生素的杀伤力降低。同时,细菌会经由过程增厚细胞壁和外膜来防御,并彼此联络发展,这样外层细胞就可以庇护内部的细胞,免于接触抗生素,这样细菌的耐药性就比在地球上提高了。是以,人类在太空中将更易被病菌传染,且需要摄入更多的药物才能杀灭病菌,这对细胞的危险也加大了。
除了传染性疾病,其他疾病的发生率也可能提高。在肌肉萎缩、骨骼退化的环境下,即使进行简单的活动也变得不太平安,也许人们茶余饭后想走出太空舱,在满天繁星中来场浪漫的太空安步,但一不小心就可能因跌跤导致骨折。而在没有大气层掩蔽宇宙射线的太空中,肿瘤和癌症等疾病也更易发生。
地球人在太空中患病的风险更大,到时辰,我们的医疗程度能不克不及跟上病人数目的激增呢?
太白手术如何做
为领会决上述问题,科学家们已起头摸索太空医疗了。在太空中,药物治疗无疑是治病的首选方案,在空间站培育致病菌恰是为了研究细菌在太空中的表示,寻找有用的抗菌药物。比来,还有大夫利用抗凝药物帮忙太空站的宇航员消弭了颈部血栓的报道。可是总有一些疾病需要脱手术,为了将来能做好太白手术,大夫们已经在尝试室做了良多场零重力模拟手术,而文章开首的那台手术恰是第一场在真人身长进行的模拟手术。
为了模拟掉重情况,飞机在3小时的飞翔过程中需要在空中画出30个抛物线轨迹,乘客们就像在坐过山车,在机舱内起升降落,无法掌控身体均衡。病人被固定在手术台上,所有手术器械用强力磁铁吸挂在手术台的四周,而大夫和助手则被绳索固定在滑轨上,且随时筹办用手扶住墙或抓住扶手,以防四处漂移。当大夫在接近病人或彼此间连结相对均衡时,就要抓紧时候进行手术。
由3名外科大夫、2名麻醉师构成的医疗团队用了10分钟顺遂切除了病人前臂中的一块脂肪瘤,时代碰到的最大问题是血液的喷溅。与地球上分歧,伤口处流出的血液不会垂直落标的目的地面,而是在伤口四周堆积,并跟着飞机飞翔偏向的改变标的目的手术室遍地扩散。若是是在太空中,这些血珠也会先堆积在伤口处,遮挡大夫的视线,随后会像人类一样漂浮在空中。最后,为了避免对视野造当作干扰,一名大夫被专门抽调出来,负责用真空机吸收空中的血珠。
为了更好地解决这个问题,美国卡内基梅隆大学的生物医学家詹姆斯·安塔基想出了一个好法子:在伤口上搭一个透明“帐篷”。安塔基在一场手臂大出血的模拟手术中测验考试了这一方式,他在伤口处罩上了一个由一种弹性材料制当作的透明小球,当手术刀在小球上划开一条缝时,材料的弹机能让小球敏捷恢回复复兴状,其道理与此刻常见的真空轮胎相似。有了这层庇护罩,血液就不会喷溅到空中,透明材料也不会遮挡视线。
若是需要脱手术的位置在身体更深处,安塔基会借助腹腔镜的帮忙。先在病人腰部划开几个1厘米的小暗语,放入与专用监督器相连的微型摄像头。此时摄像机就酿成了大夫的眼睛,大夫将特制的加长手术器械从暗语处深切体内,对照着屏幕上的图像完当作与正常手术同样的步调。利用这个方式,大夫只需在患者实施手术部位的周围开几个“钥匙孔”式的小孔,大大减小了血液喷溅和细菌传染的风险。
机械大夫来帮手
近年来,在中美等国度的各大病院的手术室中,逐渐呈现了一些“新面目面貌”——机械人大夫,它们已起头作为本家儿刀大夫介入了包罗心脏外科、配偶产科和泌尿科等多台手术。手术过程中,人类大夫只需要负责调整参数和不雅摩监视。太白手术能不克不及也引进机械人大夫呢?美国一个研究团队验证了机械人进行太白手术的可能性。
介入手术的机械人大夫是由美国微创手术医师德米特里·欧尼可夫和谢恩·费瑞特配合制造的,它们的样子很是迷您,每个只有七八厘米高,大小与一支口红附近,靠小小的轮子在病人的伤口上滑行,当令操刀脱手术。手术地址设在美国佛罗里达群岛的海平面以下18米处的一个近似潜水艇的研究舱中,这是为了模拟太空情况交通和通信未便的环境,同时研究舱内部还会模拟太空掉重状况。在为期九天的水下尝试中,机械人大夫在人类大夫的语音遥控中完当作了一台腹腔镜阑从头至尾切除手术。
在手术中,机械人大夫在欧尼可夫的指导下各司其职:此中一名口红大小的机械人经由过程腹腔镜管进入模拟患者体内,这个机械人具有可倾斜和平移的摄像头,可以在患者体内按要求移动;另一个机械人负责在体外打灯和录像,监控手术环境;配备有分歧手术器具和缝合线的机械人轮流上阵;还有一位机械人装有切片举措措施,它需要在手术间隙对从病人身上取下的部门组织进行查抄,为后续诊断和治疗供给依据。在多位“大夫”的共同下,这台手术顺遂完当作了。
此外,美国亚拉巴马大学的胸外科大夫罗伯特·瑟利夫在研制的可以吞入腹中的机械人大夫,美国工致应用机械人公司研制的拍片、打针、切缝一体化的机械人大夫等将来都可能当作为独当一面的太空大夫。到时辰,我们就不消担忧太空病院爆满,医疗资本求过于供了。
解决了太空医疗这个大问题,我们距离实现进军宇宙的胡想又近了一步。







