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          宇航員受傷怎么辦? 專家說太空也可以做手術但風險陡增!

          發布時間:2017-08-03 編輯:管理員 瀏覽:
          導語:據國外媒體報道,直到現在,馬蒂厄科莫羅夫斯基(Matthieu Komorowski)還一直希望能成為一名宇航員。這位出生在法國的麻醉科醫師在倫敦帝國學院獲得了博士學位,并在2008年向歐洲空間局(ESA)提……
          宇航員受傷怎么辦? 專家說太空也可以做手術但風險陡增!
           
          據國外媒體報道,直到現在,馬蒂厄·科莫羅夫斯基(Matthieu Komorowski)還一直希望能成為一名宇航員。這位出生在法國的麻醉科醫師在倫敦帝國學院獲得了博士學位,并在2008年向歐洲空間局(ESA)提出了申請。不過,他很清楚自己被選中的機會很渺茫。“基本上,作為一名住院醫師,我在篩選中不會走得太遠,”科莫羅夫斯基說,“但我一直在努力提高自己的技術。”
           
          科莫羅夫斯基所說的,便是為外科手術執行麻醉的技術。在閱讀了有關太空醫學的文獻之后,科莫羅夫斯基發現,這些技術可能要比原先預想的更為重要。在涉及到宇航員安全和健康的所有問題中,創傷性損傷是最令人擔憂的問題之一,對太空任務有著最大的潛在影響,而且更糟糕的是,人們對這個問題的了解是最少的。
           
          之所以如此,部分是因為這類問題還從未發生過。過去幾十年,在阿波羅登月、和平號空間站、太空實驗室計劃、航天飛機和國際空間站等任務中,宇航員經歷了許多醫學上的問題和關切,當然也曾經發生過致命的災難,但沒有一位宇航員受到過嚴重的創傷性損傷,或者需要在太空中進行手術。不過,如果人類試圖繼續在低地軌道之外展開太空探險,并不斷向外拓展,比如前往火星,那終將會出現人員受傷的情況。2002年,歐洲空間局的一份報告中提到太空任務中出現嚴重醫學問題的概率為每年0.06人次。正如科莫羅夫斯基在2016年發表的一篇期刊論文中指出的,對于一個前往火星的6人團隊來說,在900天的任務期內,幾乎可以確定會發生一次重大的緊急事故。
           
          最壞的情況比如宇航員到宇宙飛船外部維修某個沉重的設備,突然間設備失去控制,撞傷宇航員的手臂或大腿;宇航員可能會暴露在真空中,但最終努力回到飛船內,但已經出現脫水、部分凍傷、嚴重失血和昏迷等情況。最后的結果取決于這名宇航員是在地球附近的軌道上,還是在遙遠的行星際空間——以及飛船上有哪些裝備。

          宇航員受傷怎么辦? 專家說太空也可以做手術但風險陡增!
           
          美國航空航天局(NASA)似乎還沒有在短時間內飛向火星的打算,但包括伊隆·馬斯克(Elon Musk)在內的一些人,已經宣稱最快可以在這個十年的尾聲時展開前往火星的任務。在2016年9月于墨西哥瓜達拉哈拉舉行的國際天文學大會上,馬斯克描述了他的火星任務計劃,現在看來,這一計劃應該要推遲或縮小規模了。不過,馬斯克仍然表示SpaceX不會停下腳步。
           
          在7月19日于華盛頓特區舉行的國際空間站研究和發展會議上,馬斯克說:“如果安全是你的頭等目標,那就不要去火星。”沒錯,太空是不安全的。即使能夠抵擋致命的宇宙輻射,你還必須擔心失重狀態下出現肌肉萎縮和骨質疏松的問題。此外,由于長期隔絕在有限的空間中,人還會面臨可能長期存在的風險——“精神代償失調”(psychiatric decompensation),這是NASA對嚴重失去理智行為的說法。
           
          在太空中長期生活還會使你的身體在許多方面出現變化,而這一切會導致外傷性損傷的后果更加嚴重。你的循環血液總量和紅細胞數量會下降;你的血管不再收縮和擴張;一系列心血管問題會積累起來,最后的結果就如同在地球上出現了嚴重失血——而這都是在你受傷之前就會出現的情況。你的激素水平會出現紊亂;免疫系統的反應和傷口愈合機制會變得緩慢;你的骨骼更容易折斷,而且恢復得很慢。與此同時,致病性細菌會變得對抗生素有更強的耐藥性。許多人會在“漫長”的飛機旅程后生病,想象一下,如果飛行的時間持續兩年會怎么樣?
           
          如今,國際空間站的醫療設備情況已經公開。空間站的工作人員擁有一個規模較小但非常專業的藥房,可以提供一些很重要的藥物和腎上腺素。他們還有急救用的自動心臟除顫器,以及靜脈注射設備和包括血壓計在內的診斷設備。
           
          國際空間站上還有一臺超聲波儀器,這是站上唯一的先進成像設備,用來發現內出血和監測眼球內部液體水平——宇航員必須擔憂的問題,以保證自己不致失明。這臺儀器可能還有治療的用途。此外,國際空間站還有一些牙科設備。
           
          “總而言之,只有極少數情況我們可以通過訓練來及時應對,”在2014年主持過國際空間站6個月工作的史蒂文·斯旺森(Steve Swanson)說,“在這些情況之外,我們就得呼叫地面了。”
           
          在訓練期間,斯旺森學會了如何插入胸腔導管,并在一只山羊身上進行了氣管切開術,他還花了一些時間在急救病房中擔任輔助工作。然而,盡管擁有這些經驗,他和他的宇航員同伴都還只能猜想真正的緊急情況發生時會怎么樣。“我們總是會想一些最糟糕的場景。如果有個小洞你該怎么辦?破了一個大洞呢?你究竟會做些什么?”斯旺森說,“如果有人真的受傷非常嚴重,我們會把他們扔到一艘聯盟號飛船上,然后返回地面。不過,那肯定不是一段輕松的旅程。”
           
          事實上,國際空間站工作團隊所學的主要是穩定和控制住受傷的宇航員,然后呼叫地面,與航空醫生通話。阿尼爾·梅農(Anil Menon)是NASA大約20名航空醫生之一,但他并不愿意說出任何關于宇航員醫療問題的具體情況——醫生與病人間的保密協定在太空中依然適用。不過,多年來他已經參與過各種大大小小的相關事務,包括回答國際空間站人員發來的帶著些許憂慮的電子郵件,以及與一個完整的專業團隊進行遠程會議等。
           
          如果你身處國際空間站所在的低地軌道,那這一切都是可能的。從林頓·約翰遜太空中心到國際空間站的通訊延遲基本可以忽略不計,在發生嚴重損傷時,宇航員名義上可以進入停靠在國際空間站上的聯盟號飛船,然后返回地球。
           
          另一方面,“離開地球軌道”這樣的決定可能甚至都無法實施。“如果有人斷了腿,你怎么讓他們穿上宇航服呢?”斯旺森問道。聯盟號飛船的乘員艙很狹窄,“他們其實要彎身才能進入那里”。如果病人正插著管,依靠氧氣瓶維持生命,那他們就根本無法進入聯盟號飛船,更不用說穿上加壓宇航服了。

          宇航員受傷怎么辦? 專家說太空也可以做手術但風險陡增!
           

          亞軌道科學

           
          鑒于上述問題,NASA的應對方法是資助各種研究,希望找出解決問題的方案。在被戲稱為“嘔吐彗星”(vomit comet)的零重力飛機(飛行期間會經歷短暫的失重狀態)上,研究人員已經進行了插管、傷口開合、修復血管等手術操作,并在動物身上進行了其他多種血淋淋的醫學嘗試。有一個團隊甚至切除了人手臂上的一個良性腫瘤。
           
          在天空中,甚至藥物注射都會變得困難很多。“當你揭開標簽,藥物就會暴露在空氣中并開始氧化,它的效力就開始衰減,”梅農說道。在地球上,靜脈注射可以依賴重力作用;而在太空中,你需要用泵來推動,否則氣泡就會漂浮并保留在溶液中,導致潛在的栓塞風險。目前正在國際空間站工作的宇航員佩吉·惠特森(Peggy Whitson)對這些過程進行了實驗。“你需要大量溶液,但這要求很多重量和空間,而在空間站上面不具備這樣的條件,”梅農說,“而且氣泡會懸浮在各種奇怪的地方。她對這種情況感到很棘手。”
           
          最大的一些挑戰同時也是最混亂不堪的。在太空中,由于沒有重力的約束,血液會比在地球上噴濺得更厲害;或者,血液可能會在傷口或切口周圍蓄積形成腫塊,使真正的創傷更難被發現(一個有趣的事實: 2009年發表的一篇論文指出,當人的失血速率達到每分鐘100毫升以上時,那基本就回天乏力了)。
           
          在太空中處理飆血或血腫的問題時,一個很酷炫的方法是用一種充滿液體(比如鹽水)的泡形罩將傷口或切口封起來,然后像操作腹腔鏡手術一樣,用延伸臂上的微小工具進行手術。4年前,卡內基梅隆大學的生物醫學工程師詹姆斯·安塔基(James Antaki)領導的團隊就在一次零重力飛機任務中,對一只模擬失血的手臂嘗試了這一方法。第一次手術時,他為手術工具裝上了一個柔軟的領子和襯墊,并加了一個透明的蓋子,就像是潛水員戴的面罩。“我把它變成了一個柔軟的,可以穿刺的泡形罩,”他說,“它是透明的,因此你能看到哪里在失血,看到血管,然后你可以用手術工具穿過去,進行縫合或切除,或者灼燒傷口等等。”這個泡形罩由一種很厚的彈性材料制成,并用纖維網增加了強度,可以像自封式輪胎一樣保持密閉狀態。安塔基希望能在今年秋天把最新版本的裝置通過SpaceX任務送上國際空間站,然后進行模擬測試。
           
          至于想成為宇航員的麻醉醫師科莫羅夫斯基,他最后發現心血管的“重新調整”——失血和血液流動變緩——可能會對麻醉造成災難性后果。他說:“在全身麻醉期間我們用來讓人睡著的藥物其實相當危險。它們會降低血壓,擴張血管。”即使在地球上,向人體輸入這些藥物都需要經過非常細致的訓練,以根據每個人的新陳代謝情況調整劑量;而在情況復雜,甚至常常存在可燃氣體的宇宙飛船上,麻醉的難度會變得非常高。
           
          科莫羅夫斯基提議在太空探索的藥物儲備中增加一些新的東西,比如分離麻醉劑氯胺酮(ketamine)。“它被用在世界各地的惡劣環境中,”他說,“它不會損害血液循環系統。心血管系統會得到保護,因此它很適合用在失血、昏迷或嚴重脫水的病人身上。”而且,這種藥物是安全的。“即使你搞錯了劑量,多用了5倍,也很可能不會有什么事情發生。”(氯胺酮又被稱為K粉,是受到管制的藥物)
           
          NASA已經資助了數十位研究者,鼓勵他們更深入地研究太空旅行時的人體生理變化,并提供可能的醫學介入手段。梅農表示,在長期太空任務中,或許可以通過發送多媒體醫療教程的方式解決行星際遠程醫療會議時的信號延遲問題,或者在特定的階段實施“硬暫停”。換句話說,正在做手術的宇航員可以暫停手術并固定同事的身體,等待評估和進一步的指示。
           
          如果人類想要離開地球軌道,進入深空,那相關的醫學研究也必須邁向新的前沿。“我認為有可能在倫理上被接受的事情或許是在太空中嘗試鎮靜,因為風險比較適中,而且我們可以學到很多,”科莫羅夫斯基說,“這項工作必須由一名麻醉醫師來開始,因此我志愿提出了申請。”
           
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