太空裏生病怎麼辦?科學家探索機器人醫生治病
鉅亨網新聞中心 2015-12-11 09:10
新浪科技訊 北京時間12月11日消息,據國外媒體報導,隨科技的不斷進步,美國宇航局計劃載人登陸月球和火星,因此太空中的急救醫學目前備受關注。太空醫療也成為了國際世界極端醫學會議的主要議題之一。由於太空環境險惡以及宇航員醫療設備簡陋,科學家正摸索深空急救外科,並探索使用遙控機器人進行鎮痛。
在國際世界極端醫學會議上,極地探險家蘭努夫-費因斯繪聲繪色地描述了同伴在北極探險時腳被凍傷的情形,以及進行腳部手術的血腥過程。蘭努夫表示,在極地探險旅途中,遭遇過極地的冰天雪地和超高海拔,多次身陷饑餓、疾病和凍傷的險境。數個世紀以來,這種在極端環境下,獨自臨時處理傷口和疾病的應急能力一直被視為探險家的基本素質與重要基礎。
一位會議發言人表示,隨科技不斷髮展,空間機構計劃載人登陸月球和火星,太空探索中的急救醫學目前備受關注。事實上,在國際空間站中,醫療設施非常簡陋,那裏沒有人們想像中舒適的沙發、手電筒或醫學探針,醫學設備水平相當於公共游泳池。
美國宇航局天文學家及醫學博士邁克爾-巴拉特指出:“在許多人眼中,我可能被比做電影《星際迷航》中的麥考伊醫生,事實上並非如此。在國際空間站中,醫護人員的工具箱非常簡單,一個除顫器,一個小型通風機和一些急救藥物。利用這些物資,我們可以暫時穩定嚴重的病情,但是維持不了太久。”
太空疾病
所幸的是,國際空間站成員所碰到的醫學問題都非性命攸關。唯獨有一次,義大利宇航員盧卡-帕米塔諾在太空行走時,水滲入了頭盔差點溺亡。然而,由於太空環境的特殊性,宇航員常常遭遇一些非常規醫學困境以及長期環境挑戰,比如肌肉和骨骼損耗。巴拉特解釋:“我們經歷了太空特有的運動疾病、背痛、視覺變化,如視覺神經和眼睛虹膜發生改變。此外,我們的免疫系統和流體調節也發生了變化。這一系列的身體變化都會給人帶來醫學問題。”由於國際空間站僅位於距地球不到400公里的太空,現行的救護政策是將重病或受傷的宇航員送入“聯盟”號宇宙飛船,盡可能快地送回家。巴拉特指出:“我們能夠在數小時內,將病人送回地球上的救護中心進行醫治。不過如果人類的太空探索範圍再深遠一些的話,比如在去月球或者火星的途中,重病或受重傷的宇航員將面臨很大風險。”
為了摸索研究深空急救外科,科學家進行了大量零重力外科手術實驗。早在1991年,工程師就曾計劃為空間站配備設施完好的醫務室,外科醫生曾在零重力的飛行中對麻醉的兔子實施手術。然而,結果不太理想。巴拉特解釋:“我們面臨的一個挑戰就是液體污染。如果某條靜脈出血,表面張力將令血液粘附在實施手術的組織表面。不過,這還不是最糟糕的情況。如果不小心割傷某條動脈,血液會從動脈中噴出,飛到空中擋住視線。這種情況對我們來,就是一個大問題。”美國宇航局最新支持一項研究,在飛船上進行手術時,用一個填充液體的小型圓蓋將病人的手術區蓋住,外科醫生能夠穿過圓蓋操作儀器、手術刀和內窺鏡。這個裝置不但可以防止血液噴得到處都是,還有助於保持傷口乾凈。由於沒有解決粒子問題,各種細菌都在空間站的空中飄浮,極大程度增加了感染的風險。
機器人外科醫生
會議上,科學家關注的另一個問題就是鎮痛。巴拉特警告稱:“在狹小的空間環境中,使用吸入式麻醉是一件困難的事情。我們的污染物清理系統無法解決這個問題,因此我們必須摸索別的方法。”
目前,美國宇航局正在探尋使用遙控機器人,如地球上由外科醫生操控的外科手術機器人,甚至是自主式機器人外科醫生。巴拉特表示:“一個能自主進行端到端手術程序的外科手術機器人或許還有點遙遠,不過這的確是我們希望實現的。在我看來,可為機組成員配備一名接受過最低限度培訓的醫療人員,為其提供一些詳細的操作指南。通過反復觀看一些視頻甚或實施外科手術,這名受訓人員能夠成功操控機器人輔助設備。”
然而,如果有一天宇航員真的踏上外星球表面,突然遭遇斷腿或者闌尾穿孔等疾病,就很難接受醫療救治。巴拉特表示:“我們探索的腳步走得越遠,我們就越受限於旅途攜帶的裝備和人員。如果飛到月球上,還能與地球上進行某種實時通訊,不過返回地球時間大概需要五天。但是,要是飛往火星,宇航員攜帶的外科手術包就會受到重量限制,並且時延意味不能使用遙控機器人,且無法與地球上的專家進行實時通訊。”
如此一來,飛往月球或火星的宇航員將面臨更大風險,這與極地探險時醫護條件匱乏非常類似。不過,巴拉特還是非常樂觀,他宣稱:“未來,太空醫務室必定會出現。不過,在突破這種成本效益障礙之前,我們對機組成員、飛船空間大小以及遙控水平必須設定一定的門檻。終有一日,麥考伊醫生會出現。”(彬彬)
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