在执行火星任务时如何处理医疗紧急情况?

在执行火星任务时如何处理医疗紧急情况?

为了被美国宇航局选中进入太空,宇航员必须保持近乎完美的健康状态,没有任何已知的慢性疾病,并且能够多年来接受严格的体能训练。

但即使宇航员的身体状况处于巅峰状态,他们也只是凡人。尽管 NASA 的筛查措施非常出色,但没有人能免受医疗问题的影响。即使是最充分的准备和训练也无法预防在低地球轨道上可能发生的每一种医疗紧急情况。

多丽特·多诺维尔是美国国家空间生物医学研究所 (NSBRI) 的副首席科学家,该研究所是由 NASA 资助的一组机构,研究在广阔的真空环境中可能发生的所有健康相关风险。她告诉《大众科学》杂志:“地球上可能发生在你我身上的任何事情,在太空中也可能发生。”“你可能会得肾结石,头痛不止,或者脑压升高。你甚至可能会心脏病发作。NASA 需要担心未解决的医疗问题可能带来的所有医疗后果。”

“在地球上你我身上发生的任何事情都有可能在太空中发生。”

太空中发生此类紧急情况可能会造成灾难性后果——对宇航员和航天局来说都是如此。国际空间站(当今所有宇航员在太空中居住的地方)的物资和人员有限,微重力环境使得必要时进行大规模手术变得格外棘手。目前,对于这种危及生命的情况,唯一的选择是进行医疗后送,而这需要花费大量时间和巨额资金。

如果情况真的很糟糕,生病的宇航员可能就没有时间等到返回地球接受医疗救治。

斯坦福大学的研究人员已经在测试治疗太空中心脏病发作宇航员的新方法,但对于更难以预测的疾病,如阑尾炎,该怎么办呢?最终,多诺维尔希望防止这种灾难发生。为此,她和 NSBRI 的其他成员资助私营公司研发可在国际空间站紧急情况下使用的生物医学产品。随着 NASA 着眼于长期太空旅行,例如火星任务,对这些设备的需求将变得越来越重要。

多诺维尔说:“在太空停留时间越长的人员越多,发生不良事件的可能性就越大。我们需要能够解决此类问题,并尽一切可能避免医疗后送。”

目前,NASA 帮助受苦的火箭驾驶员的唯一选择是尽快将他或她送回地球。这并不容易。NASA 将与俄罗斯航天局合作,发射另一枚计划外的联盟号火箭来营救患病的宇航员。这将给未来的计划任务带来巨大的阻碍,因为部分空间站机组人员也必须返回(联盟号至少需要三名宇航员驾驶)。而且这样的任务花费不菲。

“成本会非常高,”多诺维尔声称。“我听过不同的估计,但会达到数亿美元。但我们必须这么做。他们是受过高度训练的优秀公务员,为了我们国家的太空计划冒着生命危险。”

尽管医疗后送在后勤上会是一场噩梦,但至少目前对 NASA 来说仍是一种选择。未来的情况将不会如此。在长期的火星任务中,宇航员如果生病了,将无处可去,这意味着任何医疗事件都必须在太空中处理。这就是 Donoviel 和她的团队可以发挥作用的地方。NSBRI 向公司提供资助,要求他们开发可在太空飞行期间使用的诊断和治疗工具。

Sonomotion 就是这样一家公司,它是一家医疗设备制造商,正在开发诊断和治疗肾结石的新方法。在 NSBRI 的支持下,Sonomotion 正在开发超声波技术,该技术可用于太空飞行器上拍摄肾脏图像,以便在结石变大之前发现它。然后,同样的超声波技术可以用来移动结石。

“进入太空的时间越长,发生不良事件的可能性就越大”

Sonomotion 首席执行官 Oren Levy 表示:“利用聚焦超声波,我们可以非侵入性地重新定位肾结石。如果我们可以将大结石推回肾脏,那么我们就可以减轻压力,将紧急情况转变为仍然需要处理的情况,但不需要紧急手术。”

如果你想彻底清除结石,Sonomotion 可能也有非侵入性解决方案。该公司正在研究一种名为 Break Wave 的技术,可用于太空任务,利用超声波在体内彻底分解结石。

“它将被封装在一个非常小的装置中,并且能够使用比现有方法少 10 倍的局部压力来打碎结石,”Levy 说道。“这种非常低的能量水平有可能消除这些手术中的全身麻醉。”

Sonomotion 是众多致力于开发 NASA 远程太空任务医疗工具的公司和研究机构之一。但其他人也提到了预防措施的必要性,许多研究人员认为,在长期任务中需要某种形式的人工重力。经过数千代人的努力,人类器官系统根据地球重力不断进化,因此当它们第一次体验零重力时,它们并不总是能发挥出最佳功能。长期处于微重力环境中会导致头部积液、眼睛和视力受损以及肌肉萎缩的风险增加。

“最有可能可行的一个想法就是不让整个航天器旋转,而是安装一个短臂离心机,将其连接到航天器上,”多诺维尔说。“一个人可以进入这个模块并循环。通过在其中旋转,你将产生向心力。我们不知道这些力是否可以完全取代重力以保护人类健康,但我们可以通过一些研究来弄清楚。”

至于处理需要进行开放式手术的情况,NASA 还没有做到这一点。这样的壮举需要大量复杂的工作,例如保持环境无菌,避免航天器周围漂浮的所有灰尘。更不用说弄清楚如何控制任何体液飘走。多诺维尔说零重力手术很可能可以做到,但 NASA 目前没有资金投入其中。

“从技术上讲,手术是可行的。只是需要花费很多钱。目前,[需要手术的事件]不太可能发生,因此这不是优先事项。但如果你要执行更多任务,那么出现紧急情况的可能性就会增加,因此他们可能不得不重新考虑。”

到目前为止,NASA 宇航员在执行太空任务期间还没有出现过危及生命的疾病。但多诺维尔说,问题不在于这种情况是否会到来,而是何时到来

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