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在太空做手術,是怎樣一種驚險的體驗?

醫生說切開傷口,10分鐘後命令傳到,20分鐘後發現劃破了動脈……

探索頭頂的宇宙,是人類永恆的夢想。而今天,我們比以往任何時候都要接近往太空殖民的目標。不過,在談論星辰大海之前,我們還有很多現實的問題需要考慮。在我們未來的殖民之地,會有足夠的水和食物嗎?脆弱的人類要怎麼樣防禦致命的宇宙輻射?更恐怖的事情還有:在外太空,如果生病了需要手術,我們能夠得到及時的外科治療嗎?

飛船手術室概念圖(BJS Society)

迄今為止飛出地球軌道以外、到過外太空的人都是些身強力壯、極其健康的宇航員;而且他們在太空呆的時間也都不長,假如未來普通人也想要進行長途的太空旅行,那醫療問題就不可能跳過不談。

目前,在國際空間站駐守著至少三位宇航員。如果他們出現了健康問題,首選的策略是緊急返回地球。然而,這個方法並不是萬能的——空間站還在地球軌道之上,距離地面並不算太過遙遠;而想從火星回地球,最快也要9個月。

空間站的宇航員給自己測量血壓(NASA)

也許有人會想到遠程機器人手術的主意。沒錯,以達芬奇手術系統為首的遠程手術機器人已經取得了不錯的突破:截至2014年6月,全球大約有三千多台達芬奇手術系統,每年可以由外科醫生靠遠程遙控在世界各地進行上百萬次手術。

然而,對於太空旅行來說,有一個致命的問題:太空實在是太大了,就連無線電也顯得太慢了。地球和火星之間的距離有7820萬公里,這意味著無線電信號的通信延遲時間就會有4~22分鐘。也就是說,地球上的醫生下令切一道傷口,之後要過4~22分鐘,火星上才能下刀,而要再過4~22分鐘,地球上的醫生才能看到切開傷口的影像。

這樣的延遲根本沒辦法完成需要嚴密觀察、迅速作出反應的手術。萬一手術刀不慎劃破了動脈,那麼在地球的醫生察覺這件事之前,火星上的手術病人可能已經失血而死了。

因此,遠程手術是不可能的,想要在太空手術,就必須捎上包括主刀醫生、輔助醫生、手術護士、麻醉師在內的一整個外科團隊。

1992年,太空的模擬手術(NASA)

除了龐大的隊伍之外,還要攜帶各種專業設備。而現有的航天器上的存儲空間非常稀缺,就連水和氧氣都要省著用,就更不要說攜帶專門的手術台、呼吸機,甚至巨大的核磁共振機了。

目前,有人想出了一個解決方法,那就是3D列印。人類不需要在航天器上備齊一個小醫院,只要將各種機械的圖紙載入可以列印的資料庫就行了。要用的時候,就用3D印表機把需要的機器製造出來。

而且,對了,手術本身也是一個大問題。

在太空,沒有重力的環境下,血會在空中自由遊盪,跑得到處都是。這不僅會遮擋醫生的視線,而且還會破壞航天器上精密的儀器。另外,假如血液中帶有病毒或者細菌,就會有極大的感染風險。

血液並不是唯一一個受到無重力影響的東西。比起漂浮的血液,更可怕的是漂浮的腸子。假如不得不進行開腹手術,那麼腸子可能就會在無重力的環境下飄起來——這不僅會給手術操作帶來障礙、導致腸子的錯位,還會有腸壁劃破後內容物漏得到處都是的風險。腸壁里就是充滿細菌的糞便,它們可能會跑進患者身體的其他部位,還有可能沿著傷口跑到血管去;而且還會污染整艘太空船。這將會是一場恐怖的災難。

另外,人類也需要考慮到,在太空條件下身體的變化。健康人的血壓、骨骼在太空都會有不同的表現,何況是生病的人呢?在真正進行太空手術之前,人類還必須更新現有的醫學知識。目前,美國航天局已經在模擬太空環境的條件下進行醫療實驗,研究藥物的作用和幹細胞在微重力環境下的生長情況。

未來,人類還有很長的路要走。但是,科學家們是樂觀的——在有了足夠的知識儲備後,人類將征服世界。

參考資料:

1. Panesar, S. S. and Ashkan, K. (2018), Surgery in space. Br J Surg. doi:10.1002/bjs.10908

2. Nola Taylor Redd. How Long Does It Take to Get to Mars? Space.com. November 14, 2017

作者:胖瓜


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