На початку цього року у астронавта на орбіті виникла дуже загрозлива для його життя медична проблема – у нього в шиї утворився тромб. Проблему вдалося вирішити за допомогою медикаментів, уникнувши хірургічної операції. Адже вільно літаючі в замкнутому приміщенні космічної станції краплі крові та шматки тканин організму – останнє, що хотілося б бачити на борту. Однак людство рухається у бік приватних космічних польотів і в найближчі десятиліття планує побудувати колонію на Марсі. Стає очевидною потреба в технологіях проведення хірургічних операцій в космосі.
Міжнародна космічна станція кружляє над головами землян на відстані 400 км. У випадку потреби хірургічного втручання існує процедура стабілізації пацієнта та доставки його назад на Землю. Зв’язок у таких випадках відбувається в реальному часі.
Планета Марс за космічними мірками буває дуже близько відносно Землі, але все одно між ними залишається дистанція у 54,6 млн кілометрів. Евакуація на Землю потребуватиме багатьох місяців польоту. Затримка в комунікаціях складатиме близько 20 хвилин.
Окрім відстаней у космосі також є інші негативні фактори – мікрогравітація, висока радіація, герметичні скафандри, закриті тісні приміщення. Наприклад, через мідсутність нормальної гравітації в людському тілі перерозподіляється розміщення рідини, слабшають кістки та м’язи.
За оцінками, для команди із семи людей при подорожі на Марс потрібна буде одна операція кожні 2,4 роки. Причини для її проведення – травми, апендицит, запалення жовчного міхура, рак.
Літаючі біологічні рештки
Хірургічні операції при мікрогравітації можливі і їх уже проводили, однак не на людях. Астронавти «ремонтували» хвости пацюкам та виконували лапароскопію – процедура для обстеження внутрішніх органів черевної порожнини.
За результатами цих операцій в умовах мікрогравітації розробили нові інструменти з магнітами. Вони не літають у просторі, а примагнічуються до хірургічного столу. Також створили засоби кріплення самого хірурга.
Залишилася важлива проблема – при відкритій операції внутрішній вміст тіла плаває навколо скальпеля, заважаючи нормальному огляду місця операції. Один із варіантів рішення проблеми – мінімальні розрізи, бажано проколи. Хірург може спостерігати за операцією через введену в тіло камеру. При цьому внутрішні органи залишаються стиснутими.
У такий спосіб вже провели тестову черевну операцію на манекені. Хірургам вдалося зупинити внутрішню кровотечу, викликану травмою. Але вони підкреслили, що виконати таку операцію на членові команди буде психологічно складно.
При мікрогравітації літають навколо не лише внутрішні органи, а й рідини. Кров у венах може прилипати до хірургічних інструментів через явище поверхневого натягу. Літаючі краплі крові можуть закривати огляд хірургу, потрапляти в систему вентиляції, створюючи загрозу розповсюдження інфекції.
Для боротьби з такими явищами можуть використовуватися спеціальні герметичні кабіни. У NASA оцінювали ефективність прозорого пластикового ковпака, який обмежує розповсюдження мікрокрапель крові. Для марсіанського поселення це може бути окремий модуль із власною системою фільтрації повітря.
Роботи та 3D-друк
Хірургічні операції в космосі показали, що потрібно мати багато допоміжного обладнання. Але везти його із Землі дуже дорого і, можливо, космонавтам та інопланетним поселенцям доведеться самостійно його виготовляти. Для цього згодяться 3D-принтери, які працюватимуть на локальній марсіанській сировині.
Роздруковані хірургічні інструменти вже пройшли успішне тестування. При цьому ними користувалася команда, яка раніше не мала хірургічного досвіду. Вони успішно виконували розріз тканин та зшивали їх. Час виконання цих процедур з використанням роздрукованих інструментів не відрізнявся від часу, що потрібен при використанні звичайних інструментів.
Ще однією опцією можуть бути операції, які виконують роботи. На Землі це вже стало досить звичним явищем. NASA під час тестових місій NEEMO 7 у підводних капсулах в водах поблизу Флорида Кіс проводила хірургічні перації. Однією з таких було видалення фальшивого жовчного міхура та ниркового каменя з манекена. Роботом керували дистанційно з іншої лабораторії. Однак для космічних операцій критичною стає затримка у передачі сигналу і такі роботи повинні бути автономними.
Залишається ще багато проблем при проведенні хірургічних операцій, включаючи діагностику та анестезію. Поки що найкращим рішенням залишається старий рецепт – включати в команду максимально здорових людей та максимально їх захищати.
За матеріалами: The Conversation
