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[百家杂谈] 在太空中做手术怎么解决肠子四处漂浮的问题?

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发表于 2021-7-28 12:51 PM | 显示全部楼层 |阅读模式


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在太空中做手术怎么解决肠子四处漂浮的问题?

作者 / 和尚洗头用飘柔

在太空中做开腹手术,最担心的并不是肠子四处乱漂,而是穿孔和空气中的血液污染,以及人员固定问题。

肠子会四处漂浮么?

人的肠子,只要不是像小六用刀划开的(肠外溢)正常情况下都是被各种大小网膜、肠系膜等筋膜结缔组织固定在腹腔内的,并不是题主想象的那样随便一大摊塞进去、切开就漂出来的。

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但是由于太空零重力环境下,肠管会因失重而比地球上更贴近前腹壁,对前腹壁产生额外的压力,会造成开腹手术时肠穿孔的高风险[1](比如用电刀产生的灼伤)。

但实际上,深空手术中开腹手术会用到得很少,研究表明只有 10% 的腹部钝性损伤需要剖腹探查[2],大部分普通外科手术,比如阑尾切除,疝气、结肠切除、宫外孕等都可以用腹腔镜来完成(如果不得不动手术的话)。

太空中的手术概率

就目前来讲,人类在太空的临床经验还非常有限,在国际空间站中还没遇到过必须立刻进行外科手术的事件。除了上天前的严格身体检查尽量排除生病危险外,目前航天器的体积和发射重量限制也让外科及麻醉设备没有机会运到太空中去。另外,宇航员也不是专业的外科医生,处理像开腹这样重大的外科手术还是极困难的。空间站只配备了用于小型手术的工具包(生命支持包),用于表皮撕裂伤这种局麻并且不需要大量手术技巧的传统缝合手术、以及心脏除颤等高级创伤生命支持(ATLS)等。由于联盟号的待命,国际空间站只需处理 24 小时内必须紧急处理的手术,其它基本都可以回到地面以后再说。

NASA 曾仔细研究过美国海军的潜艇和南极科考队的医疗经验,事实表明,只要事先做好体检措施,进行重大手术的可能性很低,但对任务来说却是灾难性的。据统计,潜艇中的轻微外科疾病的发病率为每人每天 1/8000 至 1/13000。每个人的阑尾炎发病率为十万分之一到十万分之二[3],相当于 6 人空间站中每 45 年会发生一到两例阑尾炎。

但是以后像载人探测火星这样持续时间较长的飞行任务,还是必须要考虑在航行中进行外科手术、至少是机器人远程手术的可能性。

零重力下的手术难度

地球上怎么研究零重力下的手术?像宇航员那样做一个水池用水的浮力来评估手术难度?但是手术中的血液会与水相互作用,这与空气环境中的相互作用有很大的不同。

战斗民族从 1967 年就开始抛物线飞行的零重力状态下的动物手术研究了。这也是目前不进入太空研究零重力手术的唯一方法。(具体关于失重飞行的介绍我就不写了,之前的回答中都关于呕吐彗星的介绍已经写吐了,欢迎关注我。)但这也有一个问题,因为每一次抛物线飞行只有大约 30 秒,然后是一个 2 个重力加速度的拉出。零重力的持续时间太短会影响到手术的正常进行。

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抛物线飞行中的失重胸导管插入术研究,一名非外科医生在远程指导下完成

另外,如何有效的把患者、操作人员和所有手术器械固定在自己的位置上,也是手术有效进行的重要因素。患者即使有意识配合,也必须严格约束。操作人员也要固定起来,但其手臂和手必须完全能够自由移动。在抛物线飞行中进行的第一次手术模拟表明,在没有约束操作人员的情况下,即使是像给病人盖上手术无菌巾这样简单的任务,也会变得非常困难。

空气污染

在失重条件下,血滴可能会漂浮在航天器的空气中,如果不加以处理,会给整个飞船成员造成感染风险。

美国和前苏联都设计过相似的封闭手术系统,就像下面这样:

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防止舱室空气污染的外科防护罩的概念设计图,Woodbury,MN

不过,由于零重力下动脉和静脉的出血或脓液很多情况下并不会流走,而是在表面张力作用下形成一个血球,像帽子或穹顶一样粘附在出血口表面处,所以也比较好处理,吸掉就是了。

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零重力下的海姆立克胸腔引流阀

未来

人类终将进行像火星探险这样的长期太空飞行,像远程医疗这样的以分钟计的通信延迟是无法接受的,未来火星探险队的医疗只能靠船员自己,一个有手术技能的医生宇航员是未来星际探索中必不可少的,至少可以在手术前解答其它外行船员关于肠外溢的担心。

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I am a doctor, not a 梗

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