據估計，未來火星任務平均每2.4年將有一次外科急診。
簡介：
在太空中，如果受傷應該怎麼急救？和地球環境有什麼區別？又要防範哪些潛在危害？
正文翻譯如下：
據報道，今年早些時候，一名宇航員在太空中頸部出現了一塊血塊，可能危及生命。地球上的醫生成功地指導宇航員透過藥物治療好，從而避免了一場外科手術。但考慮到航天機構和私人航天公司已經承諾在未來幾十年內讓人類登陸火星，我們下次要是遇到類似的事故可能就不會這麼幸運了。
實際上，外科緊急事故是人類太空旅行面臨的主要挑戰之一。不過在過去幾年中，太空醫療研究人員提出了許多可能奏效的方法，從能做手術的機器人一直到3D印表機。
火星的照片（圖片來源：wikipedia）
即使當火星距離地球最近時，離地球的距離也高達5460萬公里（3390萬英里）。相比之下，國際空間站（ISS）的軌道距離地球僅400公里。對於國際空間站上的外科緊急事故，目前的手段是先穩定患者，並透過即時通訊將患者運回地球。但是這種方法在火星任務中是行不通的。在火星任務中，需要數月或數年的時間將患者運回地球，而通訊延遲可能超過20分鐘。
除了距離遠的考驗以外，宇航員還得面臨在往返火星的途中和在火星上的極端環境，包括微重力、高水平輻射和封閉的加壓艙或宇航服。這些都極其考驗宇航員的身體素質，他們也非常需要時間去適應。
宇航員在太空（圖片來源：wikipedia）
目前我們已經知道，太空航行會影響宇航員的細胞生長、血壓調節和心臟功能。同時，太空航行對體液分佈造成影響，並削弱骨骼和肌肉。太空旅行者也可能更容易被細菌或病毒感染。因此，就太空外科手術的條件而言，宇航員受傷或身體不適時的生理狀態是極度不利。
宇航員克里斯·哈菲爾德在國際空間站的一個心臟病實驗室工作。（圖片來源：NASA）
然而宇航員真正需要手術的機率有多大呢？研究人員估計，在一次火星任務中，有七名成員的宇航員團隊平均每2.4年就需要一次外科急診。手術主要原因包括受傷、闌尾炎、膽囊炎症或癌症。雖然在選拔宇航員時要求嚴格，但是健康人仍舊可能會發生外科緊急事故，並且太空的極端環境多半會增加這類事故的風險。
失重的腸子
雖然在微重力條件下進行的手術還未在人類身上臨床試驗過，但它確實是可行的，並且已經成功了。例如，宇航員在微重力條件下成功地為老鼠續接尾巴，也能在動物身上開展腹腔鏡檢查。（腹腔鏡檢查是一種用來檢查和修復腹部器官的微創手術。）
這些實驗促成了醫療上新的創造和改革，如磁化的手術工具，它們能被吸附在手術檯上，同時也能減少手術失誤。
微重力手術的一個主要問題是，開放式手術時腸道會處於漂浮狀態，遮擋了手術視線。為了應對這個問題，太空旅行者最好選擇微創手術技術。比如說鎖孔手術，手術時在病人身上只用開一個小切口，利用攝像機和手術儀器就可以在腹腔內完美完成。
在一次拋物線形的「零重力」飛行中，外科醫生對模擬腹部進行了腹腔鏡檢查，併成功地止血。但他們仍舊擔心宇航員在那樣的環境中對這些操作在心理上難以接受。
太空中的手術有很多不利因素。首先人的體液在太空和火星上分佈也會與地球上有所不同；其次由於表面張力，我們靜脈中的血液可能會粘附在器械上；並且漂浮的液滴也能形成霧氣，干擾外科醫生的視線；最後密閉艙內的迴圈空氣也會導致感染風險加大。解決這些問題的關鍵可能是構建手術氣泡罩和研究不沾染血液的手術工具。
研究人員已經在微重力環境下開發並測試了各種外科手術防護罩。例如，美國宇航局評估了一個可以防止汙染的醫療封閉系統，該系統由一個外科手術用透明塑膠罩蓋和手臂埠組成。
不論如何，當我們圍繞火星執行或在火星上定居時，我們最好在飛船中配備「醫療艙」。該艙不但可以遮蔽輻射，而且配備有醫療機器人、先進的生命支援系統和調控裝置。它應該是一個可以過濾空氣的醫療專用模組，利用電腦進行診斷和治療。
機器人與3D列印技術
迄今為止實驗表明，在太空中進行手術需要大量的醫療裝置。但是恐怕在到火星的首航中，沒有哪個宇航員能享受這樣的奢侈的服務，因為我們不能在火箭上攜帶太多的裝置。因此，又有人建議我們可以利用3D印表機在火星上就地取材製造醫療工具。
在實測中，一名沒有手術經驗的宇航員成功地利用3D列印技術製造的工具，在模擬人身上完成了類似切割或縫合的操作。而使用3D列印工具（如毛巾夾、手術刀柄和有齒鉗）來完成手術的時間與平常並沒有多大區別。
火星定居點或許需要一個醫療艙。（圖片來源：NASA）
機器人手術通常是地面上外科手術的另一種選擇，我們對旨在用於星際短程航行中的機器人手術進行了測試。NEEMO7是美國宇航局在佛羅里達群島的水下棲息地「寶瓶座」執行了一系列實驗之一。在這次實驗中，由實驗室控制機器人在隔壁房間進行手術，成功地從模擬人身上移除了「膽囊」和「腎結石」。
然而，遠端控制的主要問題是太空通訊太滯後了，手術機器人最好要能夠自主完成手術。
我們針對火星任務中可能發生的外科緊急事故，進行了大量的研究和準備工作，但是在太空中實施手術仍舊有許多變數，尤其是在診斷和麻醉方面。不論如何，預防肯定比補救更重要。因此，選擇一名健康的宇航員和設計保障人身安全的工程方案才是重中之重。
本文由倫敦國王學院的尼娜·路易斯·普維薩特在期刊《對話》上首先發表。
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