Хирургия — просто космос: невесомость, повышенный риск кровотечений и отсутствие врачей
Несмотря на то, что перспективы долгих космических перелётов кажутся весьма далёкими, начинать к ним готовиться необходимо уже сегодня.
Если вспомнить горячие споры двух-трёхлетней давности о возможности колонизации Марса, одной из основных опасностей казалась радиация. Высокоэнергетические частицы и космические лучи жёстче и более канцерогенны, чем гамма-излучение, характерное для радиоактивных источников на Земле. Специалисты НАСА оценивают вероятность смерти космонавтов от рака в 3%, а при длительном полёте этот показатель может увеличиваться. Но, судя по метаанализу, недавно опубликованному в British Journal of Surgery, банальные травмы вроде ушибов, сотрясения мозга или переломов представляют не меньшую угрозу для жизни и здоровья экипажа. Отчасти потому, что в космос не отправляют врачей и вряд ли начнут в ближайшем будущем.
Медицинский отсек космического корабля будущего в представлении художника. || Фото: S. S. Panesar, et al./T. Trapp/BJS Society/John Wiley & Sons Ltd.
Как известно, одна из главных характеристик ракеты — грузоподъёмность, а её эффективность рассчитывается исходя из того, сколько килограммов полезной нагрузки она может доставить на орбиту. Это накладывает большие ограничения на то, что и кого отправляют в космос. Сложное медицинское оборудование много весит, а для его эксплуатации требуется врач-специалист. Учитывая довольно низкую вероятность возникновения ситуации, при которой потребуется немедленное медицинское вмешательство, представляется неразумным включать в экипаж, например, хирурга. Гораздо полезнее и ценнее для миссии будет ещё один учёный, который сможет проводить эксперименты и собирать научные данные. Поэтому на борту МКС нет ни врача, ни медицинского оборудования сложнее УЗИ и набора для зашивания ран.
Естественно, все члены экипажа проходят специальный курс медицинской подготовки, который позволяет им справиться с некритичными травмами на борту, а при подозрении на что-то серьёзное, например аппендицит или воспаление желчного пузыря, космонавта возвращают на Землю. Но если речь заходит о многолетнем космическом перелёте, эвакуация невозможна, а значит, команде придётся решать проблемы своими силами. Тем более что из-за атрофии костей и мышц, которую невозможно полностью скомпенсировать упражнениями, возрастает риск получения травм при выполнении повседневных физических задач. Перераспределение жидкости в организме также накладывает отпечаток, усугубляя последствия повреждений внутренних органов и повышая риск кровоизлияний в брюшную полость, грудной отдел и мозг. Для того чтобы справиться с возможными критическими ситуациями, корабли будущего должны быть обеспечены всем необходимым для того, чтобы члены экипажа, могли при необходимости проводить операции даже не будучи профессиональными хирургами.
Для любой операции необходим высокоточный инструмент. В хирургии, как и в большинстве иных областей медицины, каждое приспособление имеет довольно узкую область применения, и, чтобы быть готовым к любой ситуации, необходим целый склад медицинского оборудования, что не подходит для космических перелётов. Поэтому специалисты предлагают ничего не брать с собой с Земли, а просто установить на борту 3D-принтер и соответствующее программное обеспечение, чтобы он мог распечатать, при необходимости, любой нужный хирургический инструмент или даже протез. Таким образом получится сэкономить большое количество пространства, особенно, если делать инструменты одноразовыми.
Из-за невысокой медицинской подготовки членов экипажа, специалисты отдают предпочтение наиболее простым методам лечения. В частности, для предотвращения образования внутричерепных гематом в условиях симулированной микрогравитации были успешно проведены (пока на мышах) трепанации, краниотомии и другие несложные хирургические процедуры.
Для остановки внутреннего кровотечения или устранения повреждений внутренних органов рассматривается вариант операции со вскрытием брюшной полости. Такой метод даёт возможность получить полный и простой доступ к основным внутренним органам и сосудам. Подобное вмешательство требует значительного срока для заживления всех ран и реабилитации пострадавшего. Также это может создать опасность биологического загрязнения корабля фрагментами ткани и жидкостями пациента. В условиях невесомости кровь, как и любая другая жидкость, образует пузыри, которые «липнут» к различным поверхностям из-за силы натяжения и разлетаются на множество капель, если их потревожить. Это особенно актуально при травмах органов пищеварения, которые могут содержать болезнетворные бактерии. При вскрытии брюшной полости в условиях невесомости также существует опасность случайно повредить кишечник, так как он плотно прилегает к передней стенке живота.
Первый шаг для решения этой проблемы — герметичная изоляция медицинского отсека от остального корабля. Можно пойти ещё дальше и отделить пациента от окружающей среды, поместив его в камеру, заполненную сжатым воздухом или стерильной жидкостью. Окружая пациента, она не позволяет частицам ткани и, например, крови разлетаться по отсеку, но исследователи отмечают, что мобильность движений хирурга и видимость при этом сильно ограничена. Хорошей альтернативой могла бы стать минимально инвазивная хирургия, при которой операция проводится без вскрытия, через небольшие отверстия с помощью специальных приборов. Для несложной операции это могут быть щуп, скальпель и оптоволоконная камера для контроля процесса. После хирургических вмешательств такого типа у пациента остаётся лишь пара небольших шрамов, повреждения кожного покрова и мышц минимальны, а значит и риск осложнений ниже. Проблема лишь в том, что подобные манипуляции требуют высококвалифицированных специалистов, чьё участие в миссиях крайне маловероятно.
В качестве альтернативы предлагалось использовать роботов-хирургов, которые могли бы управляться дистанционно. Эту возможность успешно проверили, проводя операции на Земле с других континентов, под водой и даже в искусственной микрогравитации. Правда, в случае с космическими перелётами всё не так просто. Во-первых, аппаратура, необходимая для подобных операций, очень массивна, требует много энергии и занимает много места. Во-вторых, задержка сигнала во время полёта на Марс может составлять от 4 до 22 минут, что ставит под сомнение целесообразность использования этих технологий. В связи с этим ведутся разговоры о создании полностью автономных роботов-хирургов, правда, вряд ли они будут менее габаритны, чем аппаратура для дистанционных операций.
В заключении авторы статьи отмечают, что, несмотря на то, что перспективы долгих космических перелётов кажутся весьма далёкими, начинать к ним готовиться необходимо уже сегодня. Многие медицинские проблемы, с которыми предстоит столкнуться экипажу первой долгосрочной миссии, нам сложно даже представить. А те трудности, которые известны уже сейчас, могут потребовать для решения технологий, которые пока ещё не изобретены. Поэтому необходимо больше данных и экспериментов, чтобы быть готовыми к развитию любого сценария.
Подготовка материала Алексей Малов
Источники: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/bjs.10908, https://www.livescience.com/62911-space-surgery-problems.html, http://www.continentalhospitals.com/blog/minimally-invasive-surgery-for-cancer-the-best-alternative-to-open-surgery/#prettyPhoto
Ссылка на оригинал: https://22century.ru