近日，一个仅0.9公斤重的手术机器人被送上国际空间站。美国6名外科医生在地面遥控这台机器人，首次实现在400公里地球轨道零重力环境下模拟手术。除了机器人，还有哪些太空医疗手段？

MIRA 手术机器人

航天员生病概率并不低

太空中存在着许多可能危害航天员健康的因素。长期失重、宇宙辐射暴露和创伤等因素可能导致新的病症，对航天员的身体健康构成威胁。

首先是失重对身体的影响。失重会对血液、骨骼肌、心血管系统、免疫系统和体液调节系统产生影响，可能引发航天运动病。

其次是航天辐射。它包括电离辐射和非电离辐射，前者包括银河宇宙辐射、地磁捕获辐射和太阳粒子，后者则包括光辐射和射频辐射。

另外，乘员舱内的化学污染也可能对航天员健康造成影响，从轻微的刺激到严重的中毒都有可能发生。

温度突变是另一个潜在的威胁，即使是轻微的温度变化也可能导致航天员精力分散，耐力下降，甚至危及生命安全。

虽然航天员远离地球，但他们可能会携带病原体进入太空。美国布朗大学的传染病专家梅麦博士对美国宇航局的106次太空飞行中的742名航天员的健康记录进行了跟踪调查。梅麦博士发现有近30名航天员曾在太空中患上传染性疾病，主要包括发烧和发冷，以及一些真菌和皮肤感染，甚至流感等。

此外，骨质疏松、肌肉萎缩、心血管疾病等“地球病”，航天员都可能会得。由于微重力的特殊环境，他们得某些“地球病”的概率更高。比如微重力下，航天员的肠胃蠕动减慢，更容易便秘。

太空中做手术难关多

为了防止出现健康问题，航天员在进入太空前会进行重力负荷模拟、有氧运动和抗阻训练等物理训练，还会接受医疗培训。空间站也会配备急救箱、超声波仪器等医疗设备。然而做足功课后，航天员依然发生紧急医疗事件该怎么办？

目前国际空间站上应对突发医疗事件的方法之一是尽快将航天员送回地球。如果是在深空，返回地球治疗显然就很不现实，只能就地进行手术。

在太空中进行外科手术，微重力环境是最大的挑战之一。为了对抗微重力，患者必须忍受身体被限制的不适。当患者被固定住后，从开放的伤口渗出的体液将成为另一个更为棘手的挑战。由于表面张力的作用，血液往往会聚集形成圆珠状的液滴，并在器械的破坏下漂浮在空间站内部，可能带来潜在的生物危害。

由于没有重力的作用，病人的肠道无法保持原位，在手术过程中可能会漂浮并靠在腹壁上，增加了手术意外切除肠道的风险，同时肠胃细菌也可能逃逸到病人体内和飞船环境中。

此外，太空外科手术中漂浮的传染性体液，逸出的血液、尿液和粪便也是航天员在太空手术过程中面临的众多复杂问题之一。

太空机器人大显身手

2020年1月，医学期刊《新英格兰医学期刊》刊登了一个案例，国际空间站中一位航天员突发颈内静脉血栓，且空间站备药不足。颈内静脉血栓非常危险，如不及时接受治疗，死亡率非常高。为了应对这一突发状况，地面指挥商讨了各种治疗方案后，最后决定发射火箭送药，稳住航天员的病情之后，再把他送回地面治疗。

这种治疗方案虽然成本和风险都高，但从救命的角度来看，也算是可行的方案。但如果发生意外的场所不在近地轨道，而是在火星或者深空，根本来不及返回地球手术治疗，这时候该怎么办呢？文章开头出现的机器人就是为了解决这类问题。

太空MIRA是一种微型机器人辅助手术平台，MIRA的重量仅为908克，仅为达芬奇手术系统的千分之一。它配备了两个机械臂和一个摄像头，能够在几分钟之内完成手术前的准备工作，支持远程操控。

MIRA的设计特点包括高度的灵活性和微型化。它能够在微波炉大小的实验柜中运行，并进行模拟手术，如切割模拟组织和进行精细操作。

在此次模拟实验中，尽管存在约0.85秒的通信延迟，但医生们成功完成了所有操作。MIRA的成功演示表明，即使在极端环境下，机器人辅助手术技术也是可行的。

和MIRA一同送上国际空间站的还有一台3D金属打印机。航天器上空间有限，不足以容纳所有的医疗设备。3D打印可能是解决医疗设备的一种方法。与其把各种医疗器械带到空间站，不如带一台3D打印机。航天员不仅能根据需求来打印所需的医疗设备，还能根据自身情况对打印的医疗设备进行定制，提升医疗效果。

除了以上的治疗方案外，为了让航天员更有“安全感”，科学家正在从各个方面尝试解决太空探索带来的医疗问题。

比如基因编辑和基因治疗，这项技术有望修复航天员在太空环境中受损的基因，预防或治疗相关疾病；纳米技术可以提供更精确的治疗和药物递送方式；组织工程技术的发展可以为航天员提供更先进的组织和器官修复方法，例如利用干细胞和3D生物打印技术修复受损的组织和器官。

未来的太空医疗可能会朝向个性化、定制化和智能化的方向发展，结合基因治疗、纳米技术、组织工程等多种先进技术，为航天员提供更有效、个性化的医疗保健服务。

文/于远航

来源/《中国航天报·飞天科普周刊》