از فولاد روبات به 3D پرینتر این است که چگونه به انجام عمل جراحی در فضا

Earlier در این سال گزارش شد که یک فضانورد در فضا در حال توسعه یک برنامه به طور بالقوه تهدید کننده زندگی لخته خون در گردن. این بود که با موفقیت تحت درمان با دارو توسط پزشکان بر روی زمین اجتناب از عمل جراحی است. اما با توجه به این که آژانس های فضایی و خصوصی پروازهای فضایی شرکت متعهد به فرود انسان بر مریخ در دهه های آینده ما ممکن است خیلی خوش شانس دفعه بعد.

اورژانس های جراحی در واقع یکی از چالش های اصلی وقتی که می آید به انسان در فضا سفر می کند. اما در طول چند سال گذشته فضای محققان پزشکی باید آمد تا با تعدادی از ایده های است که می تواند کمک به از فولاد روبات به پرینتر 3D.

مریخ عظیم 33.9 میلیون مایل دور از زمین در زمانی که نزدیک است. در مقایسه بین المللی آژانس فضایی (ISS) مدار فقط 248 مایل بالاتر از زمین است. برای اورژانس های جراحی در ISS روش برای ایجاد ثبات در بیمار و حمل و نقل آنها را به بازگشت به زمین با کمک مخابرات در زمان واقعی است. این کار نخواهد کرد در مریخ ماموریت های که در آن تخلیه می کنند ماه و یا سال وجود دارد و ممکن است تاخیر در ارتباطات بیش از بیست دقیقه است.

و همچنین فاصله شدید محیط زیست مواجه شده در طول حمل و نقل به و در مریخ شامل ایستگاه فضایی تابش بالا و سطح و محصور تحت فشار کابین و یا کت و شلوار. این سخت است در فضانوردان' بدن و طول می کشد زمان مورد استفاده قرار گرفتن به.

ما در حال حاضر می دانیم که سفر به فضا تغییرات فضانوردان' سلول های تنظیم فشار خون و عملکرد قلب. آن را نیز تحت تاثیر قرار بدن را مایع توزیع و تضعیف آن استخوان ها و عضلات. مسافران فضایی نیز ممکن است عفونت بیشتر به راحتی. پس از نظر تناسب اندام برای عمل جراحی یک مجروح یا ناخوشی فضانورد خواهد بود در حال حاضر در یک نقطه ضعف فیزیولوژیکی.

اما چگونه به احتمال زیاد آن است که یک فضانورد را در واقع نیاز به جراحی است ؟ برای خدمه از هفت نفر محققان تخمین می زنند که وجود خواهد داشت به طور متوسط یک اورژانس جراحی است هر 2.4 سال طول یک ماموریت مریخ. علل اصلی شامل آسیب آپاندیسیت کیسه صفرا التهاب و یا سرطان است. فضانوردان در حال نمایش گسترده زمانی که آنها انتخاب می شوند اما فولاد شرایط اضطراری می تواند رخ می دهد در افراد سالم و ممکن است تشدید در محیط فضا است.

عمل جراحی در ایستگاه فضایی امکان پذیر است و در حال حاضر انجام شده است, البته نه در انسان است. برای مثال فضانوردان موفق به تعمیر موش دم و انجام لاپاروسکوپی یک روش جراحی با حداقل تهاجم استفاده می شود به بررسی و تعمیر ارگان های داخل شکم – بر روی حیوانات در حالی که در ایستگاه فضایی.

این عمل جراحی که منجر به نوآوری های جدید و بهبود مانند مغناطیس فولاد ابزار به طوری که آنها چوب به میز و مهار "surgeonaut" بیش از حد.

یک مشکل این بود که در طول عمل جراحی باز روده ها را شناور در اطراف پنهان از نظر جراحی میباشد. برای مقابله با این فضا مسافران باید برای انتخاب کردن تکنیک های جراحی تهاجمی مانند جراحی میکروسکوپی ایده آل رخ می دهد در بيماران حفره های داخلی از طریق ایجاد برش کوچک و با استفاده از یک دوربین و ابزار.

لاپاروسکوپی به تازگی انجام شده جعلی شکم در طول یک سهموی "zero-gravity" پرواز با جراحان با موفقیت ناشی از سانحه خونریزی. اما آنها هشدار داد که این امر می تواند از نظر روانی سخت به انجام چنین روش در crewmate.

مایعات بدن نیز رفتار متفاوت در فضا و مریخ است. خون در رگ ما ممکن است به چوب ابزار به دلیل کشش سطحی. شناور قطرات نیز ممکن است شکل جریان است که می تواند به محدود کردن جراح دیدگاه است که ایده آل نیست. گردش هوا محصور کابین نیز ممکن است خطر ابتلا به عفونت. فولاد حباب و خون-دفع فولاد ابزار می تواند راه حل است.

محققان در حال حاضر توسعه یافته و آزمایش های مختلف فولاد در محوطه ایستگاه فضایی محیط. برای مثال ناسا ارزیابی یک سیستم بسته شامل جراحی پلاستیک روشن سقفی سایبان با بازوی بنادر و با هدف جلوگیری از آلودگی.

زمانی که در حال چرخش و یا حل و فصل در مریخ, اما, ما را در حالت ایده آل نیاز به یک فرضی "traumapod" با تابش محافظ فولاد روبات پیشرفته حمایت از زندگی و محدودیت. این خواهد بود یک ماژول اختصاص داده شده با فیلتر هوا در عرضه و رایانه برای کمک به تشخیص و درمان است.

اعمال جراحی انجام شده در فضا تا کنون نشان داده اند که مقدار زیادی از تجهیزات پشتیبانی ضروری است. این یک لوکس خدمه ممکن است در یک سفر به مریخ است. شما می توانید تجهیزات زیادی بر روی یک موشک. آن است بنابراین پیشنهاد شده است که یک چاپگر 3D می تواند با استفاده از مواد از مریخ خود را به منظور توسعه فولاد ابزار.

ابزار شده اند که 3D چاپ شده است با موفقیت آزمایش توسط خدمه با قبل هیچ تجربه جراحی انجام یک کار مشابه برای جراحی به سادگی با برش و بخیه مواد (به جای یک بدن). هیچ تفاوت قابل توجهی در زمان به اتمام 3D با چاپ ابزار مانند حوله بست چاقوی کوچک جراحی دستگیره و فورسپس دندانه دار.

جراحی رباتیک یکی دیگر از گزینه ای استفاده شده است که به طور معمول بر روی زمین و تست شده برای سیاره گشت و گذار. در طول Neemo 7 یک سری از ماموریت ها در زیر آب در زیستگاه, برج دلو در کلید های فلوریدا توسط ناسا, عمل جراحی توسط یک ربات کنترل از یکی دیگر از آزمایشگاه با موفقیت استفاده می شود برای حذف جعلی کیسه صفرا و سنگ کلیه از جعلی بدن. اما تاخیر در ارتباطات در فضا را از راه دور کنترل یک مشکل است. در حالت ایده آل فولاد روبات نیاز به مستقل.

وجود دارد تعداد زیادی از تحقیقات و آماده سازی برای این رویداد ممکن است از جراحی اورژانس در یک ماموریت مریخ, اما وجود دارد بسیاری از ناشناختهها به خصوص وقتی که می آید به تشخیص و بیهوشی. در نهایت پیشگیری بهتر از عمل جراحی است. بنابراین انتخاب خدمه سالم و در حال توسعه راه حل های مهندسی مورد نیاز به حفاظت از آنها بسیار مهم خواهد بود.

نینا لوئیس Purvis یک کارشناسی ارشد پژوهشگر در فضای پزشکی و یک دانشجوی پزشکی در کالج کینگ لندن است. این مقاله برای اولین بار به نظر می رسد در گفتگو