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Zero-G-Blut und die vielen Schrecken der Weltraumoperation

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Das ist alles möglich, wenn Sie sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn befinden, in der sich die ISS befindet. Die Kommunikationsverzögerung vom Johnson Space Center zum schwimmenden Labor ist im Grunde gleich Null, und im Falle einer schweren Verletzung könnte ein Astronaut nominell in eine an der ISS angedockte Sojus-Kapsel steigen und nach Hause kommen.

Auf der anderen Seite ist „De-Orbiting“ die Art von Entscheidung, die bis zum Flugdirektor und Chef der NASA geht — und es könnte nicht einmal funktionieren. „Wenn jemand ein Bein bricht, wie würdest du ihn in den Anzug bringen?“ Fragt Swanson. Die Sojus-Kapsel hat eine enge Passform. „Sie sind wirklich da drin gebeugt.“ Wenn der Patient an einem Beatmungsgerät mit Sauerstofftanks intubiert wird, passt er überhaupt nicht in die Sojus, geschweige denn in einen Druckanzug.

Suborbitale Wissenschaft

Die NASA sponsert also alle Arten von Forschung, um dieses Zeug herauszufinden. Forscher auf parabolischen „Vomit Comet“ -Flugzeugflügen mit kurzen Perioden der Schwerelosigkeit haben Intubationen durchgeführt, Wunden geöffnet und geschlossen, Blutgefäße repariert und alle möglichen anderen blutigen Sachen bei Tieren gemacht. Ein Team schnitt sogar einen gutartigen Tumor vom Arm eines Menschen ab.

Selbst die Verabreichung von Medikamenten wird im Weltraum schwieriger. „Sobald Sie eine Blisterpackung öffnen, wird eine Pille der Luft ausgesetzt und wird oxidierbar, so dass sie in Bezug auf die Nützlichkeit zerfällt“, sagt Menon. IVs verlassen sich auf die Schwerkraft auf der Erde; Im Weltraum braucht man eine Pumpe, und Blasen, die sonst nach oben schwimmen würden, bleiben in Lösung, was möglicherweise die Gefahr einer Embolie darstellt. Peggy Whitson, gerade auf der ISS, hat mit diesen Verfahren experimentiert. „Sie brauchen viel Flüssigkeit, aber das ist eine Menge Masse und Volumen, die wir dort oben nicht haben“, sagt Menon. „Und Blasen schweben an seltsamen Orten herum. Sie hatte viele Probleme damit.“

Einige der größten Herausforderungen bleiben die schmutzigsten. Im Weltraum kann Blut noch mehr spritzen als normalerweise auf der Erde, ohne durch die Schwerkraft eingeschränkt zu sein. Oder es kann sich zu einer Art Kuppel um eine Wunde oder einen Einschnitt zusammenlagern, was es schwierig macht, das tatsächliche Trauma zu sehen. (Lustige Tatsache: Wenn Sie mehr als 100 Milliliter pro Minute bluten, sind Sie wahrscheinlich zum Scheitern verurteilt. Ein erstaunlicher Artikel aus dem Jahr 2009 im Journal of Trauma Management & mit dem Titel „Severe Traumatic Injury During Long Duration Spaceflight“ legt nahe, dass ein Bordcomputer, der die Blutungsrate überwacht, dies sehen und den Chief Medical Officer anpingen könnte, um zu sagen: Ja, verwenden Sie keine ausgefalleneren Antikoagulanzien mehr Bandagen an diesem Kerl – er ist weg.)

Eine coole Idee, um mit dem Spritz- / Pooling-Blutproblem im Weltraum umzugehen, besteht darin, eine Wunde oder Inzisionsstelle in einer Art Blase zu versiegeln, die mit Flüssigkeit wie Kochsalzlösung gefüllt ist, und dann laparoskopisch mit winzigen Instrumenten an ausgestreckten Armen zu operieren. Ein Team unter der Leitung von James Antaki, einem biomedizinischen Ingenieur an der Carnegie Mellon, versuchte es tatsächlich an einem simulierten blutenden Arm auf einer Kometenmission vor vier Jahren. „Ich habe mich auf den Weg gemacht“, sagt Antaki. Seine erste Version hatte einen flexiblen Kragen mit Dichtungen für Instrumente und ein transparentes Oberteil, fast wie eine Tauchermaske. „Ich habe es zu einem flexiblen, blasenartigen Gehäuse entwickelt, das punktierbar ist“, sagt er. „Es ist transparent, so dass Sie sehen können, was blutet, die Gefäße und das Gefäßsystem, und Sie stoßen mit einem Instrument durch, machen Stiche oder ziehen sich zurück und resezieren, kauterisieren und gehen.“ Es besteht aus einem dicken Elastomer, das mit einem Fasernetz verstärkt ist, das fast wie ein selbstdichtender Reifen geschlossen bleibt; Antaki hofft, die neueste Version im Herbst auf einer SpaceX-Mission zum Testen zur ISS schicken zu können — auf einem Simulator, nicht auf einem Astronauten.

Und Komorowski, der angehende Astronauten-Anästhesist? Es stellt sich heraus, dass die kardiovaskuläre „Rekonditionierung“ — der Verlust des Blutvolumens und die allgemeine Verlangsamung — für die Anästhesie katastrophal sein kann. „Die Medikamente, die wir verwenden, um Menschen während der Vollnarkose einzuschlafen, sind eigentlich ziemlich gefährlich. Sie senken den Blutdruck. Sie erweitern die Blutgefäße „, sagt er. Ihre Verabreichung erfordert ein sehr feines Training, um die Dosierungen auch auf der Erde an den Stoffwechsel verschiedener Menschen anzupassen, und das ignoriert das Problem, wie man komplizierte, oft brennbare Gase an Bord eines Raumfahrzeugs bekommt.

Komorowski schlägt vor, der Weltraumforschungs-Pharmakopöe etwas Neues hinzuzufügen: das Hardcore-dissoziative Anästhetikum Ketamin. „Es wird auf der ganzen Welt in feindlichen Umgebungen eingesetzt“, sagt er. „Es beeinträchtigt die hämodynamischen Systeme nicht. Das Herz-Kreislauf-System bleibt erhalten und eignet sich daher für Patienten nach Blutverlust, Schock oder starker Dehydrierung.“ Und es ist sicher. „Selbst wenn du es falsch verstehst und fünfmal zu viel gibst, wird höchstwahrscheinlich nicht viel passieren.“ (Außer, wissen Sie, eine bestimmte Art von Party könnte ausbrechen.)

Die NASA hat inzwischen Dutzende von Stipendien an Forscher vergeben, die versuchen, die Physiologie der Raumfahrt und mögliche medizinische Eingriffe besser zu verstehen. Menon sagt, dass sie in der Lage sein könnten, das Signalverzögerungsproblem mit der interplanetaren Telemedizin zu umgehen, indem sie Multimedia-Tutorials auf einer Langzeitmission senden oder Verfahren mit harten Stopps nach bestimmten Schritten einbauen lassen. Auf diese Weise könnten Astronauten, die die Fleischbällchenoperation durchführen, aufhören, ihren Kollegen stabilisieren und auf eine Bewertung und weitere Anweisungen warten.

Wenn die Menschen jedoch den Orbit verlassen, muss diese Forschung auch an die letzte Grenze gehen. „Ich denke, etwas, das ethisch akzeptabel wäre, wäre, eine Sedierung im Weltraum zu versuchen, weil das Risiko wirklich moderat ist und wir viel lernen könnten“, sagt Komorowski. „Es müsste von einem Anästhesisten gemacht werden, also melde ich mich freiwillig.“ Sehen Sie, jetzt arbeitet er an den Winkeln.

1 UPDATE 7/25/17 4:30 PM Einen Link zum Bericht hinzugefügt

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