All'inizio di quest'anno, è stato riferito che un astronauta nello spazio aveva sviluppato un coagulo di sangue potenzialmente pericoloso per la vita nel collo. Questo è stato trattato con successo con i farmaci dai medici sulla Terra, evitando l'intervento chirurgico. Ma dato che le agenzie spaziali e le compagnie di volo spaziale private si sono impegnate a far atterrare umani su Marte nei prossimi decenni, potremmo non essere così fortunati la prossima volta.

Le emergenze chirurgiche sono infatti una delle sfide principali quando si tratta di viaggi umani nello spazio. Ma negli ultimi anni, i ricercatori di medicina spaziale hanno escogitato una serie di idee che potrebbero aiutare, dai robot chirurgici alle stampanti 3D.

Marte è a 54,6 milioni di chilometri (33,9 milioni di miglia) di distanza dalla Terra, quando più vicino. In confronto, l'Agenzia Spaziale Internazionale (ISS) orbita a soli 400 chilometri sopra la Terra. Per le emergenze chirurgiche sull'ISS, la procedura consiste nello stabilizzare il paziente e nel riportarlo sulla Terra, aiutato dalle telecomunicazioni in tempo reale. Questo non funzionerà nelle missioni su Marte, dove l'evacuazione richiederebbe mesi o anni, e potrebbe esserci una latenza nelle comunicazioni di oltre venti minuti.

Così come la distanza, l'ambiente estremo affrontato durante il transito verso e su Marte include microgravità, alti livelli di radiazioni e una cabina o una tuta pressurizzata chiusa. Questo è duro per i corpi degli astronauti e richiede tempo per abituarsi.

Sappiamo già che il viaggio nello spazio cambia le cellule degli astronauti, regolazione della pressione sanguigna e prestazioni cardiache. Colpisce anche la distribuzione dei liquidi nel corpo e indebolisce le ossa e i muscoli. I viaggiatori spaziali possono anche sviluppare più facilmente infezioni. Quindi, in termini di idoneità alla chirurgia, un astronauta ferito o malato sarà già in uno svantaggio fisiologico.

Ma quanto è probabile che un astronauta abbia effettivamente bisogno di un intervento chirurgico? Per un equipaggio di sette persone, i ricercatori stimano che ci sarà una media di un'emergenza chirurgica ogni 2,4 anni durante una missione su Marte. Le cause principali includono lesioni, appendicite, infiammazione o cancro della cistifellea. Gli astronauti vengono sottoposti a screening estensivo quando vengono selezionati, ma le emergenze chirurgiche possono verificarsi in persone sane e possono essere esacerbate nell'ambiente estremo dello spazio.

Intestini galleggianti

La chirurgia in microgravità è possibile ed è già stata eseguita, anche se non ancora sugli esseri umani. Per esempio, gli astronauti sono riusciti a riparare le code di topo ed eseguire la laroscopia - una procedura chirurgica minimamente invasiva utilizzata per esaminare e riparare gli organi all'interno dell'addome - sugli animali, mentre in microgravità.

Questi interventi hanno portato a nuove innovazioni e miglioramenti come la magnetizzazione degli strumenti chirurgici in modo che si attacchino al tavolo, e frenando anche il "chirurgo".

Un problema era che, durante la chirurgia a cielo aperto, gli intestini galleggiavano intorno, visione oscurante del campo chirurgico. Per affrontare questo, i viaggiatori spaziali dovrebbero optare per tecniche chirurgiche minimamente invasive, come la chirurgia del buco della serratura, idealmente si verificano all'interno delle cavità interne dei pazienti attraverso piccole incisioni utilizzando una fotocamera e strumenti.

Recentemente è stata effettuata una laroscopia su finti addomi durante un volo parabolico a "gravità zero", con i chirurghi arginare con successo il sanguinamento traumatico. Ma hanno avvertito che sarebbe stato psicologicamente difficile eseguire una tale procedura su un compagno di equipaggio.

Anche i fluidi corporei si comporteranno diversamente nello spazio e su Marte. Il sangue nelle nostre vene può attaccarsi agli strumenti a causa della tensione superficiale. Le goccioline galleggianti possono anche formare flussi che potrebbero limitare la vista del chirurgo, che non è l'ideale. Anche l'aria in circolo in una cabina chiusa può rappresentare un rischio di infezione. Le bolle chirurgiche e gli strumenti chirurgici che respingono il sangue potrebbero essere la soluzione.

I ricercatori hanno già sviluppato e testato vari contenitori chirurgici in ambienti di microgravità. Per esempio, La NASA ha valutato un sistema chiuso comprendente un tettuccio chirurgico in plastica trasparente con aperture per le braccia, con l'obiettivo di prevenire la contaminazione.

Quando orbitano o si stabiliscono su Marte, però, avremmo idealmente bisogno di un ipotetico "traumapod", con schermatura alle radiazioni, robot chirurgici, supporto vitale avanzato e restrizioni. Questo sarebbe un modulo dedicato con alimentazione di aria filtrata e un computer per aiutare nella diagnosi e nel trattamento.

Robot e stampa 3D

Gli interventi chirurgici effettuati nello spazio finora hanno rivelato che è essenziale una grande quantità di attrezzature di supporto. Questo è un lusso che l'equipaggio potrebbe non avere in un viaggio vergine su Marte. Non puoi portare molta attrezzatura su un razzo. È stato quindi suggerito che una stampante 3D potrebbe utilizzare materiali provenienti da Marte stesso per sviluppare strumenti chirurgici.

Gli strumenti che sono stati stampati in 3D sono stati testati con successo dall'equipaggio senza precedenti esperienze chirurgiche, eseguire un compito simile alla chirurgia semplicemente tagliando e suturando materiali (piuttosto che un corpo). Non c'era alcuna differenza sostanziale nel tempo di completamento con strumenti stampati in 3D come pinze per asciugamani, manici di bisturi e pinze dentate.

La chirurgia robotica è un'altra opzione che è stata utilizzata di routine sulla Terra, e testato per le escursioni planetarie. Durante NEEMO 7, una serie di missioni nell'habitat sottomarino Aquarius in Florida Keys dalla NASA, l'intervento chirurgico eseguito da un robot controllato da un altro laboratorio è stato utilizzato con successo per rimuovere una finta cistifellea e calcoli renali da un corpo finto. Però, il ritardo nelle comunicazioni nello spazio renderà il controllo remoto un problema. Idealmente, i robot chirurgici dovrebbero essere autonomi.

C'è una ricchezza di ricerca e preparazione per il possibile evento di un'emergenza chirurgica durante una missione su Marte, ma ci sono molte incognite, soprattutto quando si tratta di diagnostica e anestesia. In definitiva, prevenire è meglio della chirurgia. Pertanto, sarà cruciale selezionare un equipaggio sano e sviluppare le soluzioni ingegneristiche necessarie per proteggerlo.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.