Первая операция на человеке в невесомости

Хирурги подняли операционную в небо, чтобы проверить, сможет ли медицина работать далеко от Земли

Операционная, которая каждые несколько минут начинала падать

Утром 27 сентября 2006 года из аэропорта Бордо-Мериньяк поднялся необычный Airbus A300 Zero-G.

Внутри находились три хирурга, два анестезиолога, вспомогательная команда — и пациент, которому предстояла настоящая операция.

46-летний Филипп Саншо не был тяжело болен. У него была небольшая доброкачественная опухоль на предплечье, которую можно было без особых проблем удалить в обычной больнице.

Но обычная больница не могла ответить на вопрос, интересовавший команду профессора Доминика Мартена из университетской больницы Бордо.

Можно ли вообще оперировать человека, когда привычная сила тяжести исчезает?

Саншо согласился стать добровольцем.

Перед вылетом ему сделали местную анестезию. В самолёте пациента закрепили на операционном столе, хирургов зафиксировали ремнями, а небольшие хирургические инструменты удерживали магнитами, чтобы они не разлетались по салону.

После этого самолёт начал выполнять параболы.

Двадцать две секунды на один хирургический эпизод

Параболический полёт не создаёт настоящего отсутствия гравитации. Самолёт движется по специальной траектории свободного падения, и всё внутри него примерно на 20–22 секунды оказывается в состоянии микрогравитации.

Именно поэтому такие самолёты иногда называют «летающими лабораториями невесомости».

Для операции команда выполнила 31 такую параболу.

Когда начиналась микрогравитация, хирурги работали. Когда она заканчивалась, вмешательство приостанавливали. Затем наступал следующий короткий период невесомости — и операция продолжалась.

Если сложить эти эпизоды, хирургическая часть заняла около 11 минут. Сам полёт продолжался примерно три часа.

Так обычное удаление небольшой опухоли превратилось в совершенно необычный медицинский эксперимент: операцию пришлось буквально разбить на десятки коротких фрагментов между изменениями гравитационной нагрузки.

Разрез в невесомости

Технически вмешательство оказалось гораздо менее драматичным, чем можно было ожидать.

Мартен впоследствии говорил, что операция прошла именно так, как команда рассчитывала. Доброкачественную опухоль удалось удалить, а собранные данные позволили хирургам сделать осторожный вывод: сама по себе микрогравитация не создаёт непреодолимого препятствия для хирургической работы.

Но именно слово «сама» здесь принципиально.

Эксперимент не доказывал, что хирургия в космосе уже решённая задача. Он проверял гораздо более узкий вопрос: сможет ли хирург физически выполнять обычные манипуляции, когда врач, пациент, инструменты и жидкости больше не подчиняются привычной земной механике.

Ответ оказался положительным — при условии, что всё необходимое правильно зафиксировано и организовано.

К этому эксперименту шли через операцию на крысе

Человек в Airbus A300 был не первым хирургическим объектом команды Мартена в микрогравитации.

Ещё до эксперимента 2006 года французские исследователи проверяли возможность микрохирургии во время параболических полётов на животных. Они, в частности, рассекали и восстанавливали седалищный нерв крысы и работали с артерией хвоста диаметром около 0,5 миллиметра.

Результаты были опубликованы в 2005 году в журнале Microsurgery.

Это важная деталь всей истории.

Операция на Саншо не была эффектным трюком, придуманным ради одного полёта. Она стала следующим этапом исследовательской программы: сначала специалисты проверили, сохраняется ли точность тонких хирургических движений, затем перенесли эксперимент на человека.

Перед сентябрьским полётом команда месяцами репетировала процедуру на земле и в самолёте.

В итоге главное достижение оказалось почти парадоксальным: хирургия в невесомости перестала выглядеть необычной именно потому, что её удалось тщательно превратить в обычную последовательность заранее отработанных действий.

Почему кровь и инструменты становятся инженерной проблемой

На Земле хирург редко задумывается о гравитации как об элементе операционной технологии.

Она просто есть.

Инструмент, положенный на стол, остаётся на столе. Жидкость стекает вниз. Отсечённый фрагмент ткани не начинает свободно перемещаться в пространстве.

В микрогравитации эти невидимые предпосылки исчезают.

Поэтому космическая хирургия — это не только вопрос мастерства врача. Необходимо удерживать хирурга и пациента, фиксировать инструменты, контролировать жидкости и биологический материал, поддерживать стерильность и одновременно учитывать ограничения пространства, массы оборудования и запасов.

Эксперимент 2006 года показал очень характерный для современной медицины принцип: иногда медицинская проблема перестаёт быть проблемой одного специалиста и становится задачей целой системы.

Здесь хирургия встретилась с авиацией, инженерией, медицинскими изделиями, анестезиологией и организацией рабочего пространства.

От «вернуть пациента на Землю» к «лечить там, где он находится»

Во времена Международной космической станции логика медицинской помощи долгое время могла строиться вокруг сравнительно простой идеи: стабилизировать серьёзно заболевшего или травмированного человека и при необходимости эвакуировать его.

Для низкой околоземной орбиты эта стратегия в принципе возможна.

Но расстояние меняет медицину.

При долговременном пребывании на Луне возвращение становится сложнее и занимает значительно больше времени. Во время полёта к Марсу срочная эвакуация на Землю уже практически невозможна.

Меняется даже роль наземного врача.

Чем дальше корабль от Земли, тем больше задержка связи. Для марсианской миссии она может достигать десятков минут в одном направлении. В такой ситуации невозможно рассчитывать, что хирург на Земле будет в реальном времени руководить каждым движением человека или робота на другом конце связи.

Современные обзоры космической хирургии поэтому всё чаще говорят о переходе от модели «стабилизировать и эвакуировать» к автономной медицинской помощи внутри самой экспедиции.

И маленькая опухоль на руке Филиппа Саншо оказывается частью гораздо более крупной истории.

Одна успешная операция не решила проблему космической хирургии

У эксперимента 2006 года были очевидные ограничения.

Пациент был здоров за исключением небольшой доброкачественной опухоли. Вмешательство было относительно простым и коротким. Использовалась местная, а не общая анестезия. Периоды микрогравитации длились всего несколько десятков секунд и чередовались с другими фазами полёта.

Самолёт находился над Землёй, а не в многомесячной космической экспедиции.

Эксперимент ничего не мог сказать о послеоперационном восстановлении после большой операции в длительной микрогравитации, о ведении массивного кровотечения, сложной анестезии, инфекции или тяжёлой травмы вдали от полноценной больницы.

Именно эти вопросы остаются актуальными спустя двадцать лет.

Современные исследования рассматривают системы удержания жидкостей и тканей, малоинвазивные методы, ультразвуковую диагностику, роботизированную хирургию, автономные системы поддержки решений и способы подготовки экипажа к процедурам, которые на Земле выполняет целая команда специалистов.

Почему эта история важна сегодня

В сентябре 2006 года на орбите постоянно работала Международная космическая станция, а полёт человека к Марсу оставался далёкой перспективой.

Сегодня медицинская постановка задачи изменилась.

Для длительных миссий за пределами низкой околоземной орбиты недостаточно взять с собой расширенную аптечку. Необходимо заранее решить, какие состояния экипаж сможет диагностировать и лечить самостоятельно, какие лекарства и медицинские изделия потребуются, кто будет выполнять процедуры и насколько автономным должно стать оборудование.

Для фармацевтической и медицинской индустрии здесь появляется необычная параллель.

Экстремальная медицина особенно ясно показывает, что эффективность технологии определяется не только самим препаратом, устройством или хирургическим методом. Имеют значение хранение, упаковка, масса, энергопотребление, стерильность, обучение пользователя, совместимость элементов системы и возможность работать без привычной инфраструктуры.

В космосе эта зависимость становится очевидной. Но тот же принцип действует и на Земле — в удалённых территориях, военной медицине, медицине катастроф и других ситуациях, где полноценная больница недоступна.

Эксперимент Мартена поэтому оказался интересен не тем, что хирург сумел сделать разрез в невесомости.

Гораздо важнее другое: медицинскую среду можно перепроектировать так, чтобы знакомая процедура продолжала работать после исчезновения одного из её базовых физических условий.