Plus tôt cette année, il a été rapporté qu'un astronaute dans l'espace avait développé un caillot de sang potentiellement mortel dans le cou. Cela a été traité avec succès avec des médicaments par des médecins sur Terre, éviter la chirurgie. Mais étant donné que les agences spatiales et les sociétés privées de vols spatiaux se sont engagées à faire atterrir des humains sur Mars au cours des prochaines décennies, nous ne serons peut-être pas aussi chanceux la prochaine fois.

Les urgences chirurgicales sont en effet l'un des principaux défis en matière de voyages spatiaux habités. Mais ces dernières années, les chercheurs en médecine spatiale ont proposé un certain nombre d'idées qui pourraient aider, des robots chirurgicaux aux imprimantes 3D.

Mars est à 54,6 millions de kilomètres (33,9 millions de miles) de la Terre, au plus près. En comparaison, l'Agence spatiale internationale (ISS) orbite à seulement 400 kilomètres au-dessus de la Terre. Pour les urgences chirurgicales sur l'ISS, la procédure consiste à stabiliser le patient et à le ramener sur Terre, assisté par télécommunication en temps réel. Cela ne fonctionnera pas sur les missions sur Mars, où l'évacuation prendrait des mois ou des années, et il peut y avoir une latence dans les communications de plus de vingt minutes.

En plus de la distance, l'environnement extrême rencontré pendant le transit vers et sur Mars comprend la microgravité, des niveaux de rayonnement élevés et une cabine ou une combinaison pressurisée fermée. C'est dur pour le corps des astronautes et il faut du temps pour s'y habituer.

Nous savons déjà que les voyages dans l'espace modifient les cellules des astronautes, régulation de la pression artérielle et performances cardiaques. Il affecte également la distribution des fluides du corps et affaiblit ses os et ses muscles. Les voyageurs spatiaux peuvent également développer plus facilement des infections. Donc, en termes d'aptitude à la chirurgie, un astronaute blessé ou malade sera déjà dans une situation physiologique désavantageuse.

Mais quelle est la probabilité qu'un astronaute ait réellement besoin d'une intervention chirurgicale ? Pour un équipage de sept personnes, les chercheurs estiment qu'il y aura en moyenne une urgence chirurgicale tous les 2,4 ans lors d'une mission sur Mars. Les principales causes sont les blessures, appendicite, inflammation de la vésicule biliaire ou cancer. Les astronautes sont soumis à une sélection intensive lorsqu'ils sont sélectionnés, mais les urgences chirurgicales peuvent survenir chez des personnes en bonne santé et peuvent être exacerbées dans l'environnement extrême de l'espace.

Intestins flottants

La chirurgie en microgravité est possible et a déjà été réalisée, mais pas encore sur les humains. Par exemple, les astronautes ont réussi à réparer des queues de rat et à effectuer une laroscopie - une procédure chirurgicale peu invasive utilisée pour examiner et réparer les organes à l'intérieur de l'abdomen - sur des animaux, en microgravité.

Ces chirurgies ont conduit à de nouvelles innovations et améliorations telles que la magnétisation des outils chirurgicaux pour qu'ils collent à la table, et en maîtrisant le « chirurgien » aussi.

Un problème était que, pendant la chirurgie ouverte, les intestins flotteraient, obscurcissant la vue du champ opératoire. Pour faire face à cela, les voyageurs spatiaux devraient opter pour des techniques chirurgicales mini-invasives, comme la chirurgie en trou de serrure, se produisant idéalement dans les cavités internes des patients par de petites incisions à l'aide d'une caméra et d'instruments.

Une laroscopie a récemment été réalisée sur de faux abdomens lors d'un vol parabolique "gravité zéro", avec des chirurgiens réussissant à endiguer les saignements traumatiques. Mais ils ont averti qu'il serait psychologiquement difficile d'effectuer une telle procédure sur un coéquipier.

Les fluides corporels se comporteront également différemment dans l'espace et sur Mars. Le sang dans nos veines peut coller aux instruments à cause de la tension superficielle. Des gouttelettes flottantes peuvent également former des courants qui pourraient restreindre la vue du chirurgien, ce qui n'est pas idéal. L'air en circulation d'une cabine fermée peut également présenter un risque d'infection. Des bulles chirurgicales et des outils chirurgicaux anti-sang pourraient être la solution.

Les chercheurs ont déjà développé et testé diverses enceintes chirurgicales dans des environnements de microgravité. Par exemple, La NASA a évalué un système fermé comprenant un auvent supérieur en plastique transparent chirurgical avec des ports de bras, visant à éviter la contamination.

En orbite ou installé sur Mars, cependant, nous aurions idéalement besoin d'un hypothétique "traumapode", avec protection contre les rayonnements, robots chirurgicaux, support de vie avancé et contraintes. Il s'agirait d'un module dédié avec alimentation en air filtré et d'un ordinateur pour faciliter le diagnostic et le traitement.

Robots et impression 3D

Les interventions chirurgicales effectuées dans l'espace jusqu'à présent ont révélé qu'une grande quantité d'équipements de soutien est essentielle. C'est un luxe que l'équipage n'aura peut-être pas lors d'un voyage vierge vers Mars. Vous ne pouvez pas emporter beaucoup d'équipement sur une fusée. Il a donc été suggéré qu'une imprimante 3D pourrait utiliser des matériaux de Mars elle-même pour développer des outils chirurgicaux.

Les outils qui ont été imprimés en 3D ont été testés avec succès par l'équipage sans expérience chirurgicale préalable, effectuer une tâche similaire à la chirurgie simplement en coupant et en suturant des matériaux (plutôt qu'un corps). Il n'y avait pas de différence substantielle dans le temps d'achèvement avec les instruments imprimés en 3D tels que les pinces à serviettes, manches de scalpel et pinces dentées.

La chirurgie robotique est une autre option couramment utilisée sur Terre, et testé pour les excursions planétaires. Pendant NEEMO 7, une série de missions dans l'habitat sous-marin Aquarius dans les Florida Keys par la NASA, La chirurgie par un robot contrôlé par un autre laboratoire a été utilisée avec succès pour retirer une fausse vésicule biliaire et un calcul rénal d'un faux corps. Cependant, le décalage des communications dans l'espace fera de la télécommande un problème. Idéalement, les robots chirurgicaux devraient être autonomes.

Il existe une multitude de recherches et de préparations à l'éventualité d'une urgence chirurgicale lors d'une mission sur Mars, mais il y a beaucoup d'inconnues, surtout lorsqu'il s'agit de diagnostic et d'anesthésie. Finalement, la prévention vaut mieux que la chirurgie. Il sera donc crucial de sélectionner un équipage en bonne santé et de développer les solutions d'ingénierie nécessaires pour les protéger.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.