Plus tôt cette année, il a été signalé qu’un astronaute dans l’espace avait développé un caillot sanguin potentiellement mortel dans le cou. Cela a été traité avec succès avec des médicaments par des médecins sur Terre, évitant une intervention chirurgicale. Mais étant donné que les agences spatiales et les compagnies privées de vols spatiaux se sont engagées à faire atterrir des humains sur Mars dans les décennies à venir, nous ne serons peut-être pas aussi chanceux la prochaine fois.
Les urgences chirurgicales sont en fait l’un des principaux défis en matière de voyage spatial humain. Mais au cours des 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, lorsqu’elle est la plus proche. 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, aidé par les télécommunications 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 des communications de plus de vingt minutes.
En plus de la distance, l’environnement extrême auquel est confronté le transit vers et sur Mars comprend la microgravité, des niveaux de rayonnement élevés et une cabine ou une combinaison sous pression fermée. C’est difficile pour les corps des astronautes et cela prend du temps à s’y habituer.
Nous savons déjà que le voyage spatial modifie les cellules des astronautes, la régulation de la pression artérielle et les 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. Ainsi, en termes d’aptitude à la chirurgie, un astronaute blessé ou malade sera déjà désavantagé physiologiquement.
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 au cours d’une mission sur Mars. Les principales causes incluent les blessures, l’appendicite, l’inflammation de la vésicule biliaire ou le cancer. Les astronautes sont soumis à un dépistage approfondi lorsqu’ils sont sélectionnés, mais des 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 chez l’homme. Par exemple, les astronautes ont réussi à réparer la queue de rat et à effectuer une laroscopie – une procédure chirurgicale mini-invasive utilisée pour examiner et réparer les organes à l’intérieur de l’abdomen – sur les animaux, en microgravité.
Ces chirurgies ont conduit à de nouvelles innovations et améliorations telles que la magnétisation des outils chirurgicaux afin qu’ils collent à la table, et la limitation du «chirurgien» aussi.
Un problème était que, pendant une chirurgie ouverte, les intestins flottaient, obscurcissant la vue du champ chirurgical. Pour y faire face, les voyageurs spatiaux devraient opter pour des techniques chirurgicales mini-invasives, telles que la chirurgie par trou de serrure, qui se produisent idéalement dans les cavités internes des patients grâce à 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 «zéro gravité», les chirurgiens ayant réussi 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 en raison de la tension superficielle. Des gouttelettes flottantes peuvent également former des ruisseaux qui pourraient restreindre la vue du chirurgien, ce qui n’est pas idéal. L’air circulant d’une cabine fermée peut également être un risque d’infection. Des bulles chirurgicales et des outils chirurgicaux répulsifs pour le 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 une verrière aérienne en plastique transparent chirurgical avec des ports de bras, visant à empêcher la contamination.
En orbite ou sur Mars, cependant, nous aurions idéalement besoin d’un «traumapode» hypothétique, avec une protection contre les radiations, des robots chirurgicaux, un support de vie avancé et des contraintes. Ce serait un module dédié avec une alimentation en air filtré et un ordinateur pour aider au diagnostic et au traitement.
Robots et impression 3D
Les chirurgies effectuées dans l’espace jusqu’à présent ont révélé qu’une grande quantité de matériel de soutien est essentielle. C’est un luxe que l’équipage peut ne pas avoir lors d’un voyage vierge vers Mars. Vous ne pouvez pas prendre beaucoup d’équipement sur une fusée. Il a donc été suggéré qu’une imprimante 3D pourrait utiliser des matériaux de Mars lui-même pour développer des outils chirurgicaux.
Les outils qui ont été imprimés en 3D ont été testés avec succès par une équipe sans expérience chirurgicale préalable, effectuant 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 jusqu’à la fin avec les instruments imprimés en 3D tels que les pinces à serviettes, les poignées de scalpel et les pinces dentées.
La chirurgie robotique est une autre option qui a été utilisée régulièrement sur Terre et testée pour les excursions planétaires. Au cours de NEEMO 7, une série de missions dans l’habitat sous-marin Verseau dans les Florida Keys par la NASA, la chirurgie d’un robot contrôlé par un autre laboratoire a été utilisée avec succès pour retirer une fausse vésicule biliaire et des calculs rénaux d’un faux corps. Cependant, le retard dans les communications dans l’espace rendra la télécommande un problème. Idéalement, les robots chirurgicaux devraient être autonomes.
Il existe une multitude de recherches et de préparation pour l’éventuel événement d’une urgence chirurgicale lors d’une mission sur Mars, mais il existe de nombreuses inconnues, en particulier en ce qui concerne le diagnostic et l’anesthésie. En fin de compte, la prévention est meilleure que la chirurgie. Il sera donc crucial de sélectionner un équipage sain et de développer les solutions d’ingénierie nécessaires pour les protéger.
Cet article est republié de The Conversation par Nina Louise Purvis, chercheuse de troisième cycle en médecine spatiale, King’s College de Londres, sous licence Creative Commons. Lisez l’article original.
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