深海下的手术
当人们提到进行手术时，一定会想到清洁明亮的医院手术室。但是，现在人们却异想天开地将手术室搬到天上和海下。前不久，一组法国的科研和医疗人员成功地在失重飞机上完成了世界首例失重状态下的人体外科手术，为一位46岁志愿患者成功地摘除了前臂上的一个脂肪瘤。虽然到目前为止还没有进行过真正的海下人体手术，但海下手术的研究却已经进行几年了。
“宝瓶座”海下实验室
海下手术是在一个海下的潜水器里进行的，科学家们给它取了一个很好听的名字——“宝瓶座”海下实验室。它位于距离美国佛罗里达州基拉戈海岸约5英里的地方，建在20米左右深的水下珊瑚礁旁边。它是一个黄色试管状的潜水器，长14米，宽3米，有一辆公共汽车大小，里面布满了各种仪器和生活设施，可供6名成员在里面工作和生活。“宝瓶座”隶属于美国国家海洋与大气管理局，由位于维明顿的北卡罗莱纳大学负责管理。它已经有20年的历史了。最初，海洋生物学家经常利用它来研究周边海域的暗礁和海底状况。现在，“宝瓶座”的主要任务从研究海洋转向了为太空服务。美国的航空航天局利用这个潜水器作为他们“极限环境任务实施”计划(尼莫计划)的实验场所，在这里进行太空工程医学研究和航天员训练。美国的航空航天局已经派遣了11个工作组到“宝瓶座”里工作和训练，最近第11工作组(尼莫-11)刚完成任务，从海底返回。
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在“宝瓶座”的尼莫任务中，很重要的一项实验就是进行海下手术实验。为什么要在海下进行手术呢?这与今后长时间的太空探险，尤其是月球和火星的探险有密切的关系。航天员虽然都是身体健康的人，但是在太空这种极端恶劣的环境下免不了会生病。如果是小病，航天员利用飞船中的药包可以自己治疗；如果得了大病，尤其是要进行急救或手术的病，飞船中没有专门的外科医生怎么办?在围绕地球轨道飞行时，如果航天员需要手术，还可以派急救飞船将航天员送回地球，但这种代价也是十分昂贵的，据说要将一名航天员送回地球治病，需要花费5亿美元。如果在飞往火星的路途中，或者航天员到达月球和火星上需要进行手术就无能为力了。我们可以想象一下，在长期的飞行中，一旦某个航天员在太空中遇到意外，没有及时医疗救助，将对航天员的生命安全和整个太空研究计划带来多么大的损失呀! 因此，美国国家航空航天局的科学家们提出了在太空进行遥控外科手术的想法。遥控外科手术就是真正动手术的医生是在距离患者很遥远的、有经验的外科医生，他们通过无线通信系统或网络，指挥专业化的外科手术机器人或者没有经过外科手术专业训练的人进行手术。在失重飞机上进行手术是为了验证在今后失重环境下进行手术的可能性，在“宝瓶座”上进行海下手术实验是为了了解在太空进行遥控外科手术的可能性。下面将介绍在尼莫-7和尼莫-9上进行的两次海五手术。
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海下的“胆囊”切除术
2004年10月，尼莫-7组的乘员在到达“宝瓶座”的第4天就要进行一项令人兴奋的实验一腹腔镜探测手术，腹腔镜探测手术是为了进行复杂外科手术所采用的一种技术，它的切口很小，是一种微创手术。这天要进行的是“腹腔探测胆囊切除术”，这项任务的目的是为了了解是否可以使用远距离遥控的方法，在地面很远地方的医生的指导下，使非专业医生来完成一项复杂的医学操作。在极端的环境下，例如在国际空间站、到火星的路途中、战争中或者边缘地区，那里的医疗条件差，没有专业的外科医生，如果出现病人需要进行紧急手术，可能会出现这种情况。尼莫7的乘员将在海下这种特殊的环境下完成这项手术。
这次的模拟外科手术的主刀医生是远在几千里外的加拿大外科医生迈林·安佛林，在水底实验室的一台名为“宙斯”的机器人充当他的“双手”。宙斯机器人有两个机械手臂和一个内窥镜手臂，均可以由外科医生利用监控器和操作杆进行遥控。迈林使用两路电视和音频通信，通过通话的方法来指导水下的加拿大航天员罗伯特操纵机器人。罗伯特是尼莫-7乘员组的指令长。他并不是一个真正的医生，只是一位经过短期训练的初学者。手术患者也不是真正的人，而是一个十分逼真的用来进行外科手术训练的假人，在它的身体里有一个假胆囊，这次要通过遥控手术将这个“胆囊”切除。
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手术器械是一个腹腔镜，它是一种细长管状内诊镜，它的头上有一个很小的摄像机，可以与电视相连，外科医生可以通过食管将它插入腹腔或骨盆，检查里面组织结构是否有病变，或者实施手术，将病变的器官或组织切除。与传统手术方法相比，它的优越性是十分明显的：手术效果与传统手术相同，但对病人的损伤要小得多，而且手术后恢复更快。
对于这次手术，参加实验的人员做了周密的安排。如果在手术过程中医生与机器人之间的联系突然中断，这时其他的航天员便会暂时“接管”机器人，并通知医生通过其他线路保持联系。
实验非常成功，假人的“胆囊”被切除了!尽管这次手术只是切除胆囊，而且实际上只是在一个供外科训练用的假人身上进行的，但是美国宇航局把这次实验看作是一个在理论和数据采集上都有重要意义的实验。手术的成功说明如果国际空间站的航天员碰到紧急情况需要手术时，有可能在外太空进行紧急手术治疗。
除了进行机器人手术实验外，水下的乘员还在地面医生的指导下在自己身上完成一些医疗过程——比如超声波检查和肾结石排出等。
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静脉缝合手术
在地球的人们欢度周末的时候，尼莫-9任务的乘员却在海下完成了一项令人惊奇的实验。这是一项微创手术(CMAS)实验，目的是评价在极端环境或月球的环境下采用遥控方法进行手术的可能性。进行手术的机器人医生是一个新的两臂机器人，它比前几次任务中使用的机器人功能更强和轻便。它有一个立体摄像机，遥远的主刀外科医生可以从三个方向来观察手术部位，而不是标准的两维图像。通过地基和无线远程通信网络可以将信号传递到机器人的臂上。这次的任务是缝合“宝瓶座”上一个模拟手术假人的静脉。手术室很简单，是在尼莫号乘员的卧室里进行的。在乘员两个铺位的中间搭了一个手术台，两个铺位间安装和悬挂着一个久经战场的机器人。手术开始时，拍摄手术过程的摄像机将图像从卧室镜头转向机器人手术平台。几千里外安大略湖汉密尔顿的遥控手术平台上，外科医生曼林·安佛林控制着机器人进行一项复杂的外科手术——静脉缝合手术，“宝瓶座”里的一个轻装潜水员在地面医生的指导下，递给机器人进行手术时所需要的手术器械。整个手术过程都很顺利，这次手术标志着人类历史上第一次在极端环境(海下)进行成功的整个机器人手术平台操作。
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这次手术还有一个重大的意义是解决了信号延迟的问题，也就是说信号在两地之间的传递是需要时间的，两地距离越近，传递的潜伏期越短；两地距离越远，潜伏期越长。在进行遥距离的手术时，如果信号延迟超过0.7秒，外科医生对机器人的控制就会发生问题。如果在国际空间站上进行遥控手术，国际空间站距离地球还不算太远，对手术可能影响不大。但是，如果在遥远宇宙中，比如月球和火星，信号的传递时间将超过0.7秒，可能会影响医生对机器人手术操作的准确性。这次在“宝瓶座”上的手术延迟时间达到2秒，手术也获得成功，这确实是一个十分振奋人心的消息，这说明如果月球上的航天员得病了，地面上的医生也可以通过遥控的方法为他动手术。
海下手术实验的成功进一步推动了遥医学的发展，它为航天员和地球上极端环境下生活的人们提供了医疗保证条件。
[责任编辑]蒲 晖, http://www.100md.com(沈羡云)
“宝瓶座”海下实验室
海下手术是在一个海下的潜水器里进行的，科学家们给它取了一个很好听的名字——“宝瓶座”海下实验室。它位于距离美国佛罗里达州基拉戈海岸约5英里的地方，建在20米左右深的水下珊瑚礁旁边。它是一个黄色试管状的潜水器，长14米，宽3米，有一辆公共汽车大小，里面布满了各种仪器和生活设施，可供6名成员在里面工作和生活。“宝瓶座”隶属于美国国家海洋与大气管理局，由位于维明顿的北卡罗莱纳大学负责管理。它已经有20年的历史了。最初，海洋生物学家经常利用它来研究周边海域的暗礁和海底状况。现在，“宝瓶座”的主要任务从研究海洋转向了为太空服务。美国的航空航天局利用这个潜水器作为他们“极限环境任务实施”计划(尼莫计划)的实验场所，在这里进行太空工程医学研究和航天员训练。美国的航空航天局已经派遣了11个工作组到“宝瓶座”里工作和训练，最近第11工作组(尼莫-11)刚完成任务，从海底返回。
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在“宝瓶座”的尼莫任务中，很重要的一项实验就是进行海下手术实验。为什么要在海下进行手术呢?这与今后长时间的太空探险，尤其是月球和火星的探险有密切的关系。航天员虽然都是身体健康的人，但是在太空这种极端恶劣的环境下免不了会生病。如果是小病，航天员利用飞船中的药包可以自己治疗；如果得了大病，尤其是要进行急救或手术的病，飞船中没有专门的外科医生怎么办?在围绕地球轨道飞行时，如果航天员需要手术，还可以派急救飞船将航天员送回地球，但这种代价也是十分昂贵的，据说要将一名航天员送回地球治病，需要花费5亿美元。如果在飞往火星的路途中，或者航天员到达月球和火星上需要进行手术就无能为力了。我们可以想象一下，在长期的飞行中，一旦某个航天员在太空中遇到意外，没有及时医疗救助，将对航天员的生命安全和整个太空研究计划带来多么大的损失呀! 因此，美国国家航空航天局的科学家们提出了在太空进行遥控外科手术的想法。遥控外科手术就是真正动手术的医生是在距离患者很遥远的、有经验的外科医生，他们通过无线通信系统或网络，指挥专业化的外科手术机器人或者没有经过外科手术专业训练的人进行手术。在失重飞机上进行手术是为了验证在今后失重环境下进行手术的可能性，在“宝瓶座”上进行海下手术实验是为了了解在太空进行遥控外科手术的可能性。下面将介绍在尼莫-7和尼莫-9上进行的两次海五手术。
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海下的“胆囊”切除术
2004年10月，尼莫-7组的乘员在到达“宝瓶座”的第4天就要进行一项令人兴奋的实验一腹腔镜探测手术，腹腔镜探测手术是为了进行复杂外科手术所采用的一种技术，它的切口很小，是一种微创手术。这天要进行的是“腹腔探测胆囊切除术”，这项任务的目的是为了了解是否可以使用远距离遥控的方法，在地面很远地方的医生的指导下，使非专业医生来完成一项复杂的医学操作。在极端的环境下，例如在国际空间站、到火星的路途中、战争中或者边缘地区，那里的医疗条件差，没有专业的外科医生，如果出现病人需要进行紧急手术，可能会出现这种情况。尼莫7的乘员将在海下这种特殊的环境下完成这项手术。
这次的模拟外科手术的主刀医生是远在几千里外的加拿大外科医生迈林·安佛林，在水底实验室的一台名为“宙斯”的机器人充当他的“双手”。宙斯机器人有两个机械手臂和一个内窥镜手臂，均可以由外科医生利用监控器和操作杆进行遥控。迈林使用两路电视和音频通信，通过通话的方法来指导水下的加拿大航天员罗伯特操纵机器人。罗伯特是尼莫-7乘员组的指令长。他并不是一个真正的医生，只是一位经过短期训练的初学者。手术患者也不是真正的人，而是一个十分逼真的用来进行外科手术训练的假人，在它的身体里有一个假胆囊，这次要通过遥控手术将这个“胆囊”切除。
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手术器械是一个腹腔镜，它是一种细长管状内诊镜，它的头上有一个很小的摄像机，可以与电视相连，外科医生可以通过食管将它插入腹腔或骨盆，检查里面组织结构是否有病变，或者实施手术，将病变的器官或组织切除。与传统手术方法相比，它的优越性是十分明显的：手术效果与传统手术相同，但对病人的损伤要小得多，而且手术后恢复更快。
对于这次手术，参加实验的人员做了周密的安排。如果在手术过程中医生与机器人之间的联系突然中断，这时其他的航天员便会暂时“接管”机器人，并通知医生通过其他线路保持联系。
实验非常成功，假人的“胆囊”被切除了!尽管这次手术只是切除胆囊，而且实际上只是在一个供外科训练用的假人身上进行的，但是美国宇航局把这次实验看作是一个在理论和数据采集上都有重要意义的实验。手术的成功说明如果国际空间站的航天员碰到紧急情况需要手术时，有可能在外太空进行紧急手术治疗。
除了进行机器人手术实验外，水下的乘员还在地面医生的指导下在自己身上完成一些医疗过程——比如超声波检查和肾结石排出等。
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静脉缝合手术
在地球的人们欢度周末的时候，尼莫-9任务的乘员却在海下完成了一项令人惊奇的实验。这是一项微创手术(CMAS)实验，目的是评价在极端环境或月球的环境下采用遥控方法进行手术的可能性。进行手术的机器人医生是一个新的两臂机器人，它比前几次任务中使用的机器人功能更强和轻便。它有一个立体摄像机，遥远的主刀外科医生可以从三个方向来观察手术部位，而不是标准的两维图像。通过地基和无线远程通信网络可以将信号传递到机器人的臂上。这次的任务是缝合“宝瓶座”上一个模拟手术假人的静脉。手术室很简单，是在尼莫号乘员的卧室里进行的。在乘员两个铺位的中间搭了一个手术台，两个铺位间安装和悬挂着一个久经战场的机器人。手术开始时，拍摄手术过程的摄像机将图像从卧室镜头转向机器人手术平台。几千里外安大略湖汉密尔顿的遥控手术平台上，外科医生曼林·安佛林控制着机器人进行一项复杂的外科手术——静脉缝合手术，“宝瓶座”里的一个轻装潜水员在地面医生的指导下，递给机器人进行手术时所需要的手术器械。整个手术过程都很顺利，这次手术标志着人类历史上第一次在极端环境(海下)进行成功的整个机器人手术平台操作。
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这次手术还有一个重大的意义是解决了信号延迟的问题，也就是说信号在两地之间的传递是需要时间的，两地距离越近，传递的潜伏期越短；两地距离越远，潜伏期越长。在进行遥距离的手术时，如果信号延迟超过0.7秒，外科医生对机器人的控制就会发生问题。如果在国际空间站上进行遥控手术，国际空间站距离地球还不算太远，对手术可能影响不大。但是，如果在遥远宇宙中，比如月球和火星，信号的传递时间将超过0.7秒，可能会影响医生对机器人手术操作的准确性。这次在“宝瓶座”上的手术延迟时间达到2秒，手术也获得成功，这确实是一个十分振奋人心的消息，这说明如果月球上的航天员得病了，地面上的医生也可以通过遥控的方法为他动手术。
海下手术实验的成功进一步推动了遥医学的发展，它为航天员和地球上极端环境下生活的人们提供了医疗保证条件。
[责任编辑]蒲 晖, http://www.100md.com(沈羡云)