书城科普太空生活全接触(神秘的太空世界丛书)
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第60章 太空医疗中的超声诊断技术

空间站的宇航员们距地球上最近医院的垂直距离大约是250英里。人类还将派遣宇航员前往火星,那么这个距离就更远了,据估计大约是3500万英里。所以,如果有人在火星上生病或受伤怎么办?飞船上的医生会治疗一些病,但他们不是医治百病的专家。何况,在制订治疗方案前,最重要的是对疾病做出准确的诊断。在飞船或其他星球上有仪器可以进行诊断吗?有专业的人员可以操作这些仪器和做出正确的诊断吗?为了保证宇航员飞行中的健康,在今后的长期飞行中必须解决这个问题。

超声波诊断仪美国宇航局的工程师和飞行外科医生建议,用一台超声诊断仪来解决这个问题。它具备双重功能,既能作为科学研究用,又能作为宇航员身体检查的医疗设备。

超声诊断仪是一种孕妇在怀孕期间,为了保证腹中胎儿健康而需要多次使用的仪器。既然它能诊断出胎儿在母亲腹中的健康状态,也应该可以对宇航员身体检查起作用。这种联想使人们提出了将其应用范围扩大到太空中的计划。于是,美国宇航局提出通过安排地面上的一名专业放射学专家来指导太空中的宇航员使用超声诊断仪的方法,对飞行中的宇航员进行身体检查。

然而要实现这个计划还有很多工作要做。要熟练地操纵一台超声检诊仪并对测试结果做出正确的诊断并不是一件容易的事。在地面上,训练一个人掌握这项技术大约需要500小时的时间。

要能够准确地控制超声仪的探头是很困难的。特别是在太空中,器官的大小和它们在体内的位置与在地面时都发生了变化。对于超声诊断技术来说,即使器官出现毫米范围内的变化,要用探头去寻找到准确的位置也很困难。一名放射学家要花费几年的时间才能准确地解释黑白、带阴影的超声图。负责该计划的外科医生和美国宇航局的工程师于是提出了在国际空间站和地面基地之间建立视频通讯,由专家来指导宇航员进行超声诊断仪操作的想法。

实现此计划的方法是在太空和地面架起一个宇航员—内科医生沟通的连续视频连线,这些医生可以给宇航员发出应该在哪里安放超声探头以获得清晰图片的指令。宇航员在太空也可通过看人体结构图来安放探测器。放射学家在看宇航员发回的超声图时就好像在放“家庭录像带的拷贝”。

空间站与地面之间的联系有两秒钟的滞后。宇航员和放射学家在进行联系时使用一个装置,这是一种利用硬驱动使图片暂停的装置。空间站和地面基地进行有效实时通讯的时间只占60%。

宇航员进行这个项目训练的时间只有4~6个小时。其中包括教室和实战训练。尽管这项技术还没有用于太空中对医疗紧急情况的处理,但美国宇航局已经完成了整个过程的检测,并在国际空间站上进行了实验。在国际空间站第9宇航组中,第一次进行了太空超声诊断技术应用的实验。两名宇航员在地面专家的指导下,成功地向地面发回了清晰的肩部肌肉结构图像,证明了只受过最少时间训练的宇航员可以掌握超声诊断仪的操作。第十宇航组继续进行超声实验,并增加了超声探测的部位,对宇航员的腹部、牙齿和骨骼也进行超声扫描。

美国宇航局的这项研究计划有益于保证太空飞行中宇航员的健康,而且拓展了地面的远程诊断治疗技术。例如在发生重大事故时,通过这种方法可以由远处的专家指导事故现场的工作人员对伤员进行诊断治疗。在美国威奇托市的弗朗西斯医院已经开始了这项工作,其在飞往事故发生地的直升机乘务员中训练护理人员。这家医院计划使用一种通信手段与医院中的医务专家建立起联系,使外科医生可以随时指导护理人员。又如,在进行体育比赛时,容易出现运动员受伤的情况,在运动现场配备超声诊断仪和经过短期训练的工作人员,及时对运动员受伤情况作出诊断,对保证运动员健康是十分有利的。

美国底特律的一个曲棍球队的更衣室内就安装了一台超声诊断仪器,经过短期培训和专家的远程指导,球队的一名教练已经可以使用这台设备来拍摄运动员肩部和其他受伤部位的超声图。知识点超声波超声波是频率高于20000赫兹的声波,它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用,超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。