此前，內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的研究人員獲得了美國(guó)能源部“既定的促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)研究計(jì)劃”（Established Program to Stimulate Competitive Research，EPSCoR）所提供的10萬(wàn)美元獎(jiǎng)金，用于開(kāi)發(fā)這款手術(shù)機(jī)器人。在未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)可以為宇航員在遠(yuǎn)離地球（比如執(zhí)行飛往火星的任務(wù)時(shí)）的情況下提供外科手術(shù)解決方案，以應(yīng)對(duì)緊急的醫(yī)療事件。

不過(guò)，在2024年登上國(guó)際空間站之后，MIRA首先要接受相關(guān)的測(cè)試，這些測(cè)試將在一個(gè)微波爐大小的實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行。研究人員希望通過(guò)一系列無(wú)需醫(yī)生或宇航員指導(dǎo)的自主測(cè)試，來(lái)微調(diào)該機(jī)器人在微重力環(huán)境下的手術(shù)操作，這些自主測(cè)試包括切斷繃緊的橡皮筋，以及模擬手術(shù)動(dòng)作推動(dòng)串在電線上的金屬環(huán)等。

內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的工程學(xué)教授謝恩·法利特（Shane Farritor）在一份聲明中說(shuō)：“美國(guó)國(guó)家航空航天局是這項(xiàng)研究的長(zhǎng)期支持者，作為這項(xiàng)努力的成果，我們的機(jī)器人將有機(jī)會(huì)登上國(guó)際空間站。”據(jù)法利特估計(jì)，MIRA可能還要50至100年才能獨(dú)立開(kāi)展手術(shù)。就2024年的測(cè)試而言，其目標(biāo)并不是該機(jī)器人的自動(dòng)化水平，而是在微重力條件下對(duì)其操作能力進(jìn)行微調(diào)。

【資料圖】

MIRA機(jī)器人重量約為0.9千克，呈纖長(zhǎng)的圓柱形，底部具有兩根可移動(dòng)的操作臂，末端配有抓取和切割的工具。在進(jìn)行真正的手術(shù)操作之前，研究人員還需要進(jìn)行大量的測(cè)試和微調(diào)工作。接下來(lái)的一年里，法利特和他的團(tuán)隊(duì)將為MIRA編寫定制程序，配置各項(xiàng)參數(shù)，使其能夠在標(biāo)準(zhǔn)化的空間站實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。他們還需要進(jìn)行大量的極端條件測(cè)試，以確保MIRA在太空中能按預(yù)期運(yùn)行，并且在發(fā)射過(guò)程中安然無(wú)恙。

在之前的測(cè)試中，外科醫(yī)生已經(jīng)成功使用MIRA進(jìn)行了結(jié)腸切除手術(shù)。在另一項(xiàng)測(cè)試中，一名前美國(guó)國(guó)家航空航天局宇航員成功對(duì)MIRA進(jìn)行了遠(yuǎn)程操控，在距離手術(shù)室1448公里的地方完成了模擬手術(shù)任務(wù)。

MIRA是由法利特參與創(chuàng)立的初創(chuàng)公司Virtual Incision開(kāi)發(fā)的，自2006年成立以來(lái)，該公司已經(jīng)吸引了超過(guò)1億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資。

太空手術(shù)會(huì)面臨哪些問(wèn)題？

在2018年6月19日發(fā)表于《英國(guó)外科雜志》（British Journal of Surgery）的一篇文章中，研究者提出了一個(gè)棘手的問(wèn)題：如何應(yīng)對(duì)太空外科手術(shù)中漂浮的傳染性體液？根據(jù)這篇名為《太空中的外科手術(shù)》（Surgery in space）的綜述論文，逃逸的血液、尿液和糞便僅僅是宇航員在太空外科手術(shù)過(guò)程中面臨的眾多復(fù)雜問(wèn)題的一小部分。

來(lái)自美國(guó)匹茲堡大學(xué)和英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院醫(yī)院的研究人員梳理了60年來(lái)的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，對(duì)太空手術(shù)可能帶來(lái)的并發(fā)癥進(jìn)行了最全面的匯總?！霸诼L(zhǎng)的太空旅行中，未來(lái)的宇航員或殖民者將不可避免地遇到一系列常見(jiàn)病癥，”研究人員在論文中寫道，“新的病癥可能會(huì)由長(zhǎng)期失重、宇宙輻射暴露和創(chuàng)傷等引起。”至少就目前而言，人類對(duì)于處理這些問(wèn)題還毫無(wú)準(zhǔn)備。

太空中有很多東西可以傷害到宇航員，但目前并沒(méi)有多少處理這些危險(xiǎn)的方法。研究人員在綜述中寫道，目前國(guó)際空間站上處理突發(fā)醫(yī)療事件的方法包括盡快將宇航員送回地球。如果是在火星上，返回地球進(jìn)行治療顯然并不現(xiàn)實(shí)。根據(jù)計(jì)算，即使在最佳條件下，前往火星的旅程也需要大約9個(gè)月時(shí)間。讓地球上的醫(yī)生通過(guò)醫(yī)療機(jī)器人實(shí)施遠(yuǎn)程手術(shù)同樣不是個(gè)好主意?！暗厍蚝突鹦侵g的距離是7820萬(wàn)公里，意味著任何地方的無(wú)線電信號(hào)通訊延遲都在4到22分鐘之間，”研究人員寫道。

如果在太空中有進(jìn)行手術(shù)的必要，就必須由訓(xùn)練有素的人來(lái)親手完成。這本身也會(huì)帶來(lái)問(wèn)題?，F(xiàn)有航天器的存儲(chǔ)空間過(guò)于狹小，無(wú)法容納一家小型醫(yī)院所擁有的一切?！皵y帶處理每一種太空病癥所需的設(shè)備將是不可能的，”研究人員寫道。以往的研究提出，解決這一問(wèn)題的方法之一是3D打印。與其發(fā)射攜帶所有已知醫(yī)療工具的飛船，不如建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，將所有醫(yī)療工具的3D打印模板囊括進(jìn)去。通過(guò)這一方法，宇航員醫(yī)生就可以在需要的時(shí)候打印出所需的工具。

外科手術(shù)本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)。為了對(duì)抗飛船上的微重力環(huán)境，患者必須忍受身體被限制住。在患者被固定住之后，從開(kāi)放傷口里滲出的體液將是另一個(gè)更加棘手的挑戰(zhàn)?！坝捎诒砻鎻埩Φ拇嬖?，血液往往會(huì)聚集起來(lái)，并且在器械的破壞下形成圓珠狀的液滴，”研究人員寫道，“這些液滴會(huì)從身體表面漂浮起來(lái)，并散布在整個(gè)艙內(nèi)，帶來(lái)的潛在的生物危害。”

更糟糕的是，在病人被固定住時(shí)，由于沒(méi)有重力的作用，病人的腸道無(wú)法固定就位，可能會(huì)漂浮起來(lái)并靠在腹壁上。這會(huì)增加病人腸道在手術(shù)過(guò)程中被意外切除的風(fēng)險(xiǎn)，腸胃細(xì)菌也可能逃逸到病人體內(nèi)和飛船環(huán)境中。避免血液和其他體液污染的一個(gè)方法是，將病人置于一個(gè)與飛船其他部分隔離的“密封艙室”內(nèi)。研究人員稱，這種艙室或許可以做成特制的“創(chuàng)傷救治艙”（traumapod）形式，這是一個(gè)密封的醫(yī)療艙，設(shè)置在未來(lái)飛船的內(nèi)部。