太空旅行如何帮助你保持健康

Inigo Munoz Elorza of Spain works together with Stefan Dobrovolny of Austria (R) during a simulated Mars mission on Tyrolean glaciers in Kaunertal, Austria, August 7, 2015. The Austrian Space Forum is sending some of its researchers to practice weight-less walking in spacesuits on a glacier which resembles the terrain on Mars. REUTERS/Dominic Ebenbichler - RTX1NH0P
Technologies developed in space are solving serious health problems back here on earth.Image: REUTERS/Dominic Ebenbichler
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国际空间站上的宇航员正在培育有望助力开发新药的晶体,供地球上的人们使用。以下是已经从太空领域发展而来的十项医疗保健技术:

1. 可切除脑肿瘤的机器人

加拿大在航天飞机时代研发了Canadarm2,这是一条连接在国际空间站外部的机械臂。它用于在空间站外执行许多任务,避免宇航员进行高风险太空行走。这项技术促成了neuroArm的诞生,它能够进行磁共振成像扫描仪内的精准手术,例如切除脑肿瘤。

neuroArm正在执行任务。

2. 用于激光眼科手术的眼球追踪器

在太空中,失重会改变眼睛移动和感知运动的方式。人们开发了高科技眼球追踪器,用于观察宇航员在微重力环境中日常工作时的视线位置。眼球运动是矫正视力的激光眼科手术面临的一项难题。为太空飞行开发的眼球追踪器如今也用于矫正视力的激光眼科手术,以确保激光束定位准确。

3. 帮助哮喘患者顺畅呼吸

一氧化氮是空气中常见的污染物,在地球和国际空间站上都存在。当一个人的气道发炎时,哮喘患者便会出现这种情况,呼出气中的一氧化氮含量会升高。欧洲航天局开发了一种设备,能够准确测量一氧化氮,检测宇航员呼出气中潜在的炎症。这样,宇航员便能在情况恶化前接受治疗。这项技术如今也用于哮喘患者,检测其因肺部炎症而导致的呼出气一氧化氮含量。

4. 强健骨骼

由于身体不受重力作用,宇航员会出现严重的骨密度流失,与老年骨质疏松患者的骨质流失相似。人们尝试通过每日锻炼来减少骨质流失。宇航员还证实,每周服用少量双膦酸盐可以进一步减少骨质流失。此类药物研究成果已开始惠及地球上的老龄人口。

5. 测量体温

几十年前,美国国家航空航天局喷气推进实验室开发了红外技术,用于测量行星和恒星的温度。1991年,这项技术被应用于耳温计。耳温计只需几秒钟即可测出体温,而且已被证明能够提供准确的体温读数,因此非常适合在医院、医生诊所乃至家中使用。

耳温计采用美国国家航空航天局开发的红外技术。Marlon Lopez MMG1 Design/Shutterstock

6. 测量颅内压力

在研究宇航员视力变化时,科学家发现,这些变化是由颅内压力升高引起的,而压力升高又源于脑脊液容量增加。飞行外科医生需要便捷的方法来监测这些压力变化。英国的研究促成了一种设备的问世,它通过测量鼓膜位移来测量颅内压力;这种方法无创、速度更快,而且随处可用。

7. 用《星际迷航》牵引光束帮助排出肾结石

身处太空会增加肾结石形成的风险。对宇航员来说,肾结石可能导致感染和严重并发症,甚至需要撤离机组人员。与美国国家航空航天局合作开展的研究开发了类似《星际迷航》的手持超声技术,可以探测、移动结石,继而将其粉碎,使其更容易排出。这项技术也可能让地球上的肾结石患者受益。

8. 让牙套隐形

半透明多晶氧化铝。这个名字有点拗口。这种先进的陶瓷材料强度高、透明度极高且抗碎裂,最初为国防和航空航天领域开发。有人提出,可用这种材料制作半透明的牙套托槽,使其看起来与牙齿颜色相近。经过试用后,它成为有史以来最成功的正畸产品之一。

9. 利用医学影像检测损伤和癌症

处理数字信号并非易事。美国国家航空航天局开创了高科技数字信号处理技术,在阿波罗计划时代增强月球图像,以寻找最佳登月地点。如今,这些信号处理技术广泛应用于CT和MRI扫描仪,帮助医生发现损伤和癌症,而无需切开患者身体进行检查。这项技术至今仍在不断发展。

10. 将航天器过滤系统用于简化肾透析

水很重,因此宇航员需要减少从地球运上太空的水量。他们通过回收和净化国际空间站上的大多数液体来实现这一点(包括他们的尿液)。在开发这些过滤系统时,科学家将同样的技术用于去除有毒废物,从用过的透析液中清除有毒废物。由此诞生的新型透析机不再需要持续供水和排水管路,因此耗电更少且便于携带,可以在家中使用。

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