Sangre pegajosa o impresión 3D: Así podría ser una cirugía en el espacio

Hace un año saltó a los medios la noticias de que un astronauta en el espacio había desarrollado un coágulo de sangre potencialmente mortal en el cuello. Por fortuna, el tratamiento con medicamentos desde la Tierra tuvo éxito y evitó la cirugía. Pero dado que las agencias espaciales y las compañías privadas de vuelos espaciales se han comprometido a llevar humanos a Marte en las próximas décadas, es posible que no tengamos tanta suerte la próxima vez. ¿Qué soluciones se plantean las agencias para una posible cirugía en el espacio?

Las emergencias quirúrgicas son, de hecho, uno de los principales desafíos cuando se trata de viajes espaciales tripulados. Pero en los últimos años, los investigadores de la medicina espacial han presentado una serie de ideas que podrían ayudar, desde robots quirúrgicos hasta impresoras 3D.

Marte está a la friolera de 54,6 millones de kilómetros de la Tierra, y eso cuando está más cerca. En comparación, la Agencia Espacial Internacional (ISS) orbita a solo 400 kilómetros sobre la Tierra. Para emergencias quirúrgicas en la ISS, el procedimiento consiste en estabilizar al paciente y transportarlo de regreso a la Tierra, ayudado por telecomunicaciones en tiempo real. Esto no funcionaría en las misiones a Marte, porque la evacuación llevaría meses o años, y puede haber una latencia en las comunicaciones de más de veinte minutos.

Además de la distancia, el entorno extremo al que se enfrenta durante el tránsito hacia y sobre Marte incluye microgravedad, altos niveles de radiación y una cabina o traje presurizado cerrado. Esto es difícil para los cuerpos de los astronautas y lleva tiempo acostumbrarse.

Ya sabemos que los viajes espaciales cambian las células de los astronautas, la regulación de la presión arterial y el rendimiento cardíaco. También afecta a la distribución de líquidos del cuerpo y debilita sus huesos y músculos. Los viajeros espaciales también pueden desarrollar infecciones más fácilmente. Entonces, en términos de aptitud para la cirugía, un astronauta lesionado o indispuesto estará en clara desventaja fisiológica.

Pero, ¿Qué probabilidades hay de que un astronauta realmente necesite cirugía? Para una tripulación de siete personas, los investigadores estiman que habrá un promedio de una emergencia quirúrgica cada 2.4 años durante una misión a Marte. Las principales causas incluyen lesiones, apendicitis, inflamación de la vesícula biliar o cáncer. Los astronautas se examinan minuciosamente cuando son seleccionados, pero las emergencias quirúrgicas pueden ocurrir en personas sanas y pueden agravarse en el entorno extremo del espacio.

El astronauta Chris Hadfield usando un laboratorio de cardio en la ISS. / Crédito: NASA

Intestinos flotantes

La cirugía en microgravedad es posible y ya se ha realizado, aunque todavía no en humanos. Por ejemplo, los astronautas han logrado reparar colas de rata y realizar en animales una laroscopia, un procedimiento quirúrgico mínimamente invasivo utilizado para examinar y reparar los órganos dentro del abdomen, mientras se encuentran en microgravedad.

Estas cirugías han dado lugar a innovaciones y mejoras, como magnetizar las herramientas quirúrgicas para que se adhieran a la mesa y también retener al "cirujano".

Un problema era que, durante la cirugía abierta, los intestinos flotaban, tapando la vista del campo quirúrgico. Para lidiar con esto, los viajeros espaciales deben optar por técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas, como la cirugía de ojo de cerradura, que idealmente se hace dentro de las cavidades internas de los pacientes a través de pequeñas incisiones con una cámara e instrumentos.

En 2017 se realizó una laroscopia en un abdomen falso durante un vuelo parabólico de "gravedad cero" , y los cirujanos pudieron detener con éxito el sangrado traumático. Pero advirtieron que sería psicológicamente difícil llevar a cabo tal procedimiento en un compañero de tripulación.

Los fluidos corporales también se comportarán de manera diferente en el espacio y en Marte. La sangre de nuestras venas puede adherirse a los instrumentos debido a la tensión superficial. Las gotitas flotantes también pueden formar corrientes que podrían tapar la vista del cirujano, lo que no es muy recomendable. El aire circulante de una cabina cerrada también puede representar un riesgo de infección. Las burbujas quirúrgicas y las herramientas quirúrgicas que repelen la sangre podrían ser la solución.

Un asentamiento en Marte necesitaría un traumapod, un modulo especializado/ Crédito: NASA

Los investigadores ya han desarrollado y probado varios recintos quirúrgicos en entornos de microgravedad. Por ejemplo, la NASA evaluó un sistema cerrado que comprende un dosel superior de plástico transparente quirúrgico con puertos de brazos, con el objetivo de prevenir la contaminación.

Sin embargo, cuando orbitemos o nos esablezcamos en Marte, lo ideal sería un hipotético "traumapod", con protección contra la radiación, robots quirúrgicos, soporte vital avanzado y restricciones. Sería un módulo especializado con suministro de aire filtrado y una computadora para ayudar en el diagnóstico y el tratamiento.

Robots e impresión 3-D

Las cirugías realizadas hasta ahora en el espacio han revelado que una gran cantidad de equipo de apoyo es fundamental. Este es un lujo que la tripulación no puede tener en un viaje a Marte. No se puede llevar mucho equipo en un cohete. Por lo tanto, se ha sugerido que una impresora 3D podría utilizar materiales del propio Marte para desarrollar herramientas quirúrgicas.

Las herramientas que han sido impresas en 3D han sido probadas con éxito por personal sin experiencia quirúrgica previa, realizando una tarea similar a la cirugía simplemente cortando y suturando materiales (en lugar de un cuerpo). No hubo una diferencia sustancial en el tiempo de finalización con los instrumentos impresos en 3D, como pinzas para toallas, mangos de bisturí y pinzas dentadas.

La cirugía robótica es otra opción que se ha utilizado de forma rutinaria en la Tierra y se ha probado para realizar excursiones planetarias. Durante NEEMO 7, una serie de misiones de la NASA en el hábitat submarino Aquarius en los Cayos de Florida, se utilizó con éxito la cirugía de un robot controlado desde otro laboratorio para eliminar una vesícula biliar falsa y un cálculo renal de un cuerpo falso. Sin embargo, el retraso en las comunicaciones en el espacio hará que el control remoto sea un problema. Idealmente, los robots quirúrgicos deberían ser autónomos.

Existe una gran cantidad de investigación y preparación para un posible suceso de emergencia quirúrgica durante una misión a Marte, pero hay muchas incógnitas, especialmente cuando se trata de diagnóstico y anestesia. En definitiva, la prevención es mejor que la cirugía. Por lo tanto, será crucial seleccionar un equipo saludable y desarrollar las soluciones de ingeniería necesarias para protegerlo.