Amíg csak a Nemzetközi Űrállomásig (ISS) repültek az asztronauták, gyorsan vissza lehetett hozni őket a Földre, ha valamilyen betegség sürgős orvosi ellátást tett szükségessé. Egy hosszabb Hold-, de főként Mars-missziónál ez kizárt, így ismét reneszánszát éli az űrsebészet kutatása. Lehet-e operálni az űrhajóban? Milyen etikai dilemmák merülhetnek fel és mi történik, ha a sebész sem tud maximális teljesítményt nyújtani a megváltozott körülmények miatt? Babócs Dórával, a Texasi Egyetem houstoni klinika központjának kutatójával beszélgettünk, aki évek óta kutatja az űrorvoslást és -sebészetet.
WhatsAppon beszélünk, mivel nyár végén költözött Szegedről Houstonba. Dóra a University of Texas UTHealth nevű egészségügyi centrumában kapott álláslehetőséget két évre. „A klinika kimagasló színvonalú, endovaszkuláris aorta sebészeti programjának képzésében veszek részt.” Beleláthat abba is, hogy a világ egyik élvonalbeli, úttörő technikáiról híres érsebészeti centrumában mentora hogyan végez minimál-invazív endovaszkuláris (a beteg számára minimális megterheléssel járó, ereken belüli) beavatkozásokat olyan aorta betegségek esetén, amelyekhez egyedi tervezés, komplex sebészeti technika és eljárások szükségesek. Az érsebészet, és azon belül az endovaszkuláris sebészet Amerikában nagyon előrehaladott. A két év letelte után be szeretne csatlakozni egy ottani rezidensi programba.
A 28 éves Dóra Szegeden született, és még kiskorában, Szerbiában élő nagypapájánál nyűgözte le először a csillagos ég látványa. A Szegedi Tudományegyetemen (SZTE) végzett tavaly orvosként, és azt mondja, nehéz volt otthagynia a várost, de élni szeretett volna a houstoni meghívással. Már csak azért is, mert Houston másik fontos érdeklődési területe, az űrorvoslás és az űrsebészet szempontjából is jó választás. Itt van az Egyesült Államok és a NASA egyik űrközpontja, space citynek is nevezik.
8 és 22 között
„Egy űrutazás során legalább ötven olyan kórkép fordulhat elő, amely valamilyen sebészeti szakértelmet igényelhet,
ezeket az eseteket igyekszünk feltérképezni kutatócsoportommal a folyamatosan zajló szakirodalmi áttekintés során.” Bár az asztronauták űrutazás előtti alapos szűrővizsgálatával számos betegséget ki lehet zárni, ezzel is csökkentve az egészségügyi kockázatot, de egy hosszútávú űrutazás alatt számos, újonnan felbukkanó kórképre is számítani kell. A jelenlegi technológiával egy Marsutazás 2,5-3 évig tart. A világűr életre nem alkalmas, a szokatlan környezet, – ahol a gravitáció hiánya és az erős kozmikus sugárzás jelentős megterhelést jelent az emberi test minden szervrendszerére – növeli az új betegségek, illetve orvosi vészhelyzetek kialakulásának esélyét. „Fel kell készülnünk, minden ilyen helyzetre kell egy terv.”
Dóra tavaly végzett orvosként a Szegedi Tudományegyetemen, idén szeptembertől Houstonban folytatja karrierjét. Fotó: Bobkó Anna
Egyik kiemelt, Mars missziók tervezésére fókuszáló projektjükben két csoportba sorolták a betegségeket kutatótársaival, a Yale-en is végzett, szintén magyar származású Angela Preda-val, és mentorukkal, a Melbourne-i Egyetemen dolgozó Rowena Christiansennel. Vannak egyrészt a sürgős sebészeti beavatkozást igénylő kórképek, amelyek váratlanul jelenhetnek meg – például egy vakbélgyulladás. Másrészt vannak olyan betegségek, amelyek a Földön kívüli környezeti faktorok hosszú ideig tartó hatása miatt alakulhatnak ki. Az erős útközbeni kozmikus sugárzás például fokozza a rosszindulatú daganatok kialakulásának kockázatát, még egészséges, alapos kivizsgáláson átesett embereknél is. Mivel élesben még nem volt humán Mars-misszió (a NASA a 2030-as évek végére tervezi az elsőt), most több tudományos munka keretében – a Nemzetközi Űrállomáson történő kutatások, analóg missziók, illetve egyéb, földi körülmények között –próbálják lemodellezni a Földön túli környezet viszontagságait és veszélyeit. Mell-, tüdő- és pajzsmirigyrák, illetve bélrendszeri tumorok is keletkezhetnek a nagy sugárterhelés miatt, de ezek kialakulásának ideje egyénenként változhat; ennek kapcsán még számos kutatás folyik.
A kulcsfaktor az idő: bár az űrsebészetet az 1990-es évek vége óta kutatják, mindaddig nem volt nagy relevanciája, amíg csak rövidebb űrutazásokat hajtottak végre, és például csak a Nemzetközi Űrállomásig (ISS) vagy a Holdig mentek az űrhajósok. A jelenlegi protokoll szerint, az ISS-en előforduló, orvosi ellátást igénylő vészhelyzet kialakulása esetén, a beteg állapotának stabilizálása után törekedni kell a lehető leggyorsabban (általában 24 órán belül) visszajuttatni a Földre, hogy itt kaphassa meg a szükségessé vált teljes kezelést. A Holdig eljutni viszont hosszabb, 3-9 nap között van, hiszen azért látogatunk oda, hogy letelepedjünk és létrehozzunk egy bázist.
„Most, hogy hosszabb időre megyünk a Holdra és a Marsra, ismét szükség lehet képzett sebészre az űrben. Nem sokan kutatjuk világszerte, de úgy látom, ez egy feltörekvő és kiaknázatlan terület az űriparban.”
– Tekintettel a számos rizikófaktorra és a tudomány jelenlegi állása szerint rendelkezésre álló fedélzeti erőforrásokra, alapos mérlegelés és kockázat-becslés után választunk kezelés módot. Ilyen esetekben elsősorban törekszünk a nem invazív, például gyógyszeres kezelések alkalmazására, mondja Dóra. A következő lépés a kisebb megterheléssel járó beavatkozások megfontolása (erre a drenázst említette példaként), ilyenkor mérlegelni kell a fertőzések kockázatát is. Nagyobb sebészeti beavatkozást csak akkor lehet végezni, ha nincs állapotjavulás, és nincs más választás. Ez gondos mérlegelést igényel, ami számos orvosi és etikai dilemmát vethet fel. Ezekről alapvetően az űrhajó fedélzetén lévő orvosnak kell döntenie, már csak azért is, mert a Föld és egy Mars felé tartó űrhajó között van egy legalább 8, de akár 22 perces jelátviteli késés, így, ha azonnali döntést kell hozni, nem lehet a földi bázis orvosi csapatának visszajelzésére várni. Hiába lenne egyszerűbb egy, a Földről irányított Da-Vinci robotgéppel műteni az űrben, ez nem lehetséges a jelátviteli késés miatt.
A sebész is ember
Egy földi operációhoz képest három fő különbség van egy űrműtétnél:
1. A gravitáció hiánya miatt megváltozik a beteg normál fiziológiája és a szövetek viselkedése. A Földön ovális hasüreg az űrben kerekdedebb formát vesz fel, és a szervek is elmozdulhatnak kissé. A szövetek viselkedésének megváltozása nehezítheti a seb összevarrását, és aztán lassabban is gyógyulhat a seb a szokatlan környezet immunrendszerre, illetve szövetekre gyakorolt hatása miatt. Az űrben megváltozik többek között a hormonrendszer működése, az izom- és a csonttömeg, illetve előjöhetnek neurológiai, pszichológiai, pszichiátriai problémák. Azt is fontolóra kell venni, hogy a műtéti érzéstelenítés és altatás is nehezebb lesz a megváltozott fiziológia miatt. Mérlegelni kell, hogy rendelkezésre áll-e vértranszfúzió és a szükséges gyógyszerek. Az operáció utáni kezelést és rehabilitációt is meg kell tervezni, hogy mikor és hogyan lehet majd segíteni a pácienst, hogy újra aktívan részt vegyen a misszióban, és elláthassa a feladatait. Odafenn sokkal több tényezőt kell mérlegelni, mint egy földi műtőben.
2. A felszerelés: limitált eszközök és erőforrások állnak rendelkezésre, hiszen nem lehet egy teljes műtőt kialakítani az űrhajón. Ugyanakkor voltak olyan kutatások, amelyekben 3D nyomtatással készítettek sikeresen műtéthez, illetve kezeléshez szükséges eszközöket, így hosszabb távon ez lehet a megoldás.
3. A sebész teljesítménye is megváltozik, hiszen az orvos is ember: a tapintást, a koordinációt, a kézügyességet, és az egyensúlyrendszert mind befolyásolják a fenti körülmények. Lehetnek például látásváltozások, és a nap-éj váltakozások hiánya miatt felborulhat az úgynevezett cirkadián ritmus. A pszichológiai tényezők, illetve a fáradtság, kimerültség, és az állandó veszélyben, nyomás alatt dolgozás is hatással lehet a sebészi teljesítményre.
Tovább árnyalja a képet, hogy a földi sebészek is specializálódnak, és könnyen előállhat olyan kórkép, amelyhez a fennlévő sebésznek nincs megfelelő szaktudása.
„Aki érsebészetre lett kiképezve, biztosan nem tud olyan minőségben például idegsebészeti beavatkozást elvégezni, mint egy képzett idegsebész”
– mondja Dóra.
Felmerülhetnek etikai dilemmák is, például, hogy egy súlyosabb sérülésnél amputálják-e valakinek a lábát úgy, hogy földi körülmények között helyre tudnák állítani. Ilyenkor az orvosnak kell mérlegelnie, hogy mi az esély az életet veszélyeztető komplikációk kialakulására, a gyógyulásra, illetve, hogy van-e elég gyógyszer és eszköz a fedélzeten beavatkozás elvégzésére. Operálni az űrben lehetséges. Bár emberen még nem került dokumentálásra ilyen eset, állatokon már végeztek sikeres műtéti beavatkozásokat.
Egy űrhajón limitált a hely, de ha már lesznek marsi vagy Hold-kolóniáink, akkor telepíthetünk helyi robotsebészeti eszközöket. Így kiszűrhetők az orvosokra esetleg negatívan ható körülmények, a gép korrigálja a sebész mozdulatait, és nagyobb stabilitást, bizonyos műtéti területekre pedig jobb rálátást ad a sebészrobot. Dóra szerint éppen ezért előnyös lenne ezeknek a gépeknek a fejlesztése, űrsebésztre-való alkalmassá tétele.
Két valós példa űrrepülés közbeni egészségügyi (vész)helyzetre
- 1971-ben az Apollo-15 Holdmisszóban részt vevő James B. Irwinnél (ő vezette a kijuttatott holdkompot) szívritmuszavart észlelt a földi irányítás. Mindezt azután, hogy Irwin és az Apollo-15 parancsnoka, David R. Scott intenzíven dolgozott, 23 órán keresztül voltak ébren: kőzetmintákat gyűjtöttek és előkészítették a holdkompot a végső leválasztásra, ami nem volt zökkenőmentes, valamint végrehajtották az utolsó Holdsétát ebben a misszióban. Amikor mindezek után Irwinnél a szívproblémát észlelték, orvosa azt nyilatkozta, hogy ha most a Földön lennének, Irwin az intenzív osztályon feküdne szívinfarktussal. Az orvosok végül arra jutottak, hogy az Endeavour kabinjának légkörében (100% oxigén és zéró gravitáció) Irwin a legjobb körülmények között volt és folyamatosan monitorozták, kvázi mint egy intenzív osztályon. Irwin egyébként szerencsésen leérkezett, de két évvel a küldetés után, mindössze 43 évesen kézilabdázás közben szívinfarktust kapott, amit további kettő követett, az utolsó végzetes volt, 1991-ben halt meg.
- Vlagyimir Vaszjutyin 1985 szeptemberében a Szojuz T–14-es űrhajó parancsnokaként repült harmadmagával a Szaljut-7 szovjet űrállomásra. Egészségügyi problémái miatt viszont a tervezett hat hónapnál jóval előbb, 64 nap után vissza kellett térniük a Földre. Vaszjutyin nem sokkal az űrállomásra való megérkezés után megbetegedett, nem tudta ellátni a feladatait. Emiatt végül a misszió megszakítása mellett döntöttek, és hazatértek. Mint kiderült, a betegségét prosztatafertőzés okozta, emiatt gyengült le és lázasodott be. Úgy tudni, a fertőzésről már az indulás előtt tudott, de sikerült eltitkolnia az orvosok elől.
Én így kezdtem el
„Bár még rengeteg megoldásra váró probléma van, valahol el kell kezdeni, és én azzal kezdtem, hogy ezeket a nehézségeket próbálom minél inkább feltérképezni, hogy megoldást találhassunk rájuk” – mondja Dóra arról, hogy az űrsebészet, amellett, hogy nagyon gyorsan fejlődik, számos dilemmát, problémás helyzetet is felvethet.
Dóra egy éve dolgozik Rowena Christiansennel és Angela Preda-val, akikkel több sebészeti területet kutatnak: vizsgálják például a marsi és holdi környezetben, valamint az űrhajón fellépő orvosi kockázatokat és a sebészeti beavatkozás feltételeit. Dórához hasonlóan Rowena Christiansen is hangsúlyozta: az, hogy egy hosszú űrutazás során az asztronauták (így az űrsebészek is) tartósan ki vannak téve a súlytalanság állapotának, hatással van a komplex feladatok ellátásának képességére, a finommotorikára vagy a sikeres sebészeti beavatkozáshoz szükséges kognitív képességekre.
„Mivel ezekkel a speciális kérdésekkel mindeddig nem igazán foglalkoztak, kutatócsoportunk szerint ez egy olyan terület, amivel hozzá tudunk járulni az űrsebészet fejlődéséhez”
– ismertette Dóra kutatótársa. Hozzátette, hogy munkájuk a NASA kutatásait is jól kiegészítheti.
Felállítottak egy olyan rangsorolást is, ami alapján egy Holdmissziónál be tudják sorolni a sürgős sebészeti beavatkozást igénylő betegségeket:
- azonnali operatív ellátás: ha az űrhajós nem élné túl a Földre való visszaevakuálást és nem tudja megvárni, hogy ott kapja meg a definitív ellátást
- sürgős ellátás: amikor nem muszáj helyben életmentő sebészeti beavatkozást végezni. Ekkor az ISS-en alkalmazott protokoll szerint kell eljárni, és a sérült asztronauta állapotának stabilizálása után sürgősen vissza kell juttatni a Földre
- halasztható, azonnali beavatkozást nem igénylő kórképek: itt az életet közvetlenül nem veszélyeztető betegségekről van szó
„Dóra egy nagyon tehetséges, éles eszű és szorgalmas fiatal kutató. Egyben szuper csapatjátékos is, kedves személyiség. Hajtja a tudományos kíváncsiság és a tanulásvágy, szeretne hozzátenni az űregészségügy területéhez” – mondta róla a Forbes.hu-nak mentora, Rowena Christiansen, aki 2006-ban végzett repülőorvosként és 2015 óta foglalkozik intenzíven űregészségüggyel.
Dóra 2016-ban kezdte az orvosi egyetemet és harmadéves kora óta asszisztált műtéteknél az SZTE Sebészeti Klinikáján, ahol tavaly már rezidensként dolgozott. Harmadévesként kezdte érdekelni mind a sebészet, mind pedig az űrorvoslás. Bele is ásta magát a rendelkezésre álló szakirodalomba, ezzel meg is találta a két nagy szakterület metszéspontját. „Csapatommal eddig főleg review típusú áttekintéseken dolgozunk, amiket azért nehéz megírni, mert a már lepublikált szakirodalomban kell valami olyat meglátni, amit más addig nem.”
Az űrmissziókhoz fűződő kutatások jelentős változást hoznak a Földön is. Amellett, hogy előrelendítik a földi ipart is, számos olyan változást hoznak a mindennapjainkba amik növelik az életminőséget, befolyásolva akár a földi egészségügyet és technológiákat. „Sűrűn látom a mentoraimat olyan jellegű kutatásokat, kísérleteket végezni, aminek kidolgozása közben egyaránt gondolnak a betegségek kialakulásának megértésére, illetve gyógyításának megoldásaira, földi és világűrbeli körülmények között egyaránt.”
Dórát az űrutazás nem orvosi része is érdekli, mert úgy látja, egyre multidiszciplinárisabb és komplexebb az űrtudományok területe. Egyre több tudományággal kell kommunikálni és egyre több tényezőt kell tudni felmérni.
Jelenleg a The Open University angliai egyetemet végzi online, bolygótudományi és csillagászati BSc képzésben, ahol asztrofizikai ismereteket is szerez. Különösen érdekli a kozmológia és exobolygók kutatása, utóbbi a Naprendszeren kívüli csillagok körül keringő bolygókat jelenti. A The Open University mellett a Debreceni Egyetemen posztgraduális képzésén tanul, innovatív táplálkozási és űregészségügyi szakember képzésben, szeptemberben kezdte utolsó szemeszterét. Disszertációját az űr-érsebészeti vészhelyzetekről írja mentora segítségével, aki a világ egyik legjobb klinikájának, az amerikai Mayo klinika Gonda érsebészeti centrumának professzora.
A Holdig elmenne
Dóra hosszú távú célja, hogy sebészként praktizáljon. „Szeretném elsajátítani ezt az egyedi érsebészeti technikát, amit Amerika bizonyos területein alkalmaznak, hogy segíthessek azokon, a speciális aorta elváltozásokkal élő betegeken, akik komplex endovaszkuláris műtéti eljárást igényelnek.” Az űrsebészeti területet is szeretné tovább vinni. „Szeretném minél fejlettebbé tenni ezt a tudományágat, hogy minél biztonságosabb lehessen egy-egy hosszú távú űrutazás az űrhajósoknak és az űrhajók személyzetének.”
Jelentkezett a Hunor Magyar Űrhajós Programba is, de nem jutott át az első rostán. A NASA azonban továbbra is a tervei között szerepel: az eddigi programokra nem jelentkezhetett, mert nem amerikai állampolgár. Most viszont, hogy az USA-ban él, és egy amerikai oktatási intézményben dolgozik, ha nem is minden, de több lehetőség lesz elérhető számára a NASA-nál is.
Arra a kérdésre, hogy ha kiválasztanák egy több éves Mars-misszióra, menne-e, kifejtette: „Mars misszióra nem jelentkeznék szelekcióra, mert a hosszú időtartam miatt lennének, akik nálam sokkal alkalmasabbak erre a feladatra, és régóta, akár 10-15 éve erre készülnek. Ez sokkal nagyobb sikerrátát biztosíthat ennek a küldetésnek. A Holdig azért lehet, hogy ellátogatnék.”
