“神舟十一號載人航天飛船”主著陸場航天員的醫(yī)療保障

楊鶴鳴 婁曉同 宋海峰 賈付坤 李魯 譚榮 史鐵筠 劉冀 吳潔 周莉 王瑗 岳茂興 崔彥 顧建文

·專家論壇·

“神舟十一號載人航天飛船”主著陸場航天員的醫(yī)療保障

楊鶴鳴 婁曉同 宋海峰 賈付坤 李魯 譚榮 史鐵筠 劉冀 吳潔 周莉 王瑗 岳茂興 崔彥 顧建文

“神舟十一號載人航天飛船”飛行任務是我國載人航天“三步走”中的重要一步，兩名男航天員在太空中期駐留(33 d)，且在飛船內(nèi)進行大量繁重的科學實驗。飛船出現(xiàn)故障導致應急返回的機會增大，航天員患病風險增加，應急搜救范圍擴大。另外，“神舟十一號載人航天飛船”任務在11月中下旬返回，此時著陸場氣候寒冷，與低溫相關(guān)的傷病風險也會明顯增加。這給航天員醫(yī)療救護保障提出了新的挑戰(zhàn)。解放軍第三○六醫(yī)院主著陸場醫(yī)療救護隊在我國歷次載人航天飛行保障的基礎上對此次任務的醫(yī)療設備、藥品均進行了抗寒保暖措施，對各種可能出現(xiàn)的傷情細化了各種方案預案，為航天員快速救治及安全轉(zhuǎn)運提供強有力保障[1-3]。

一、中期失重飛行導致航天員的生理及病理變化

充分認識航天員太空飛行的生理及病理變化是航天醫(yī)療救護的前提條件。太空飛行對航天員的影響較多，主要有失重、中毒、輻射和心理等問題。隨著駐留時間的延長，上述影響將進一步加重。機體穩(wěn)態(tài)平衡的破壞是其中的一個重要問題。穩(wěn)態(tài)是維持機體正常代謝和功能的基礎，通過神經(jīng)體液調(diào)節(jié)，既維持了各組織器官功能穩(wěn)定，也協(xié)調(diào)著與外界環(huán)境的適應。航天失重環(huán)境，使原有的穩(wěn)態(tài)被打破。然而，經(jīng)過適應性調(diào)節(jié)，新的穩(wěn)態(tài)建立，返回地面后又再次經(jīng)歷穩(wěn)態(tài)被打破到新穩(wěn)態(tài)建立的過程。失重條件下的體內(nèi)流體靜壓消失，體液頭向轉(zhuǎn)移；同時一系列與重力刺激有關(guān)的感受器，包括前庭感受器、壓力感受器、觸壓感受器等傳入沖動減少或消失，呈現(xiàn)出與之適應的退行性變化。部分變化隨著時間的延長逐漸加重，如肌肉萎縮、肌力下降、骨丟失、免疫功能下降等[4-5]。研究顯示，太空駐留30 d心血管功能變化最大，表現(xiàn)為循環(huán)容量減少、每搏輸出量減少、心率增加，而隨著時間進一步延長，心血管功能又逐漸趨于平穩(wěn)[6]。上述穩(wěn)態(tài)及身體感受器的變化導致航天員在軌飛行及著陸后產(chǎn)生傷病的可能性增大，返回后重力再適應的難度增加，航天員救治難度增加[7-8]。

二、載人航天發(fā)生的主要事故及可能傷病

1.國外載人航天發(fā)生的主要事故：回顧載人航天航天員所發(fā)生的意外傷害，對我國載人航天醫(yī)學救護有重要借鑒意義。美國載人航天曾先后發(fā)生過19起安全事故和故障，造成18人死亡。前蘇聯(lián)共進行了幾十次載人飛行，有6人死亡，先后出現(xiàn)過各種故障、事故和安全問題34次[8-9]。

2.航天員已發(fā)生過的疾?。簢夂教靻T在載人航天飛行中，航天員已發(fā)生過的疾病就有運動病、減壓病、前庭障礙、立位耐力降低、胃潰瘍、上呼吸道病毒感染、病毒感染、接觸性皮炎、泌尿系感染、抗重力肌有萎縮病灶、頭痛、腎絞痛、心律失常、期外收縮、室性早搏、焦慮、納差、失眠等[7-10]。

3.航天員主著陸場可能出現(xiàn)的嚴重傷?。狠d人航天工程是一項非常復雜的系統(tǒng)工程，可能遇到的事故和安全問題是多種多樣的，航天員可能發(fā)生的傷病也是復雜的[7-10]。目前，我國載人航天返回仍然采用返回艙形式。在此過程中因工況異?；蚱渌蚩赡艹霈F(xiàn)以下狀況：返回艙反推發(fā)動機未點火，航天員會有著陸沖擊損傷；返回艙返回地面后傘繩未能及時切斷，返回艙在大風中被長期拖拉，反復沖擊地面，對航天員可能造成傷害；飛船特殊地形著陸，如飛船偏離理論落點較遠，著陸于懸崖、湖泊、溝壑、森林等特殊地形，航天員有受傷的可能；飛船彈道式返回，航天員可能受到?jīng)_擊過載損傷。具體來說，可能出現(xiàn)以下傷病有：(1)肼中毒致呼吸心搏停止。(2)沖擊過載致脊柱骨折及頸髓損傷。(3)沖擊過載致腹部外傷腹腔臟器破裂。(4)沖擊過載致胸外傷血氣胸。(5)顱腦外傷昏迷。(6)嚴重燒傷。(7)航天運動病。(8)減壓病。(9)重度休克。上述傷病，可能同時出現(xiàn)。此次任務中，航天員還可能出現(xiàn)嚴重心臟疾病及嚴寒天氣導致的凍傷等[7-8]。

三、本次任務特點及醫(yī)療救治預案

從“神舟五號載人航天飛船”首次載人飛行以來，我們在十余年的醫(yī)療救護保障工作中，獲得了許多寶貴的經(jīng)驗[1-3,8]。然而，此次任務卻有明顯不同之處，中期在軌飛行、繁重的太空實驗任務及返回時落區(qū)氣候寒冷是這次“神舟十一號載人航天飛船”號任務的最主要的特點。針對上述特點，我們對可能產(chǎn)生的傷病救治預案進行詳細的梳理分析，并進行了進一步補充。

較長時間的太空旅行是本次任務的主要特點。航天員在太空經(jīng)過33 d的在軌飛行，航天員生理系統(tǒng)將有一系列的改變，返回過程中會出現(xiàn)著陸沖擊傷、有毒物質(zhì)侵害等各種復合傷的出現(xiàn)，導致轉(zhuǎn)運的危險增大，以致造成不良后果甚至危及生命。因此，我們進一步針對性細化了預案，增加了新的應急預案。

嚴寒條件下航天員傷病救治是本次任務的最大挑戰(zhàn)。(1)航天員返回時正處于冬季，落點地區(qū)天氣寒冷，日間氣溫最低可達-20℃左右，風力平均5～7級。嚴寒的環(huán)境條件可導致航天員傷病進一步加重；醫(yī)療器械運行也受到影響，如呼吸機及多功能監(jiān)護儀常溫下可以工作4 h以上，而-10℃只能工作30 min，甚至無法開機；藥品、血制品也會凍結(jié)，甚至會失效。(2)醫(yī)療救護隊員長期在低溫環(huán)境下暴露也會出現(xiàn)操作準確性差、協(xié)調(diào)性下降，同時厚重的衣物、手套等也會行動笨拙；而傷員血管收縮、配合困難，也會給檢查、監(jiān)護、靜脈穿刺、插管、切開等救治工作帶來挑戰(zhàn)。如何克服低溫障礙，成為救治工作的一個難題。

如果落點位置的偏移，因主著陸場區(qū)地貌的原因返回艙可能會落在溝壑等相對不平坦的位置，直升機、救護車無法到達，轉(zhuǎn)運的距離增加，轉(zhuǎn)運過程時間延長，救護隊員需要長時間攜行醫(yī)療救護的儀器設備和藥品，對航天員的安全轉(zhuǎn)運造成影響。

對此，醫(yī)療隊實測了所有器械及藥品、血制品在低溫環(huán)境下的影響，制定了《極寒低溫環(huán)境對航天員傷病的影響及救治對策》、《極寒低溫環(huán)境下醫(yī)用器械保溫及替代方案》、《低溫環(huán)境下藥品及血制品的應用》、《骨髓穿刺輸液系統(tǒng)在低溫休克傷員的應用》等方案。購置了3個器械保溫箱、3個液體保溫箱、上千個發(fā)熱貼及數(shù)百個保溫毯，將其應用于低溫條件下的防護，反復多次實地演練并不斷地改進。同時，救護隊進行了充分的備份準備，每個儀器均備份了2個以上電池，確保在-10℃以下儀器正常工作4 h以上。

四、主著陸場航天員醫(yī)療救護保障

1.人員組成：醫(yī)療救護隊是由多專業(yè)的專家組成，主要包括航天特種軍事醫(yī)學、普通外科、心胸外科、骨科、神經(jīng)外科、麻醉科、心血管內(nèi)科、呼吸內(nèi)科、護理等。上述人員分為醫(yī)療1組、醫(yī)療2組及地面組。每組4人，進行一個直升機救護平臺，具備獨立急救航天員的能力。每組除了急救技能外，專業(yè)上有所側(cè)重。實戰(zhàn)中根據(jù)專業(yè)按發(fā)生的傷情進行人員的重新分配，做到醫(yī)療護理兼顧、內(nèi)外學科搭配、確保航天員的安全。

2.保障模式：針對此次任務特點，主著陸場及其擴大區(qū)航天員醫(yī)療救護和后送采取空中搜救、地面?zhèn)浞菽Ｊ?。搜救人員分為空中搜救組及地面搜救組，空中分隊人員及裝備分別乘坐2架醫(yī)療救護直升機分別對應2名航天員。地面分隊則乘坐2輛救護車，同樣攜帶相同的物資?？罩蟹株牼哂锌焖俚竭_、快速施救的特點，但容易受到直升機艙內(nèi)環(huán)境、飛行及降落條件的限制，如大風、高壓線、森林、溝壑等。地面分隊具有操作平臺充分、裝備物資限制少等優(yōu)點，但到達、轉(zhuǎn)運速度慢、容易受天氣及路況影響。地面分隊可以作為空中分隊的有益補充。

3.直升機醫(yī)療救護建立及改進：任務前對直升機加以改裝[2]。直升機上加裝了搶救和手術(shù)平臺、照明設備、輸血輸液裝置。更新升級了全套高級便攜式急救設備，多功能監(jiān)護儀(包括監(jiān)護、除顫、體外起搏等)、野戰(zhàn)呼吸機、便攜式B超、電動吸引器、氧氣瓶、鏟式擔架、血液藥品冷藏箱等。這些儀器設備都按要求固定在相應位置，防止飛行中晃動影響設備的性能和使用。每架飛機配備載人航天工程綜合急救箱一套。配備了目前市場上先進的藥品、器械、裝備，可以應對各種復雜情況。并增加了便攜式床旁超聲儀、8 L碳鋼氧氣瓶、骨髓穿刺輸液系統(tǒng)、自動數(shù)字式胸腔閉式引流裝置。每組一個直升機救護平臺，具備獨立急救航天員的能力。準備了1 000多種物品，救治平臺不但配備了先進、齊全的ICU儀器設備，而且具備進行控制性手術(shù)的能力。

應用《空間實驗室飛行任務航天員醫(yī)療救護培訓教程》，對醫(yī)療救護隊員進行相關(guān)知識的培訓，認真學習各種可能發(fā)生的傷情及處理預案[8]。為了熟練掌握救治技能并與各單位進行無縫配合，在這次執(zhí)行任務過程中，指揮部組織進行了10次綜合演練、8次模擬機位演練和1次醫(yī)療救護后送后支醫(yī)院專項演練。醫(yī)療救護隊還組織并攜帶醫(yī)療設備及藥品進行多次野外耐寒訓練使隊員更快更好的進入實戰(zhàn)狀態(tài)。另外，根據(jù)直升機內(nèi)噪音大、救護平臺狹小等特點，按照直升機的實際尺寸在地面搭建了一個模擬直升機演練平臺，不斷進行實戰(zhàn)演練，驗證了預案和程序的實用性及儀器設備的可靠性。

五、結(jié)語

2016 年 11月20日，兩名航天員順利返回主著陸場，身體狀態(tài)良好，主動出倉。在醫(yī)監(jiān)醫(yī)保及醫(yī)療救護人員的護送下順利回到航天城，“神舟十一號載人航天飛船”醫(yī)療救護任務勝利完成。根據(jù)目前航天醫(yī)學國際前沿領(lǐng)域和發(fā)展趨勢及我國新的任務要求，我們必須深入研究并不斷實踐航天醫(yī)學保障及醫(yī)療救護措施。此次任務醫(yī)療保障，為后續(xù)長期有人駐留的空間站任務醫(yī)學保障提供了重要參考價值。

1 岳茂興,鄒德威,閔慶旺,等.中國首飛航天員主著陸場的醫(yī)療救護保障[J].中華航空航天醫(yī)學雜志,2003,14(4):193-195.

2 劉志國,閔慶旺,賈付坤,等.載人航天直升機醫(yī)療平臺的優(yōu)化布局設計與應用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2015,36(4):35-36,39.

3 岳茂興,劉志國,周雪峰,等.神舟五、六號航天員醫(yī)療衛(wèi)生應急保障的創(chuàng)新點及其救護對策研究[J/CD].中華衛(wèi)生應急電子雜志,2015,1(2):92-95.

4 Williams D,Kuipers A,Mukai C,et al.Acclimation during space flight:effects on human physiology[J].CMAJ,2009,180(13):1317-1323.

5 Pagel JI,Choukèr A.Effects of isolation and confinement on humans-implications for manned space explorations[J].J Appl Physiol(1985),2016,120(12):1449-1457.

6 Zhu H,Wang H,Liu Z.Effects of real and simulated weightlessness on the cardiac and peripheral vascular functions ofhumans:a review[J].Int J Occup Med Environ Health,2015,28(5):793-802.

7 Stewart LH,Trunkey D,Rebagliati GS.Emergency medicine in space[J].J Emerg Med,2007,32(1):45-54.

8 閔慶旺,劉志國.空間實驗室飛行任務航天員醫(yī)療救護培訓教程[M].北京:解放軍出版社,2016：31-38.

9 李雨霏,孫宏偉,崔彥.失重環(huán)境中創(chuàng)傷和應激損傷與修復的研究進展[J].解放軍醫(yī)藥雜志,2015,27(6):19-23.

10 鄧忠偉,姜福全,崔彥.失重環(huán)境中感染性疾病的防治研究進展[J].解放軍醫(yī)藥雜志,2015,27(6):14-18.

中國研究型醫(yī)院學會心肺復蘇學專業(yè)委員會.2016 中國心肺復蘇專家共識[J/CD].中華衛(wèi)生應急電子雜志,2017,3(1):12-36.

10.3877/cma.j.issn.2095-9133.2017.01.003

100101 北京，解放軍第三○六醫(yī)院

顧建文,Email:2914081083@qq.com

2016-12-19)

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