우주에서의 외과수술 가능할까?

안녕하세요 똑똑헬스입니다

오늘은 우주에서의 외과수술에 대한 주제로 이야기해보려고 해요

 

저는 보통 자료를 논문에서 찾는데,

Best 논문을 구경하다가 흥미로운 내용이 있길래 가져왔어요

 

바로 우주에서의 외과수술이 가능한가!? 에 대한 것입니다

결론부터 말씀드리자면, "아직은 어려움이 많다" 입니다.

 

아래에서 그 이유, 지금까지 이루어진 노력들에 대해 말씀드릴게요

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우주에서의 외과수술의 필요성

 

우주는 끊임없이 인간이 연구해온 미지의 공간이죠

 

테슬라의 CEO, 일론 머스크는 10년 내 유인 화성 탐사를 목표로 Space X를 설립하여 연구를 진행하고 있고,

아마존의 창립자로 유명한 제프 베조스는 민간 우주 여행을 실시하고 있습니다.

중국도 자체 우주정거장을 개발하고 있고, 우리나라도 달 탐사 작전인 아르테미스 프로젝트에 참여하고 있습니다.

 

우주에 대한 끊임없는 연구가 이루어지고 있어 앞으로 더 많은 인구가 우주로 나갈 것으로 예측됩니다.

그에 맞춰 의료 기술의 발달도 필요한데, 숙련된 의사가 우주비행선에 동행하기에는 쉽지 않기 때문에

현재 의료행위가 필요한 경우엔 CMO가 지구와의 통신을 통해 대리 수행을 하고 있습니다.

여기서 CMO란, Crew Medical Officer의 약자로 60시간가량 의료 지원에 대한 교육을 받은 사람일 뿐 의학적 전문가는 아닙니다. 그러므로 실제 외과적 수술이 필요한 응급 상황에 대처하기가 어려운데요.

 

우주비행사는 고된 훈련과 건강검진을 마친 건강한 사람들로 선발되기 때문에 외과적 응급수술을 받을 일이 없을까요?

아닙니다.

실제로 2020년에 한 우주비행사의 목에서 혈종이 발견된 적이 있었고,

한 우주 비행사는 맹장염으로 귀환한 사례까지 있습니다.

 

우주비행사 한 명을 선발하고 교육하는데 천문학적 비용이 드는데, 이러한 우주비행사가 임무 수행이 어려워지면 탐사 전체의 실패 가능성이 큽니다. 

 

또한 현재의 기술력으로 화성 탐사를 하기 위해선 우주에서 총 2년에서 3년 가량의 긴 시간동안 머물러야 하기 때문에, 응급 상황을 대비하기 위해 우주에서의 외과수술을 연구해야할 필요가 있습니다.

 

 

우주에서의 외과수술의 문제점

 

가장 근본적인 원인은 바로 "중력이 적다는 것"입니다

 

1. 체액의 감소

 우주에서의 적은 중력 상태를 극미 중력이라고 하는데, 이 극미 중력 상태에서 우리 몸의 피는 지구에서보다 머리쪽으로 많이 몰리게 됩니다. 아래로 끌어당기는 힘이 없기 때문이죠. 이에 목에 있는 압력 수용체가 체액이 많다고 인식하고, 체액을 감소시키는 작용을 일으킵니다. 이로 인해 전반적인 체액의 양이 적어지는데, 이는 적은 출혈에도 저혈량성 쇼크가 올 수 있다는 뜻 입니다.

또한, 줄어든 체액으로 인한 심근의 약화로 쉽게 저혈압이 올 수 있습니다.

 

2. 근육과 뼈의 위축

 중력의 자극이 줄어들며 근육과 뼈가 위축됩니다. 꾸준한 운동을 통해 근력을 유지하고 뼈의 밀도를 유지할 수 있지만 그럼에도,  크지 않은 충격에 골절이 쉽게 일어날 수 있습니다. 지구에서는 타박상으로 끝날 정도의 충격에도 말이죠.

 

3. 면역체계

 우주에서는 백혈구 수치가 높아지고, 민감성이 증가하며, 알레르기 및 자가면역 질환도 많이 발생합니다. 또한 상처 회복도 지구에서보다 느리게 진행됩니다.

 

4. 멀미

 극미중력이 전정기능에 영향을 주어 멀미를 야기하고 이로인한 구역, 구토감으로 수술자의 수술 진행에 어려움이 있습니다.

 

5. 떠다니는 것

 우주영화를 보면 물건들이 떠 다니는 현상들을 많이 볼 수 있습니다. 그와 같이 수술 기구들도 사방에 떠다녀 오염될 위험이 증가하며, 수술도구를 잡으러다녀야 하는 상황까지 발생할 수 있습니다.

수술도구 뿐만 아니라 대장이나 소장, 각종 장기들, 심지어 동맥혈도 떠다니게 될 수 있습니다.

 

6. 무게

어떤 상황이 생길지 모른다고 해서 모든 수술도구와 장비들을 우주선에 싣고 가기에는 하중이 높아져 연료 문제가 발생합니다. 특히 진단에 필요한 CT, MRI 등의 기계는 부피가 크고 무거워 우주선에 싣고 다니기는 거의 불가능합니다.

 

 

지금까지 우주에서 시행된 시도들

 

현재는 홀로그램을 통한 진료와 초음파를 통한 진단이 이루어지고 있습니다

 

위에서 무게 문제로 수술기구를 모두 싣고 갈 수 없다는 말을 드렸는데,이러한 문제를 해결하기 위해 3D 프린터로 간단한 수술기구를 만들어 ISS(International Space Agency)에서 모의 수술을 진행한 적도 있습니다.

또한 전기소작기(절단과 지혈에 쓰임)와 썩션(혈액 및 수분을 빨아들이는 기계)를 하나로 통합하기 위한 연구도 진행중입니다.

 

현재까지 사람을 대상으로 ISS 내에서 수술을 진행한 사례는 없습니다.

하지만, 쥐의 꼬리를 수술하거나 지구에서 무중력 상태를 만들어 복강경으로 돼지를 수술한 적은 있습니다.

 

그럼에도, 여러가지 어려움들로 아직까진 우주에서의 외과 수술은 진행이 어려운 상황입니다.

이를 해결하기 위해 현재 여러 문헌에서 제기되는 방법은 바로 "원격 로봇 수술"입니다.

 

원격 로봇 수술에도 어려움이 있는데, 그것은 바로 화성과 지구간에 발생하는 24분의 신호지연입니다.

그러므로 이 부분도 앞으로 더 개발이 필요한 상황이고, 예측하지 못한 응급상황에도 대처할 수 있는 수술 로봇의 개발도 필요합니다.

우선적으론 의료기술이 필요한 상황에 CMO에게 알려줄 수 있도록 충분한 의학적 지식을 알고있는 로봇을 개발하는 것이 먼저 이루어져야 하며, 이 경우 발생할 수 있는 문제의 책임소재에 대한 충분한 논의도 필요합니다.

 

 

 

결론

논문 마지막에 적힌 말이 인상적이였는데요, "현재의 모든 기술들은 과거에는 불가능하다고 여겨졌던 것들이다"

우주에서의 외과수술이 필요성이 존재하므로, 이를 가능하게 할 수 있는 꾸준한 연구와 개발이 필요합니다.

 

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오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

 

 

 

 

 

참고 문헌 : 우주에서의 외과수술 (항공우주의료원 항공우주의학과 이용웅, 2022)