Офтальмолог готовит хирургию к космосу: как линзы выдерживают орбиту

Dr. Morgan Micheletti из Berkeley Eye Center в Хьюстоне, Техас, выступил на 44-м Конгрессе Европейского общества катарактальной и рефракционной хирургии (ESCRS), где поделился своим прогнозом: операции по удалению катаракты в космосе станут реальностью в его lifetime. «Я верю, что кто-то будет нуждаться в операции по удалению катаракты на Марсе в течение моей жизни», — сказал Micheletti. Путешествие на Марс может занять почти год, и возвращение на Землю для лечения проблемы со зрением может быть нереалистичным.

Почему катаракта угрожает космонавтам

Катаракта — помутнение хрусталика — может развиться под воздействием космического излучения и длительного пребывания в условиях микрогравитации. По мере расширения космических полётов за пределы профессиональных астронавтов популяция путешественников станет более разнообразной, включая людей старшего возраста и с различными состояниями здоровья. Хорошее зрение при запуске не предотвращает старение, радиационное воздействие, травмы или заболевания позже.

Проект JAMES: тестирование в орбите

Для исследования того, как медицинские материалы переносят космос, Micheletti отправил интраокулярные линзы (IOLs) в рамках проекта Joint Assessment Of Material Exposure In Space (JAMES). В проект было отправлено 135 неупакованных IOLs на Международную космическую станцию. Линзы размещались в специальных носителях CLAIRE (Carrier for Lens Analysis in Interstellar Research Expeditions) в трёх разных местах: Ram (высокое воздействие атомарного кислорода), Zenith (значительное ультрафиолетовое излучение от солнца) и Underdeck (частичная защита от прямого атомарного кислорода и солнечного УФ).

На Земле 45 IOLs были помещены в аналогичный носитель WILLIAM (Worldly Interface for Lens Logistics and Integrated Astronomical Monitoring) и хранились при комнатной температуре и атмосферном давлении в качестве контроля.

Результаты после шести месяцев в космосе

После примерно шести месяцев на орбите 135 линз вернулись на Землю. Анализ включал 61 космическую линзу и 20 из 45 контрольных образцов — всего 81 линзу. Команда Dr. Liliana Werner из Intermountain Ocular Research Center при Университете Юты исследовала их на прозрачность, целостность материалов и наличие отложений или изменений на поверхностях.

Большинство линз (42 из 61), подвергшихся воздействию космоса, не показали заметных признаков повреждения. Остальные 19 линз показали три основных паттерна изменений. Однако Micheletti подчеркнул, что это было исследовательское, описательное исследование с малыми и неравномерными размерами выборки. Линзы были намеренно неупакованы, и полностью исключить загрязнение окружающей среды было невозможно.

Следующие шаги: от материалов к хирургии

Micheletti планирует исследовать, как факоэмульсификационная система — ультразвуковая и жидкостная система, используемая при операции по удалению катаракты, — работает в условиях микрогравитации во время парабалических полётов. Если это исследование будет успешным, долгосрочный путь может включать тестирование в условиях устойчивой микрогравитации и, в конечном итоге, хирургический эксперимент на орбите.

«Прогрессия должна быть продуманной: сначала материалы, затем оборудование, затем процедура и, в конечном итоге, сама операция», — объяснил он. Основной инженерный вызов — обеспечить достаточную защиту без добавления ненужной массы, поскольку каждый килограмм, отправленный в космос, имеет значительную стоимость.

Почему это важно сейчас

Micheletti подчеркнул критическую важность начать разработку этих систем задолго до того, как первому пациенту потребуется операция в космосе. «Мы не можем ждать, пока кто-то окажется на Марсе, чтобы спросить, пережили ли линза, оборудование и стерильные материалы путешествие».

Это данные исследования, а не медицинский совет.