一只兔子

弧反应堆的植入方式 by Koalablu

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作者:Koalablu


汤不热原地址:https://koalablu.tumblr.com/post/158506606664/wow-this-got-out-of-hand-a-bit-all-the-research


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译者: @骨灰瓮之沙  & 我


大部分人只会思考弧反应堆是怎么工作的。而我的重点是在一个人的胸口植入一个拳头大的导管意味着什么。请注意我不是执业医师。 


 图一到二:标准胸腔图,显示了肋骨,心脏和肺。 注意心脏和胸骨之间的距离非常近(图一所示)。 在电影中反应堆植入很深,所以心脏肯定有稍许推后,外壳较浅。 






      最终深度应如图三,大概3.5英寸深(约8.9厘米),离心脏约几厘米。 





      但是最初的电磁铁没有那么深,估计不到半英寸,大部分是露在皮肤外的。那个电磁铁可能是直接钉在胸骨上的。 为了取出弹片,Yinsen需要进行胸骨切开手术,也就是开胸手术。手术会将胸骨纵切以便通往心脏。之后胸骨会被缝合。一般来说痊愈需要一两个月。 Yinsen那时候不太可能有时间给电磁铁做一个像样的外壳,所以他估计随便用了点什么东西把磁铁拴在胸骨上,正好把胸骨闭合(如图四)。




 




由于电磁铁要靠车用蓄电池供电,几乎难以想象有任何安全性,特别是在人的胸腔里。我不只是在说感染的几率。人体,特别是心脏,是靠电脉冲工作的。体内植入一个靠蓄电池发电的磁铁,还连着导线,加上水刑,一旦短路就GG(x)了。可能会引起心脏骤停。 


心脏通过心房附近的窦房结产生心电信号,由房室结接收信号并传导至心室,由此进行收缩供血。窦房结是人体的自然起搏器。短时间内的多次电击可造成窦性心律失常,导致心跳过缓或过急。心动过速是指每分钟心跳超过100次。心跳越快,供血越少,因为心室还来不及被充满。过快或过慢的心跳都属于心律不齐。 


(这里,作者似乎弄混了房颤和室颤。取出反应堆后的托尼是典型的室颤症状,作者虽然明确指出了那是室颤症状,但成因与房颤搞反了,这里译者根据自己百科,包括中文百度和英文wiki的结果做出了修改) 


对心脏或窦房结造成伤害可能引起房颤(心房颤动)。房颤是心房的高速痉挛,在此速率下心房丧失收缩功能,血液容易在心房内瘀滞形成血栓。房颤常是渐进性的,初始表现为阵发性,很快消失。但长时间房颤可能需要医疗干预。有时心脏会长时间无法恢复自然心律(永久性房颤)。


Tony很可能也会有室速的症状(室性心动过速)。室速是指发生在心室肌的快速心律失常。局灶性室速是由受刺激细胞产生的不规律脉冲引起的,不规律的脉冲信号使心室收缩过快,造成心脏供血不足,导致缺氧和呼吸困难。其他症状也包括胸痛,心悸,眩晕,及短暂的意识丧失。


     室颤也可能发生。室颤时心室丧失有效的整体收缩能力,被各部心肌快而不协调的颤动所替代,可造成心脏停搏,分分钟死亡。室颤需要迅速的医疗干预或者CPR。


     这其实正好解释了为什么Tony失去反应堆后连几分钟都撑不过去。弹片就算再致命也不会移动得这么快。这也更好地解释了Pepper为他更换反应堆的场景以及IM3删节的用反应堆救EJ的片段。在这两个场景中他都在情况恶化前受到电击(译者按:大概指拔出反应堆时的短暂电击),并在反应堆重新插入后得到缓解。救EJ的删节片段同时表现了反应堆也可以作为一个起搏器用来刺激心跳。反应堆不仅是一个电源,同时也是个ICD:植入型心律转复除颤器(图6),类似于心率调节器(起搏器)。反应堆的外壳底部嵌有导线,插入锁骨下静脉并直接导入心脏。这也和漫画设计了一套胸甲来确保他的心脏跳动异曲同工。








 现在让我们来看看作为一个假体植入的外壳。 




图七和八表示了移植物是什么样的。



图九是肋骨支架的近距离展示,用以钳接2到5号肋骨。



 支架应该是钛合金制成,钛合金是移植常用材料。它替代了大部分胸骨并通过钳接肋骨固定。


 然而胸骨柄(胸骨上部连接一号肋骨和锁骨的部分)和胸骨剑突(胸骨底部没有接肋骨的部分)并没有被移除,而是被钉在反应堆外壳上。这是因为脖颈和胸腔部分的肌肉是与胸骨柄相连的,而横膈膜和上腹部的许多肌肉是与剑突及肋骨边缘相连的(也就是肋骨下部的软组织),留着这些部分可以避免牵扯到以上肌肉。


 因此6,7号肋骨之下的钳接远不像其他的那么有侵略性,仅仅是绕在肋骨上而没有完全替代。


 我是根据图十来设计的。图十显示了一个现实3D打印的胸骨支架,给一名肋骨架因胸腔癌症而大面积感染的病人用的。 







在图九中你可以看到钳接底部没有像图十那样弯曲,边缘基本是平的,这是为了和肋骨槽相兼容。肋骨槽保护内部的血管,动脉和神经。它们被合称为肋间肌,生长于上位肋骨下缘和下位肋骨上缘。





 在图十一中你可以看到三层肋间肌,生长在每对肋骨之间,保护着血管。三层肌肉分别肋间外肌,肋间内肌与最内肌。肋间肌通过收缩肋骨,帮助人体吸气和呼气。这些肌肉会覆盖整块肋骨,从脊椎到胸骨。由于二到五号肋骨被部分切除,因此导致错位肌肉要重新连接起来是很困难的。既然钳接只有一两英寸长,很可能这部分肌肉被直接切除了。希望这影响不大。 





图十二的左半部分展示了正常状态下血管的位置,而右半图则是植入弧反应堆后可能造成的血管错位。你可以看到这些血管扭曲变形,试图挤进更小的空间里。这可能会导致血液流速变慢,结果是,凝结的血块堵塞动脉或静脉,血块也可能分离而变成栓塞,随血液流动,直到被卡在更细小的血管里为止。血凝可能致命,或者导致中风,这取决于最终堵塞的血管位置。血液稀释剂常常被用于预防血液凝结,但在这个案例中恐怕不适用,稀释他的血液只会让病情更加危险。所以,栓塞问题需要Tony密切关注。 





 此外,在胸骨之后,还存在着淋巴结。淋巴系统是循环系统以及免疫系统的一部分,人体循环系统每天要通过毛细血管处理20升血液,分离血浆和血细胞。过滤后的血浆,绝大部分会被身体再次吸收,但也有三升血浆退出血液循环,转换为淋巴液。淋巴系统为这部分转化为淋巴液的血浆提供返回路线——它们依然保有大量白细胞,在各个淋巴结之间运输白细胞,并过滤掉废渣、毒素和病毒。如果淋巴结发现了传染迹象,会警告免疫系统的其他部分以抵御疾病。


 


胸骨旁的淋巴结负责处理腹壁上部、胸壁、肝脏上部排出的体液。它可以被切除——在淋巴结遭遇癌细胞扩散时常常如此处理——但这可能造成水肿。这将是终生的慢性症状,一旦位于四肢的淋巴系统受到刺激即会导致肢体的肿胀。这种情况最常出现于为治疗乳腺癌而切除腋下淋巴后。不过,淋巴切除术也可以用于躯干,此时它不会导致肉眼可见的肿胀,通常也比切除腋下淋巴的效果更稳定,但会造成患者剧烈的疼痛。一些情况下,外伤会使水肿严重程度进一步升级。切除胸部淋巴所造成的伤口,和淋巴被切除这件事本身一样能造成水肿;无论如何,淋巴的排毒与免疫功能都会遭到破坏。对此的治疗方法包括:手动淋巴排毒技术,通过按摩,使得淋巴液进入血液循环;穿戴胸部按压衣(译者注:我不确定它的官方医学名称是什么,样式如图所示),支撑胸肌以缓解疼痛。





 


 


尽管我们知道Tony很可能会自己设计并移植一个人造排液器,从而彻底取代反应堆两侧的胸部淋巴结,以其满足人体所需(如图十四);淋巴结可能作为植入物的基底被保留,以防人造排液器移位。排液器可能包括可动机械部分,以抽取、储存中央淋巴结中的淋巴液。毕竟Tony永远也不会让陌生人为他按摩反应堆两侧来治疗的。


这不会是个十分安全的系统,简易导管不可能像人体原生系统那般错综复杂,但它多少能缓解大量淋巴液堆积的症状,以避免肿胀。


 


 为了植入反应堆,必须要切除部分肺叶。图十五展现了吸气时完全展开的肺叶(紫色)与呼气时收缩肺叶(粉色)的形态。切除肺叶以容纳植入物需要考虑二者的大小差异。黑色圆形即是反应堆直径,也显示了肺叶收缩时需要切除的部分;黑色虚线则是切除后肺叶在吸气时的估计位置。


切除术大约进行到1~2英寸深处,不太可能影响到支气管,但切除掉的部分大约占肺叶总重的20%~30%。


肺叶切除术、乃至于肺器官的完全切除,都并非不常见,也不会严重影响日常活动或预期寿命。然而,剧烈运动会变得困难,患者也不宜在高海拔地区活动。肺功能减退的人群面临支气管炎或肺炎等疾病时会更为脆弱,下降的氧气吸入量可能会导致哮喘样症状,需要患者配备吸入器和喷雾器。


 


此外,也有多处胸部肌肉需要纳入考虑范围。


 


图十六,胸大肌。这是体积最大的一块胸肌,负责处理肩关节的动作。胸大肌连接肱骨、锁骨、胸骨、胸骨柄和腹外斜肌的腱膜。


 


图十七,胸横肌。这是一块由腱纤维组成的平滑肌肉群,依附于胸骨后。它不属于过度劳累型的肌肉,而是在人体呼气时,通过牵压肋骨来帮助其他肌肉活动。移往下方,它转化为腹横肌,连接剑状软骨及6号肋骨至2或3号肋骨。


 


图十八,腹外斜肌。这是最大也最表层的腹肌。它可以将腹部的肌肉群向下拉,并压缩腹腔。主要由腱膜组成,一侧有肌肉群,是由平宽肌腱组成的肌腱层。腹外斜肌连接胸骨和5号肋骨,在它之下是连接于肋骨边缘(胸腔低处的弓形结果)的内斜肌。


 


图十九,腹直肌,通常也被叫做“六块肌”,是一对垂直生长的平行肌肉,由直肌纤维构成。每块腹部直肌依附于内外斜肌、腹横肌腱膜的纤维鞘,与5、6、7号肋骨和剑状软骨相连接。


 


我们已经观察过了肋间肌肉和胸骨周围的部分该怎样被切除。其他肌肉群同样会被反应堆的植入所影响,而对此的解决方案可未必简单。


虽然胸横肌的位置在相对表层,虽然切除它会在运动时不利于呼吸,但是切除它的唯一的选择。鉴于反应堆的体积,胸肌的很大一部分也必须切除,造成其依附于胸骨和胸斜肌的部分遭破坏。腹斜肌末端几乎全被切除,六块肌不能像常态下那样与5号肋骨相连,并由于钳夹的存在难以连接6号、7号肋骨。


 


此外,不幸的是,肌腱本身无法连接钛金植入物。为此寻求解决方法恐怕是最难的部分了。我无法找到任何适用的网络文献来源来解释这个问题,因此下面这部分未必正确,甚至不太现实。


 


肌腱的切除后,通常的做法是再次嫁接人体骨骼与肌肉。Yinsen既没有时间也没有器械来完成这个级别的手术,因此需要使用合成物替换法。他可能会用到较厚较粗版本的器官修补网状织物(常被用于治疗疝气)。此类织物的长期使用会造成痛感,且易于导致感染;不过,对Yinsen来说,灭菌的外科级别合成材料本来就是几乎不可能拿到的。


 


生物补片是此时的另一个选择。它导致感染的可能性更小,而且可以用于前者不可用的、存在细菌污染的场合。生物补片促进人体组织穿入穿出补片而生长,以此增强原生肌肉组织的连接。不过,它会随着时间而降解,最终被人体吸收。这种补片由猪、牛的多个器官制成,尽管消毒依然困难,但生物补片还是相对更容易取得的手术用品。我们就假设Yinsen和Tony在山洞里找到了某种方法阻止降解和吸收吧,因为我实在没有其他可能的解释了。


 


图二十是生物补片的一张特写。它像中国式指套那样细密编织(译者注:Chinese finger trap与China的关系,大约就像加州牛肉面与加州的关系。是一种缎带斜织出来的指套。),以保证紧绷且结实,像锚那样。它与导管上的微型曲柄缝合再与肌肉缝合,双层补片包住肌群两侧。


 


图二十一,与胸肌缝合的曲柄,位于主导管周围。图二十二,与外斜肌缝合的曲柄,位于主导管之下装置的底部边缘,角度倾斜向上,在胸骨稍稍靠上。图二十三,与直肌缝合的曲柄,也位于底部边缘,角度倾斜向下,盖过外斜肌。


 


这里依然存在着其他问题。


金属制的反应堆会受你所处环境的实时温度影响,遇冷冻结,遇热灼烧。其寒冷会提高患上诸如感冒、流感、肺炎、支气管炎等疾病的可能性。


人体的皮肤并不能很好地粘接金属。故而,在他的胸膛里挤进一个反应堆,无异于胸前有一个不愈合的伤口。皮肤也许会试着附着于钛金属,但更可能会剥落、滑脱。这为病菌提供了入口,疾患与感染的风险急速增高。而且,反应堆周围的皮肤本身,其状况也并不好;与Bucky金属臂连接处相似,这里会有许多疤痕组织。


电磁铁的移植无论在心理上还是生理上都是可怕的。Tony在一轮手术后要忍受切除术的疼痛,而在伤口愈合前也要又要忍受将反应堆移入体内的疼痛。停用止痛药后的痛感将是难以忍受的,他会需要使用物理疗法:术后,胸前的导管用以排流体液;直到确认他的肺能够自行运转前,他都需要接受插管疗法。他应被密切观察以防感染或空气进入胸腔导致的肺萎陷——这会是他余生的长期威胁,胸部创伤、胸部感染、哮喘等肺部疾病都有可能导致肺萎陷。


想想看吧,胸口正中有一个又大又沉重的金属物件,躺下的速度过快都能导致难以呼吸,不适感和疼痛。Tony可能有慢性痛,随之而来的则是经常性的疲惫和消沉。如果你想了解慢性痛患者的感受,请参阅“汤勺理论”(译者注:The Spoon Theory by Christine Miserandino,尚无中译,可以在她的网站ButYouDon'tLookSick.com上找到文章),我发现它很有意思。不幸的是,治疗慢性痛并不容易。服用包括麻醉剂在内的药物对任何肺部不健康的(如哮喘)的患者而言都很危险。


Tony曾经遭遇并挺过了这一切,依然选择承担超级英雄的责任,是真正的“铁人”——至少对我而言,他是复仇者中最强大的。


-END-






译者后注:


以科幻作品的评判标准而言,MCU的科技树是个逻辑不自洽的存在。如果回溯剧情,大家自然懂我在说什么。也许用science fiction的要求来衡量爆米花电影是吹毛求疵了,但毕竟Tony Stark是个典型的科技系人物,没有基因变异,不相信仙宫魔法;当他在作品中以科学家的角度阐释世界的运行方式,我也不希望观者对MCU的设定只能说一句"it just is"。可惜官方对弧反应堆没有更多信息补充,因此koalablu作出了她自己对此的合理化。(再次 感谢她的写作和授权~)希望将来官方可以给出更多细节,哪怕只是关于史塔克黑科技。


最后附一张设定集的图。






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一只兔子

主616盾铁ANAD杜铁,但铁人相关都敢试吃
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