SME
Sobota, 5. december, 2020 | Meniny má OtoKrížovkyKrížovky

Od ťažkých bremien k operácii mozgu

Výsledkov kozmického výskumu je oveľa viac ako suchý zips alebo teflón.

Neurochirurg Garnette Sutherland v operačnej miestnosti s robotom NeuroArm a tunelom magnetickej rezonancie (v pozadí).Neurochirurg Garnette Sutherland v operačnej miestnosti s robotom NeuroArm a tunelom magnetickej rezonancie (v pozadí). (Zdroj: CALGARSKÁ UNVERZITA)

Éra amerických raketoplánov je od júla tohto roku minulosťou. Zanechali po sebe obdivuhodné dedičstvo: okrem iného sa podstatne zaslúžili o vybudovanie Medzinárodnej kozmickej stanice (ISS) na orbite Zeme, jej posádky vyniesli do kozmu Hubblov teleskop a starali sa o jeho pravidelnú údržbu vrátane úvodnej veľmi náročnej opravy nepresnej optiky.

To sú iba najväčšie a najznámejšie akcie. Menej sa vie, že robotické zariadenia používané na palube raketoplánov a kozmickej stanice poslúžili ako predloha pre citlivé chirurgické robotizované nástroje, ktoré dnes umožňujú najnáročnejšie neurochirurgické operácie.

Skryť Vypnúť reklamu

Z kozmu do nemocnice

Neurochirurgia rieši veľmi komplikované problémy, spojené s riskantným zásahom do mozgu. Dlhodobým cieľom je dosiahnuť, aby sa zložité operácie stali jednoduchšími, prípadne aby chirurg dokázal uskutočniť aj také zákroky, ktoré neboli možné, lebo citlivosť a presnosť ľudskej ruky na ne už nestačila.

Tak sa zrodil projekt neurochirurgického robota NeuroArm, pri ktorom sa ukázali nové možnosti techniky, vyvinutej na použitie v kozme. Prišla s ním kanadská firma MDA, výrobca kozmických robotických manipulátorov.

Prenesenie robotizovaných pomocníkov pri manipulácii s bremenami z orbity na zem a ich prispôsobenie potrebám lekárov bolo jedným z tých nenápadných činov, ktorý síce nezožal ovácie verejnosti, no umožnil zachrániť život mnohým ľuďom.

Skryť Vypnúť reklamu

Priniesol tiež zmenu tradičných rolí, ktoré mali sestry a lekári pri podobných zákrokoch. Nie sú už priamo pri pacientovi, no v prípade poruchy alebo závažných komplikácií musia byť pripravení okamžite zasiahnuť.

Pôvodný kozmický projekt bolo treba v mnohých smeroch upraviť. Pacient totiž pri zákroku musí ležať vnútri tunela magnetickej rezonancie, ktorý umožňuje kvalitné trojrozmerné zobrazenie najmenších nervov. Preto nebolo možné použiť klasickú chirurgickú oceľ, ktorá by toto zobrazenie rušila, alebo by, naopak, magnety v tuneli ovplyvňovali presnosť práce robota.

Ďalej museli technici zabezpečiť stabilitu zariadenia a odolnosť proti otrasom, pretože pri operáciách tohto typu rozhodujú desatiny milimetrov. Museli taktiež prispôsobiť ovládanie robota na diaľku tak, aby ho mohol riadiť operatér vo vedľajšej miestnosti.

Skryť Vypnúť reklamu

Zrod robota NeuroArm

Robot NeuroArm, unikátne neurochirurgické zariadenie, vyrobené z nemagnetického materiálu v hodnote takmer 25 miliónov amerických dolárov, sa zrodil v roku 2007. Predtým začala firma spolupracovať s tímom kanadského neurochirurga Garnetta Sutherlanda z Calgarskej univerzity.

Tento chirurg so svojím tímom použili NeuroArm prvý raz 12. mája 2008, keď úspešne odstránili vajcovitý nádor z mozgu 21-ročnej Paige Nickasonovej. Odvtedy NeuroArm pomohol desiatkam ďalších pacientov. V prebiehajúcej klinickej štúdii ďalších možností použitia NeuroArmu, ktoré vedie Sutherlandov tím, je zapojených 120 pacientov.

Technológiu medzičasom zakúpila firma IMRIS z Winnipegu, zaoberajúca sa vývojom lekárskej techniky. V spolupráci s MDA chystá vylepšenú verziu NeuroArmu, ktorá bude mať dve „ruky“ a ponúkne novú riadiacu konzolu.

Skryť Vypnúť reklamu

Chirurgovi umožní cítiť mozgové tkanivo tak dokonale, ako keby sám držal v ruke skalpel. Počas zákroku bude k dispozícii taktiež komplexnejší pohľad do mozgu.

Predchodcovia robotického chirurga

MDA vyrobila pre kozmický program najskôr robotickú ruku Canadarm, dlhú 15 metrov. Prvý raz ju použili v novembri 1981.

Slúžila na prenášanie ťažkých bremien v nákladnom priestore raketoplánov, vynášaných na obežnú dráhu Zeme, a taktiež asistovala astronautom pri výstupoch do kozmu. Po havárii Columbie v marci 2003 umožňovala automaticky skontrolovať celistvosť tepelného štítu raketoplánov po štarte a pred pristátím.

Canadarm2, dlhá sedemnásť metrov, vznikla ako väčšia vylepšená verzia prvého manipulátora. Na orbitu ju vyniesol v apríli 2001 Endeavour a podieľala sa na dostavbe ISS. Má sedem motorizovaných kĺbov a dokáže sa pohybovať po exteriéri. Po odstavení raketoplánov pomáha pri pripájaní zásobovacích rakiet k americkej časti stanice.

Skryť Vypnúť reklamu

Najmladším a najmenším členom robotizovanej rodiny je Dextre. Na ISS ho dopravil v marci 2008 opäť neúnavný Endeavour (vyrobili ho v roku 1991 ako náhradu za zničený Challenger).

Dextre má dve ramená dlhé 3,35 metra a telo ešte o pätnásť centimetrov dlhšie. Najlepšie sa hodí na citlivejšie úkony, potrebné najmä pri výstupoch do kozmu. Prvú úlohu splnil vo februári 2011, keď rozbalil náklad privezený japonskou raketou, zatiaľ čo posádka ISS pokojne spala.

Čo ešte máme z kozmu

Azda najznámejšími a najpoužívanejšími vecami, spojenými s kozmickým výskumom, sú suchý zips a teflón. Ten však práve teraz prežíva recesiu vzhľadom na ešte kvalitnejšie keramické materiály, ktoré sa zrodili taktiež v rámci kozmického výskumu. Najnovším hitom do kuchyne sú keramické nože a panvice.

Skryť Vypnúť reklamu

Systém čerpania paliva v raketoplánoch inšpiroval chirurgov, aby spolu so špecialistami NASA vyvinuli nový typ čerpadla, ktorý podporuje činnosť chorého srdca tak efektívne, že pacient sa vyhne transplantácii.

Čerpadlo je veľmi tiché a môžu ho nosiť aj deti. Keď sme pri deťoch, aj zariadenie sledujúce pravidelnosť dychu novorodencov vzniklo podľa vzoru zariadení na sledovanie dychu kozmonautov.

Výrobná chyba zrkadla Hubblovho ďalekohľadu, ktorú museli opravovať z raketoplánu na obežnej dráhe, prospela ženám veľmi nečakaným spôsobom: počas obdobia, keď chodili z teleskopu rozmazané snímky, vytvorila NASA niekoľko programov na ich zostrovanie.

Na rovnakom princípe funguje softvér, používaný na vytváranie ostrejších snímok z mamografu, ktorý odhaľuje skoré a ešte veľmi dobre liečiteľné zhubné nádory v prsníkoch.

Skryť Vypnúť reklamu

Azda najoriginálnejší výsledok kozmického výskumu však pochádza z laboratórií nemeckej spoločnosti Hyperschall Technologie Göttingen, ktorá testuje aerodynamické vlastnosti rakiet. Vedci a výskumníci firmy prispeli k zrýchleniu pohybu balíčkov zemiakových čipsov na linke o polovicu vďaka technológii vzduchových pulzov.

Hlavné zdroje: www.astro.cz, 100 plus 1

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Zľava minister zdravotníctva SR Marek Krajčí a prezident Slovenskej spoločnosti infektológov Pavol Jarčuška počas tlačovej konferencie k aktuálnej pandemickej situácii na Slovensku.

Haščák z Penty ide do väzby, rozhodol súd

Haščákovi hrozí až 20 rokov.

Premiér Igor Matovič a minister školstva Branislav Gröhling.
Stĺpček Petra Schutza

Experiment avantgardný ako celoplošné testovanie

Ďalší pochod Slovenska po neprebádaných tretích (štvrtých) cestách boja s covidom.

Peter Schutz

Neprehliadnite tiež

Vizualizácia - ClearSpace zachytáva odpadok.

Číňania tvrdia, že dosiahli kvantovú nadvládu

Míľnik dosiahol už druhý stroj na svete.

Ilustračné foto.
Podcast Tech_FM

Grónsky ľad sa už nikdy nemusí spamätať

Nové správy z vedy.

Marián Brestič

Inzercia - Tlačové správy

  1. Na výpadok elektriny vás môže upozorniť aj SMS
  2. Ako inovácie menia naše návyky? Čo už dnes môžete robiť inak
  3. Mikuláš s Majkom Spiritom? Môžete si ho užiť u vás doma
  4. Štedré dni s Niké: Vyhraj lyže s podpisom Petry Vlhovej!
  5. Do Turecka sa dostanete bezpečne z Bratislavy bez potreby testu
  6. Tip na vianočný darček? Kvalitný zrak so zľavou 1 000 €
  7. Budeme môcť v budúcnosti pracovať len z domu?
  8. 8 inšpirácií, ako využiť zvyšky jedla a nič nevyhodiť
  9. Slovenské „šampanské“, za ktorým sa skrýva príbeh lásky
  10. Vianočné vydanie magazínu SME Ženy
  1. Mikuláš s Majkom Spiritom? Môžete si ho užiť u vás doma
  2. Väčšina fajčiarov dalo deťom cigarety, ak si vypýtali
  3. Podcast: Jeden lístok, veľa tratí
  4. Čo musíte vedieť, ak chcete prežiť Vianoce v zdraví a so svojimi
  5. Nová škôlka 21. storočia na Kramároch
  6. Do Turecka sa dostanete bezpečne z Bratislavy bez potreby testu
  7. Štedré dni s Niké: Vyhraj lyže s podpisom Petry Vlhovej!
  8. Tento výťah si poradí aj s tým najužším schodiskom
  9. Prvá 2-stupňová akumulátorová snehová fréza na trhu
  10. COOP Jednota je najdôveryhodnejším slovenským predajcom potravín
  1. Budíte sa počas spánku? Toto sú hlavné príčiny 15 736
  2. Slnko a teplo aj cez sviatky: Do Egypta sa vracajú dovolenkári 13 696
  3. Slovenská firma reformuje tradičné multimiliardové odvetvie 9 717
  4. Kaufland na Slovensku testoval novinku, ktorú zavádza v Európe 9 645
  5. Viete, aká je skutočná cena smartfónu? Číslo vás prekvapí 9 235
  6. Aká je chémia vôní 9 126
  7. ARÓNIA najsilnejšia prírodná prevencia proti respiračným vírusom 8 633
  8. Novodobý slovenský Baťa. Zamestnancom stavia domy 8 576
  9. Bezpečná dovolenka v exotike: Maldivy sú prešpikované zážitkami 8 024
  10. Vianočné vydanie magazínu SME Ženy 8 003