Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Mozkový nádor odstraněn pomocí kosmické technologie
Vít Straka Vytisknout článek

Mozkový nádor odstraněn pomocí kosmické technologie

Robotický manipulátor Canadarm2 na stanici ISS. Autor: NASA
Robotický manipulátor Canadarm2 na stanici ISS.
Autor: NASA
Nedávno jsem na serveru youtube shlédl video s onkologickou tematikou, pod nímž byl komentář následujícího znění: "Je to příšerné, kdyby se peníze nesypaly do šílených projektů NASA, ale raději se investovaly do boje proti rakovině." Odpusťme autorovi komentáře jeho slušně řečeno neinformovanost a ukažme si, že obě oblasti k sobě mají velmi blízko.

Asi nejkomplikovanější oblastí chirurgie je bezesporu neurochirurgie, každý zásah do lidského mozku je nebezpečný a riskantní, nemluvě o tom, že některé výkony (např. v oblasti mozkového kmene) jsou prakticky neproveditelné bez usmrcení pacienta. Zejména tedy neurochirurgové si neustále kladou otázky jak učinit složité operace lehčími a nemožné operace možnými. Na pomoc nedávno přišla kanadská firma MDA, která vytvořila robotické manipulátory pro raketoplány a stanici ISS.


Z díla společnosti MDA vyšly celkem tři robotické manipulátory, užité v kosmickém programu: Canadarm (volně přeložme "kanadská ruka"), Canadarm2 a Dextre.

Pohled do nákladového prostoru raketoplánu s ramenem Canadarm. Autor: NASA
Pohled do nákladového prostoru raketoplánu s ramenem Canadarm.
Autor: NASA
První kanadská ruka Canadarm byla vyvinuta pro americké raketoplány, během misí kosmických letounů se nacházela v jejich nákladovém prostoru a sloužila k manipulaci s objemnými náklady, které raketoplány vynášely na oběžnou dráhu, nebo asistovala astronautům při kosmických výstupech. Po havárii raketoplánu Columbia také prováděla inspekce tepelné ochrany raketoplánů po startu a před přistáním. Poprvé byla užita již při druhé misi raketoplánu STS-2 v listopadu 1981. Na délku měřila cca 15 metrů a proslula také pod zkratkou SRMS (Shuttle Remote Manipulator System).

Druhá kanadská ruka Canadarm2 byla postavena pro kosmickou stanici ISS jako větší a vylepšená verze manipulátoru raketoplánů. Na orbitální komplex ji dopravil v dubnu 2001 raketoplán Endeavour a od té doby se paže stala důležitým pomocníkem při stavbě stanice. Je dlouhá 17,5 metru, má sedm motorizovaných kloubů a je schopna se přemisťovat podle potřeby po exteriéru stanice. Užívá se především pro manipulaci s rozměrnými předměty, k údržbě stanice, asistuje astronautům při výstupech a nově také k americkému segmentu připojuje zásobovací lodě. Známe ji pod zkratkou SSRMS (Space Station Remote Manipulator System).

Manipulátor Dextre. Autor: Wikipedia
Manipulátor Dextre.
Autor: Wikipedia
Kanadskou robotickou rodinu uzavírá menší manipulátor Dextre, který na stanici ISS přivezl v březnu 2008 raketoplán Endeavour. Je to menší robot s dvěma rameny, který je schopen provádět delikátnější úkony, jež jsou zatím doménou především astronautů při kosmických výstupech. Dextre na pohled připomíná bezhlavé torzo těla s dvěma pažemi, které jsou dlouhé 3,35 metru, tělo je dlouhé 3,5 metru. Svůj první oficiální úkol Dextre provedl 4. února 2011, kdy rozbaloval náklad, přivezený japonskou lodí HTV-2, zatímco posádka stanice spala.
Dextra můžeme označit také oficiální zkratkou SPDM (Special Purpose Dexterous Manipulator).


Aby pomohla neurochirurgům, společnost MDA spolupracovala s lékařským týmem z University of Calgary, vedeným Dr. Garnettem Sutherlandem. Výsledkem jejich snahy je robot zvaný NeuroArm. Jde o vysoce citlivý a šikovný manipulátor, který dokáže provádět operace mozku, zatímco pacient je uvnitř tunelu magnetické rezonance (MR). Aby toto malý robot dokázal, musí samozřejmě být stejně šikovný a obratný jako lidská ruka, dokonce ještě více a musí být během výkonu maximálně stabilní a nepodléhat žádným otřesům. Kvůli práci uvnitř tunelu MR je vyroben z nemagnetického materiálu (běžná chirurgická ocel nepřichází v úvahu). NeuroArm je během výkonu řízen na dálku chirurgem, takže také bylo potřeba vymyslet zařízení, které chirurgovi umožní robota při operaci naprosto precizně řídit a cítit každý jeho sebemenší pohyb, jako kdyby chirurg výkon prováděl sám.

Poprvé byl NeuroArm v praxi užit 12. května 2008, kdy úspěšně odstranil mozkový nádor u 21leté pacientky Paige Nickasonové, šlo o meningeom vejčitého tvaru. Od té doby už NeuroArm pomohl tuctům dalších pacientů.

A nyní přijde to nejdůležitější: robot NeuroArm byl vyvinut podle tří výše zmíněných robotických manipulátorů programů ISS a Space Shuttle.

Dr. Garnette Sutherland v milé společnosti robota NeuroArm. Autor: Ucalgary.ca
Dr. Garnette Sutherland v milé společnosti robota NeuroArm.
Autor: Ucalgary.ca
V současné době probíhá klinická studie možností NeuroArmu v Calgary’s Foothills Hospital pod vedením Dr. Sutherlanda, které se účastní 120 pacientů. Technologie NeuroArm také byla zakoupena společností IMRIS, která sídlí ve Winnipegu a zabývá se vývojem lékařské techniky. Společnosti IMRIS a MDA chystají novou verzi NeuroArmu, která bude mít dvě "ruce" a umožní chirurgům během operace vidět trojrozměrné obrázky mozku, nabídne také novou řídící konzoli, díky které řídící chirurg bude moci doslova cítit tkáň a bude schopen bezpečně přitlačit, když bude potřeba.

MDA jde se svými kosmickými technologiemi ještě dále. Ve spolupráci s Hospital for Sick Children v Torontu pracuje na projektu nové operační technologie v pediatrii. Robot KidsArm se dvěma hlavicemi bude užíván v kombinaci s výkonnou, v reálném čase fungující zobrazovací technologií a chirurgům bude sloužit především k rekonstrukcím žil, tepen nebo střev v případech malých dětí.

MDA rovněž slibuje novou techniku pro diagnostiku a léčbu rakoviny prsu.

Zákeřný tumor

Pomoc z oběžné dráhy však dostává také klinická onkologie. Zůstaňme ještě u mozkových nádorů: nejagresivnější z nich se jmenuje glioblastom, jde o nejzhoubnější mozkový tumor. Současná medicína je proti němu stále více méně bezbranná, i když se jej neurochirurgům podaří odoperovat, v prakticky všech případech se tumor do asi deseti měsíců objeví znova. Statistiky přežití padají téměř kolmo dolů v čase asi dvou let od stanovení diagnózy, možnost vyléčení prakticky neexistuje.

Na pomoc ale míří italská kosmická agentura, která rozjela experiment, v jehož rámci jsou buňky glioblastomu zkoumány na oběžné dráze kosmonauty. Zásadní údaje pro léčbu nádoru by jistě tedy mohly přijít i z vesmíru. O tom ale až příště.


Nekosmická zajímavost pod čarou

Operace mozkového nádoru s využitím fluorescence. Autor: Česká televize
Operace mozkového nádoru s využitím fluorescence.
Autor: Česká televize
I přes veškeré pokroky moderní klinické onkologie je hlavní zbraní v boji proti mozkovým nádorům stále neurochirurgie. Aby byli při resekcích mozkových nádorů chirurgové co možná nejefektivnější, přišli nedávno s novou operační pomůckou: tzv. fluorescenční navigací. Pacientovi je před operací podána látka zvaná Gliolan. Během operace se do operační rány poté namíří modré světlo, díky reakci nádorových buněk s Gliolanem samotný tumor jasně červeně světélkuje, okolí, infiltrované nádorovými buňkami je zbarvené do růžova, zatímco zdravá mozková tkáň se jeví jako modrá a zelená.


Zdroje a doporučené odkazy:




O autorovi

Vít Straka

Vít Straka

Vít Straka je český popularizátor astronomie a zejména pak kosmonautiky. Narodil v roce 1991, v současnosti žije na Hodonínsku, je členem Astronautické sekce ČAS a studuje Masarykovu univerzitu v Brně. Do jisté míry vděčí za svůj zájem o vesmír a kosmonautiku brněnskému planetáriu vlastně, protože v dětství jej zde zaujaly záběry postav, které v podivných skafandrech skákaly po Měsíci. Nejdříve vyděsily, pak podnítily zájem a odstartovaly bádání v kosmounautice. V redakci Astro.cz působí od roku 2008 a publikuje zde především články o vesmírných misích a Sluneční soustavě. Kromě Astro.cz dlouhodobě spolupracuje s časopisem Tajemství vesmíru, věnuje se přednáškové činnosti či popularizaci astronomie a kosmonautiky v rozhlase. V kosmonautice rád spatřuje její přínosy lidstvu, které třeba nemusí být na první pohled zřejmé. Osobně potkal již více než dvě desítky astronautů a kromě vesmíru a kosmonautiky patří k jeho koníčkům zvířata, historie či slézání vysokých budov a staveb. Kontakt: vitek.straka@seznam.cz.



39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

ISS

Stanice ISS nízko nad JV obzorem,začínají večerní přelety nad ČR.

Další informace »