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.



33. vesmírný týden 2017

33. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 14. 8. do 20. 8. 2017. Měsíc bude v poslední čtvrti. Dojde k zákrytu Hyád a ve dne také Aldebaranu. Jupiter mizí večer na jihozápadě. Saturn je za soumraku nad jihozápadem. V druhé polovině noci uvidíme Neptun a Uran. Ráno se ukazuje Venuše. Aktivita Slunce je opět nízká. Očekáváme start Falconu 9 s Dragonem k ISS, Atlasu V s komunikační družicí TDRS-M a Proton-M by měl vynést komunikační družici Blagovest.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Střecha Slovenska

Titul Česká astrofotografie měsíce za červenec 2017 obdržel snímek „Střecha Slovenska“, jehož autorem je Václav Hýža. Pilíř noci, rozlité mléko bohyně Héry, bývalá cesta slunce, která je dnes v popelu. Také nebeská řeka Inků, most čínských milenců, ale i věčný svit duší, které opustily svět.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Další informace »