فناوری فضایی و افزایش دقت در جراحی چشم

بتازگی پزشکان هلندی تصمیم گرفتند از تلسکوپ کاشف سیارات به عنوان یک متخصص در جهت تثبیت میکروسکوپ جراحی و رفع مشکل نابینایان استفاده کنند. در یکی از کلینیک‌های چشم پزشکی پزشکان متوجه لرزش میکروسکوپ در حین عمل جراحی شدند و از هر پنج عمل جراحی روی نابینایان یکی از آنها بی‌نتیجه می‌ماند. راه‌حل این مشکل استفاده از دستگاه مرغ مگس‌خوار بود. این دستگاه ابتدا برای آزمایش رصدخانه فضایی داروین طراحی شده بود و با کمک آن میکروسکوپ در حالتی ثابت باقی‌مانده و از ایجاد مشکل در دید بیمار جلوگیری می‌شد.

کد خبر: ۶۷۳۶۰۱

تضمین دقت جراحی چشم

جراحان برای بزرگ‌کردن تصویر چشم موقع عمل جراحی از میکروسکوپی قوی که روی سقف اتاق عمل نصب شده، استفاده می‌کنند. وقتی فاصله دست پزشک و چشم بیمار یک میلی‌متر است، استفاده از میکروسکوپی که لرزش دارد گزینه مناسبی نخواهد بود. اگر بیماری مبتلا به جداشدگی شبکیه چشم باشد برای جلوگیری از نابینایی باید طی یک یا دو روز تحت عمل جراحی قرار گیرد. ضخامت شبکیه چشم کمتر از نیم میلی‌متر است و گاهی جراحان مجبور هستند غشای پشت آن را که ده برابر نازک‌تر است، برش دهند و انجام چنین عمل جراحی ظریفی با تصویرهای در حال لرزش امکان‌پذیر نخواهد بود. با وجود تحقیقات طولانی‌مدت لرزش همچنان ادامه داشت، بنابراین محققان از شرکت مهندسی MECAL که عامل اصلی این لرزش را می‌دانست، کمک گرفتند. وزش باد در فضای خارج از بیمارستان برای لرزش میکروسکوپ بویژه در ساختمان‌های شیشه‌ای کافی بود. گرچه نمای این ساختمان‌ها زیباتر است، اما حساسیت آنها نسبت به ارتعاشات با فرکانس پایین بیشتر است. این ارتعاشات که با چشم غیرمسلح قابل رویت نیستند صد برابر از قطر موی انسان کوچک‌تر هستند. یک جراح نیاز به میکروسکوپی ثابت دارد، بنابراین جراحان تصمیم گرفتند این دستگاه را بین سقف و بازوی میکروسکوپ قرار دهند تا از هرگونه اختلال جلوگیری شود. با این کار آنها برای مقابله با لرزش‌های فرکانس پایین اولین عایق لرزش را به وجود آوردند.

تحقیقات فرا زمینی برای حفظ بینایی

از ابتدای تلاش بشر برای یافتن سیاراتی مانند زمین در فضا، داروین به عنوان یکی از چهار یا پنج تلسکوپ فضایی برای کشف سیاراتی مانند زمین در اطراف ستارگان و همچنین تجزیه و تحلیل فضای آنها برای کشف علائم حیات پیشنهاد شد.

در پروژه ESA، سازمان پژوهش‌های هلندی TNO با توسعه «خط تاخیر نوری» از ترکیب نور مشاهده شده از هر تلسکوپ یک تصویر خلق کرد، اما ارتعاشات حاصل از صدای خیابان بیرون آزمایشگاه مشکلاتی به بار می‌آورد. آنها تمام محاسبات لازم را انجام دادند، اما آزمایش کامل خط تاخیر امکان‌پذیر نبود؛ بنابراین مجبور شدند فضای کاملا جدیدی را به منظور لغو ارتعاشات فراهم آورند: «یک میز تست بدون لرزش». سازمان TNO به عنوان بخشی از پروژه ESA متوجه این موضوع شد که چگونه تکنولوژی‌هایی که برای برنامه‌های فضایی اروپا توسعه یافته‌اند می‌توانند راه‌حل هوشمندانه‌ای برای مشکلات سیستم‌های زمینی باشند؛ بنابراین آنها این‌گونه فناوری‌ها را برای MECAL به کار گرفتند.

طبق گفته محققان دو نوع ارتعاش وجود دارد. ارتعاشات با فرکانس بالا که بر اثر حرکات سریع مانند حرکت موتور به وجود می‌آیند و برای تعدیل آنها از لاستیک استفاده می‌شود. نوع دوم ارتعاشات با فرکانس پایین است که بر اثر حرکات کند مانند ترافیک، باد، امواج دریا و حتی حرکت افراد از کنار ساختمان به وجود می‌آیند که کاهش یا تعدیل آنها مشکل‌تر است. شما نمی‌توانید برای کاهش یا جلوگیری از نوسان ساختمان در باد از لاستیک استفاده کنید و تنها راه‌حل ممکن خنثی‌کردن آن حرکت است. مرغ مگس‌خوار لرزش‌های کوچک را احساس کرده و محرک‌های کوچک نیز در جهتی مخالف به میکروسکوپ فشار وارد می‌آورند و در نتیجه به طوری موثر لرزش از بین می‌رود درست مانند این که روی صخره‌ای ایستاده‌اید و باد شما را در جهتی هل می‌دهد و در همان زمان شخص دیگری در جهت دیگر فشار مشابهی به شما وارد می‌کند.

تعدیل لرزش‌ها با استفاده از تکنولوژی فضایی

مقابله با لرزش‌ها موضوع جدیدی نیست. تیم تحقیقاتی مکانیسمی با نام «اتصال افقی» را کشف کرد و به ثبت رساند، در این مکانیسم در همه زمان‌ها سنسورهای لرزش افقی ثبت می‌شود و بنابراین هنگامی که هر دو ثانیه لرزش‌های افقی با فرکانس‌های بسیار پایین یک چرخه مقابله می‌کنند از مشکلاتی که به طور معمول رخ می‌دهد، جلوگیری می‌شود. سیستم‌های فعال بدون این تکنولوژی فقط بیش از پنج چرخه در ثانیه کار می‌کنند. همه چیز در شش درجه حرکت می‌کند؛ بالا/پایین، جلو/عقب، چپ/راست، چرخش، پرتاب و انحراف و به لطف اتصال افقی مرغ مگس‌خوار با ارتعاشات در این شش درجه مقابله می‌کند. زمانی که دستگاه روی سقف اتاق عمل نصب شود به صورت افقی حرکت می‌کند. از نظر پزشکان مرغ مگس‌خوار زندگی حرفه‌ای آنها را تغییر داده است، زیرا بیماران احساس امنیت بیشتری کرده و بعلاوه زیبایی ساختمان‌های شیشه‌ای نیز حفظ می‌شود. سازمان TNO خوشحال است که کار نوآورانه آنها به نتیجه نهایی رسید. همچنین انتقال دانش فنی به جهان غیرفضا به منظور کمک به بشر برای آنها بسیار دلگرم‌کننده است.

فناوری‌های آینده

گام بعدی درباره عایق لرزشی میکروسکوپ جراحی چه خواهد بود؟ این دستگاه می‌تواند برای هر عمل جراحی حساس از جمله جراحی مغز، اعصاب و رگ‌های خونی کوچک مورد استفاده قرار گیرد. در حال حاضر تیم تحقیقاتی نیز در حال ساخت آخرین نسخه مرغ مگس‌خوار است. همچنین بیمارستان‌های اتریش، کانادا و انگلستان تمایل بسیاری برای نصب این دستگاه دارند.