Έκτακτη είδηση
This content is not available in your region

Η επαυξημένη πραγματικότητα στην υπηρεσία της χειρουργικής

euronews_icons_loading
Η επαυξημένη πραγματικότητα στην υπηρεσία της χειρουργικής
Μέγεθος Κειμένου Aa Aa

Το μέλλον της ιατρικής συνδέεται ολοένα και περισσότερο με την τεχνολογία. Η άφιξη συσκευών επαυξημένης πραγματικότητας αλλάζει θεαματικά τα χειρουργικά αποτελέσματα. Η επαυξημένη πραγματικότητα θα μπει στα χειρουργεία για να σωθούν περισσότερες ανθρώπινες ζωές.

Στο Πανεπιστήμιο της Πίζας, οι ερευνητές αναπτύσσουν ένα είδος χειρουργικού πλοηγού που θα κατευθύνει τα χέρια των γιατρών, κατά τη διάρκεια των πιο ευαίσθητων σημείων της επέμβασης, παρέχοντας σε πραγματικό χρόνο πολύτιμες πληροφορίες. Πώς όμως λειτουργεί αυτή η τεχνολογία και πώς θα την ενσωματώσουν οι χειρουργοί;

Ερευνητές που εργάζονται στο πρότζεκτ Vostars (Video Optical See-Through Augmented Reality Surgical Systems) στο κέντρο EndoCAS του Πανεπιστημίου που βρίσκεται στο νοσοκομείο του Τσιζανέλο στην Πίζα, έχουν φτιάξει μια συσκευή που θα προσφέρει ουσιαστική βοήθεια στις πολύ ευαίσθητες επεμβάσεις, όπως για παράδειγμα στην γναθοπροσωπική χειρουργική.

«Στη δουλειά πρέπει συχνά να επανατοποθετούμε τμήματα του σκελετού του προσώπου, για να μπορέσουμε να διορθώσουμε για παράδειγμα μια δυσπλασία. Αποτελεί πολύτιμη βοήθεια για μας να μπορούμε να οπτικοποιούμε σε έναν ασθενή τις ενδείξεις που είναι αναγκαίες για να βάλουμε ένα κομμάτι σε μια νέα θέση, διασφαλίζοντας τη συμμετρία» επισημαίνει ο Τζοβάνι Μπαντιάλι, χειρούργος γναθοπροσωπικής, στο πανεπιστημιακό νοσοκομείο Σαντ' Όρσολα της Μπολόνια.

Αυτό το ευρωπαϊκό ερευνητικό πρότζεκτ, που συντονίζει το τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής του Πανεπιστημίου της Πίζας είναι ένα υβρίδιο δύο ειδών μασκών επαυξημένης πραγματικότητας, που κυκλοφορούν. Σημαντικά δεδομένα του ασθενή είναι διαθέσιμα στο οπτικό πεδίο του χειρουργού για να αυξηθεί η ακρίβεια της επέμβασης και να μειωθεί ο χρόνος απόκρισής του.

«Το βασικό χαρακτηριστικό αυτών των γυαλιών με τα δεδομένα είναι ότι παρέχουν άμεσα μπροστά στα μάτια του χειρουργού τις πληροφορίες που χρειάζεται για να κάνει την επέμβαση. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μπορούμε να προσφέρουμε με εξαιρετική λεπτομέρεια, ψηφιακές πληροφορίες που είναι συνδεδεμένες με τα αληθινά δεδομένα έτσι ώστε να διασφαλίσουμε ότι η επέμβαση γίνεται με απόλυτη ακρίβεια. Επιπλέον μπορούμε να προσφέρουμε διευρυμένη εικόνα» εξηγεί ο Βιντσέντζο Φεράρι, συντονιστής του πρότζεκτ Vostars, μηχανικός βιοϊατρικής στο Πανεπιστήμιο της Πίζας.

Το σύστημα λειτουργεί χάρις σε όσα καταγράφει μια κάμερα που έχει ο χειρουργός στο κεφάλι του. Στη συνέχεια γίνεται συνδυασμός αυτών των στοιχείων με το ιστορικό του συγκεκριμένου ασθενή:

«Κάθε φορά που θέλουμε να ταιριάξουμε μια αληθινή καταγραφή με μια εικονική, χρειαζόμαστε ένα σύστημα από βιντεοκάμερες που ανιχνεύουν το περιβάλλον που βρισκόμαστε. Μετά πρέπει να ξέρουμε πώς θα ανασυστήσουμε την εικονική καταγραφή, ώστε να είναι συνεπής με αυτό που βλέπουν τα μάτια μας» υπογραμμίζει ο Φαμπρίτσιο Κούτολο, μηχανικός βιοϊατρικής στο κέντρο EndoCAS.

Αυτή η νέα τεχνολογία αναμένεται να βελτιώσει την ακρίβεια και να μειώσει το χρόνο της επέμβασης τουλάχιστον κατά 11%. Αλλά για να πετύχουμε αυτόν τον στόχο πρέπει να διασφαλίσουμε την ακριβή μεταφορά της χειρουργικής διαδικασίας στα χαρακτηριστικά του συστήματος που έχει μπροστά στα μάτια του ο γιατρός.

«Η δική μου αποστολή είναι ένα δημιουργήσω ένα interface, ένα περιβάλλον διεπαφής ανάμεσα στη χειρουργική επέμβαση και στο πώς θα εφαρμοστεί η συσκευή Vostars. Πρέπει να καθορίσω το χειρουργικό πρωτόκολλο, να περάσει αυτό το πρωτόκολλο στην συσκευή. Επίσης πρέπει να καθορίσω πώς και πότε θα λειτουργήσει η συσκευή, κατά τη διάρκεια της επέμβασης» επισημαίνει η Μαρίνα Καρμπόνε, μηχανικός βιοϊατρικής στο κέντρο EndoCAS.

Η συσκευή είναι αποτέλεσμα μιας κοινοπραξίας φορέων: ευρωπαϊκών πανεπιστημίων, ερευνητικών κέντρων και ιδιωτικών εταιριών. Η συσκευή Vostars θα περάσει από τρεις κλινικές δοκιμές στην Ιταλία και τη Γερμανία, μέχρι το τέλος του 2019. Θα είναι διαθέσιμη προς χρήση μέχρι το 2022.

ExoMars: Το ρόβερ που θα ερευνήσει για ζωή στον Άρη

euronews_icons_loading
 ExoMars: Το ρόβερ που θα ερευνήσει για ζωή στον Άρη
Μέγεθος Κειμένου Aa Aa

Στη Βρετανία επιστήμονες και μηχανικοί εργάζονται για την αποστολή ExoMars, την κοινή Ευρωπαϊκή και ρωσική προσπάθεια που θα ταξιδέψει στον κόκκινο πλανήτη, ψάχνοντας για ζωή.

Ο Μπρούνο, είναι το ρόβερ που θα πάει στον Άρη. Είναι ένα όχημα με έξι ρόδες που μπορεί να αναπτύξει ταχύτητα δύο εκατοστών το δευτερόλεπτο και μπορεί να κινηθεί ημιαυτόνομα στην επιφάνεια του πλανήτη. Τις δοκιμές κάνουν οι μηχανικοί της Airbus, που είναι υπεύθυνοι για την κατασκευή του πρώτου οχήματος που θα ψάξει για ζωή στον κόκκινο πλανήτη.

«Ο Μπρούνο μοιάζει απόλυτα στο ρόβερ της αποστολής ExoMars. Έχει όλους τους αισθητήρες και τους ενεργοποιητές που είναι αναγκαίοι για την αυτόνομη οδήγηση του οχήματος. Στην κορυφή του ιστίου υπάρχουν αυτές οι δύο κάμερες που επιτρέπουν στο ρόβερ να βλέπει σε τρεις διαστάσεις, σχεδόν όπως βλέπουμε και εμείς και να αναγνωρίζει βράχους και πλαγιές που υπάρχουν μπροστά του. Και μπορεί να αναλύσει αν μπορεί να διαχειριστεί τις δυσκολίες» εξηγεί ο Πολ Μίτσαμ, επικεφαλής μηχανικός συστημάτων της Airbus.

Αντίστοιχο θα είναι και το ρόβερ όταν βρεθεί στην επιφάνεια του Άρη, το 2021. Αυτό που είναι μοναδικό στην περίπτωσή του είναι ότι μπορεί να σκάψει, δύο μέτρα κάτω από την επιφάνεια και να επεξεργαστεί τα δείγματα που θα συγκεντρώσει στο εργαστήριο που διαθέτει. Αυτό αποτελεί τεράστια πρόκληση για τους μηχανικούς που εμπλέκονται στο πρότζεκτ:

«Αυτές οι μεταλλικές ρόδες είναι πολύ σημαντικό μέρος του συστήματος κίνησης. Δεν επιτρέπεται να χρησιμοποιήσουμε λάστιχα, γιατί είναι οργανικό υλικό. Αν θέλουμε να ψάξουμε για ζωή στον Άρη, δεν θέλουμε να βρούμε κάτι που εμείς φέραμε στον πλανήτη. Γι' αυτό πρέπει να έχουμε την ίδια ελαστική συμπίεση, την ευπλαστότητα στην μεταλλική ρόδα. Αυτό ακριβώς κάνουν αυτές οι μεταλλικές ρόδες» αναφέρει ο Πολ Μίτσαμ.

Το κανονικό ρόβερ που θα ταξιδέψει στον Άρη κατασκευάζεται σε αυτόν τον ειδικό αποστειρωμένο χώρο στο Στίβενιτζ, κοντά στο Λονδίνο. Εδώ καταφτάνουν εξαρτήματα και όργανα από διαφορετικά επιστημονικά εργαστήρια από όλη την Ευρώπη, τα οποία αποστειρώνονται και μετά συναρμολογούνται:

«Αυτό το μικρό πάνελ που βλέπετε εδώ, με το τετράγωνο σχήμα, είναι εκεί όπου θα τοποθετηθούν τα ηλεκτρονικά κυκλώματα υπηρεσιών του Ρόβερ του ExoMars. Όπως βλέπετε, όλα συναρμολογούνται σ' αυτό το δωμάτιο, που έχει σχεδιαστεί ειδικά για την αποστολή ExoMars. Και αν υπάρχει ζωή στον Άρη, ελπίζω να την ανακαλύψουμε με αυτή την αποστολή» τονίζει ο Χαβιέ Πέρεζ-Μάτο, επικεφαλής μηχανικός ενσωμάτωσης συστημάτων της Airbus.

Η απόλυτη ανάγκη να μην μεταφερθούν ίχνη ζωής από τη Γη στον Άρη, έχει οδηγήσει σε αυστηρά μέτρα ελέγχου στην κατασκευή του ρόβερ:

«Υπάρχουν πολλές διαφορετικές προκλήσεις, ώστε τα εργαλεία να είναι πολύ καθαρά, να έχουμε καθαρό όλο τον εξοπλισμό υποστήριξης του ρόβερ. Και επίσης αυτή η μονάδα είναι έτσι δομημένη ώστε όλοι οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί να μπορούν να δουλέψουν στο ρόβερ, χωρίς να χρειαστεί να μπουν στο χώρο του αποστειρωμένου δωματίου. Είναι πολύ σημαντικό να τοποθετήσουμε όλα τα εργαλεία σωστά» υπογραμμίζει η Άμπι Χάτι, διευθύντρια ολοκλήρωσης έργου ExoMars, της Airbus.

Η κοινή αποστολή του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και του Ρωσικού Roscosmos έχει ήδη ξεκινήσει με την εκτόξευση του πρώτου διαστημικού σκάφους το 2016. Είναι το Trace Gas Orbiter, το οποίο έχει τεθεί σε πλήρη λειτουργία από τον Απρίλιο που μας πέρασε. Αναζητεί μεθάνιο στην ατμόσφαιρα του πλανήτη και αποτυπώνει με εξαιρετική λεπτομέρεια την επιφάνεια του Άρη.

Μετά από μια σειρά συναντήσεων στις Βρυξέλλες, η επιστημονική ομάδα έχει πλέον επιλέξει και τον τόπο προσεδάφισης της δεύτερης αποστολής ExoMars. Θέλει το ρόβερ να εξερευνήσει μια ζώνη, που ονομάζεται Oxia Planum, μια πρώην λίμνη, κοντά στον ισημερινό:

«Το Oxia Planum είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα μέρη που μπορούμε να πάμε για εξερεύνηση με το όχημα. Πιο συγκεκριμένα, με το τρυπάνι, μπορούμε να πάρουμε δείγματα από την επιφάνεια και το υπέδαφος και να τα αναλύσουμε. Επιπλέον είναι ένα απόλυτα ασφαλές μέρος για να προσεδαφιστούμε, το έχουμε ερευνήσει και είναι ιδανικό. Είναι σε χαμηλότερο επίπεδο, με αποτέλεσμα το διαστημικό σκάφος να έχει πολλή απόσταση να διανύσει στην ατμόσφαιρα και να επιβραδύνει. Έχει δηλαδή χρόνο να αντιδράσει σωστά, πριν την προσεδάφιση» επισημαίνει ο Χακάν Σβεντέμ, ειδικός επιστήμονας του πρότζεκτ, από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος.

Η ρωσική συμμετοχή στην αποστολή είναι η πλατφόρμα προσεδάφισης, που θα μεταφέρει το ρόβερ. Η πλατφόρμα αυτή θα είναι εφοδιασμένη με όργανα που θα κάνουν μετρήσεις στην ατμόσφαιρα του Άρη. Η ολοκλήρωσή της επείγει:

«Αναμφίβολα, η εκτόξευση τον Ιούλιο του 2020 είναι ένας πολύ φιλόδοξος στόχος, γιατί, όσον αφορά στον επιστημονικό εξοπλισμό της πλατφόρμας προσεδάφισης είναι σε κρίσιμο σημείο. Επειδή η κατασκευή της ξεκίνησε πολύ αργότερα από τον εξοπλισμό του ρόβερ» αναφέρει ο Ντανιέλ Ροντιόνοφ, επιστήμονας του πρότζεκτ, από το Ρωσικό Ινστιτούτο Διαστημικών Ερευνών.

Αυτό που μας έχει αποκαλύψει ήδη η αποστολή είναι ότι ο Άρης είναι πολύ πιο διαφορετικός και δυναμικός από ότι περιμέναμε. Το έδειξαν αυτές οι εικόνες από την ελβετική κάμερα CaSSIS από το διαστημικό σκάφος Trace Gas Orbiter.

Επίσης, οι επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος έχουν ανιχνεύσει πάγο από νερό, κάτω από την επιφάνεια σε πολλά μέρη.

«Το νερό στο Άρη είναι υπόγεια. Δεν υπάρχουν λίμνες στην επιφάνεια. Το νερό είναι σε μορφή πάγου. Γι' αυτό βρίσκουμε πάγο, κάτω από την επιφάνεια. Το νερό σε υγρή μορφή ήταν πάντα προαπαιτούμενο για την ύπαρξη ζωής σε ένα μέρος. Αυτό δεν σημαίνει ότι υπάρχει απαραίτητα ζωή στον Άρη, αλλά είναι ένα συστατικό που είναι αναγκαίο για να έχουμε ζωή» τονίζει ο Χακάν Σβεντέμ.

Οι γνώσεις μας για τον Άρη βελτιώνονται διαρκώς. Πιστεύουν όμως οι επιστήμονες ότι θα βρεθεί τελικά ζωή;

«Φυσικά και ελπίζω ότι η αποστολή ExoMars θα βρει ίχνη ύπαρξης οργανικών μορφών στην επιφάνεια του Άρη. Και είναι φυσικό να το κάνει αυτό η συγκεκριμένη αποστολή, γιατί γι' αυτό σχεδιάστηκε» συμπληρώνει ο Ντανιέλ Ροντιόνοφ, επιστήμονας του πρότζεκτ, από το Ρωσικό Ινστιτούτο Διαστημικών Ερευνών.

Η Άμπι Χάτι, διευθύντρια ολοκλήρωσης έργου ExoMars, της Airbus εξηγεί: «Έχουμε τα καλύτερα όργανα στο ρόβερ για την ανίχνευση ζωής. Το σημαντικό είναι να έχουμε το τρυπάνι, για να μπορέσουμε να φτάσουμε σε εκείνο το βάθος που πιστεύουμε ότι υπάρχει ακόμη ύπαρξη ζωής ή να την αναγνωρίσουμε ακόμη κι αν πλέον δεν υπάρχει. Αυτή είναι η αποστολή μας. Κανείς δεν έχει κάνει κάτι αντίστοιχο στο παρελθόν».

Το ρόβερ αναμένεται να διανύσει περίπου 4 χλμ και να σκάψει 2 μέτρα κάτω από την επιφάνεια, τουλάχιστον έξι φορές. Εάν βρει κάτι ζωντανό, οργανικό, με τι θα μοιάζει;

«Είναι απίθανο να συναντήσουμε πράσινα ανθρωπάκια σε αυτό το στάδιο. Μάλλον θα βρούμε βακτήρια, γιατί συνήθως βρίσκουμε αντίστοιχα στις πιο ξερές περιοχές της Γης. Είναι η πιο ανθεκτική μορφή ζωής που γνωρίζουμε. Είναι λοιπόν πιθανόν να τη συναντήσουμε και κάτω από την επιφάνεια του Άρη» επισημαίνει ο Πολ Μίτσαμ, επικεφαλής μηχανικός συστημάτων της Airbus..

Η πλατφόρμα με το ρόβερ θα προσεδαφιστεί στον Άρη, τον Μάρτιο του 2021. Τότε αναμένεται να έρθουν στο φως περισσότερες πληροφορίες.

ExoMars: Το ρόβερ που θα ερευνήσει για ζωή στον Άρη