A bolygókeresés használ a látásnak
(Rovat: Új eszközök és anyagok, Az emberi élet védelme - 2014.03.01 08:15.)

Az összefüggés igencsak közvetett, de megmagyarázzuk!

A hír lényege egy mondatban: egy hollandiai szemklinikán a műtétek során használt mikroszkóp rezgését – ami megakadályozta átlagosan minden ötödik beavatkozás elvégzését – olyan módszerrel sikerült csillapítani, amit eredetileg egy a Földhöz hasonló exobolygók keresésére szánt űrprogramhoz dolgoztak ki. Az Európai Űrügynökség (ESA) Darwin nevű űrtávcsőrendszere végül nem jutott tovább az előkészítési fázisnál, az infravörös hullámhosszakon érzékeny, interferométeres elven működő, három különálló teleszkópból és egy központi műholdból álló nagyfelbontású rendszer sosem készült el. Nem úgy az a berendezés, amelyet a TNO nevű holland cég fejlesztett ki, még a Darwin előkészítése során. Azzal a problémával szembesültek, hogy a laboratóriumuk közelében haladó járműforgalom keltette vibráció miatt nem tudják kellő pontossággal elvégezni az optikai méréseiket, amelyek az űrbeli interferométer megalkotásához kellenek. Ezért megalkottak egy eszközt, amely aktívan kioltja a rezgéseket.

A tervezett, de soha meg nem valósult Darwin űrcsillagászati program egyik teleszkópja. (Fantáziakép: ESA / Medialab)

Pont ilyesmire volt szüksége a Maastrichti Egyetemi Kórház szemklinikájának is. Ott az orvosok egy modern épület jól felszerelt műtőjében végeznek olyan beavatkozásokat, amikkel megmentik a betegek látását. A levált retinájú pácienseknek egy-két napon belül műtétre van szükségük, különben megvakulnak. A szemsebészeknek 1 mm-esnél is kisebb területen kell dolgozniuk, ami nem képzelhető el mikroszkóp nélkül. A műtő plafonjára erősített berendezés azonban átveszi az épület rezgéseit és így nem jól használható. Korábban már mindent megpróbáltak, eltávolították a klinika melletti utcán levő forgalomlassító „fekvőrendőrt” is, de ez sem segített. Kiderült, hogy a bajt maga a modern, fémből és üvegből készített, magas épület okozza. A széllökések hatására az épületszerkezet alacsony frekvenciájú rezgésekbe kezd. Ezek amplitúdója, bár az emberi hajszál vastagságánál is százszor kisebb, elég ahhoz, hogy a mikroszkóp képe zavaróan vibráljon.

A Maastrichti Egyetemi Klinika új épülete Hollandiában. (Kép: John Sondeyker Architectuurfotografie bfn)

A megoldás végül a Kolibri (Hummingbird) nevű, a vibráció aktív csillapítását megoldani képes berendezés felszerelése volt. Ezzel a mikroszkópot függetleníteni tudták az épület rezgéseitől. A gyors (nagy frekvenciájú) rezgéseket, amelyek például egy motor működéséből adódnak, passzív, rugalmas elnyelő anyagokkal csillapítják. Az alacsony frekvenciájú rezgéseket, amelyek a szél lökéseiből, tengerpart közelében a hullámverésből, az autóforgalomból vagy akár a gyalogosok mozgásából adódnak, nehezebb kiküszöbölni. Az aktív izoláció azt jelenti, hogy a berendezés ellenkező fázisú mozgatással szünteti meg, oltja ki a zavaró hatást.

A szemklinika műtője, benne az épület finom vibrációját csillapító Kolibrivel felszerelt mikroszkóp. (Kép: Maastricht University Medical Centre)

Önmagában az aktív csillapítás nem új módszer, de a Kolibrinak vannak olyan tulajdonságai, amelyek egyedivé teszik. A vízszintes irányú rezgéseket nagyon alacsony (0,5 Hz-es) frekvencián is hatékonyan kioltja, míg a hagyományos megoldásokkal jellemzően csak az 5 Hz-esnél nagyobb tartományban tudnak jó eredményt elérni. Az űrkutatással kapcsolatos feladat inspirálta találmány megváltoztatta a maastrichti szemorvosok munkáját és garantálja a műtétre szoruló betegek biztonságát. A berendezés iránt már más szakterületekről (agy-, ideg- és érsebészet) is érdeklődnek, osztrák, kanadai és amerikai kórházakból.