Kéz nélküli tapintás

Az orvostudomány fejlődése töretlenül halad előre mind térben mind időben. Ma még az orvosi kéz tapintását, érzékelését nem váltotta fel a technika, de hamarosan eljöhet az idő, amikor gép "helyettesítheti" a sebész kezét.

Magyarok a robotsebészet megújulásáért

Képzeljük el, hogy egy orvos New Yorkban ül, monitorát nézi, miközben műti a Tokióban fekvő beteget. Ez a mai orvostudományban már nem is számít akkora csodának. A magyar szürkeállománynak köszönhetően lehet, hogy a közeljövőben az ilyen műtéteknél kézzel is tapinthatóvá válik a beteg. De hogyan is? Most magyar részvétellel sikerül ismét jó hírnévre szert tennünk, ugyanis az MTA-SZTAKI, az MTA-MFA és a PPKE-ITK kutatói egy közös spin-off cégen (Tactologic Kft.) keresztül olyan eszközt hoztak létre, amely nagymértékben előmozdíthatja a robotszebészet fejlődését. (szerk: A spin-off cégek olyan innovatív kisvállalkozások, amelyeket egy egyetem vagy kutatóhely alkalmazottai alapítanak saját kutatási eredményeik piacosítása érdekében.)
A projektben résztvevő intézetekről érdemes néhány szót ejteni. Az 1973 óta működő MTA-SZTAKI (Magyar Tudományos Akadémia Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet) alap- és alkalmazott számítástechnikai kutatásokkal foglalkozik, míg az idén 50. jubileumát ünneplő MTA-MFA (Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet) fő feladatai között a komplex funkcionális anyagok kutatása és alkalmazása szerepel. PPKE-ITK (Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Kar) 2001-es alapítása óta a modern csúcstechnológiák két fontos területével foglalkozik: az információs technológiákkal és a biotechnológiákkal. A kutató-egyetemi fakultáns sikeresen "kapcsolja össze" a tudományt és az ipart. E három intézet kutatói által kifejlesztett tapintásérzékelő tömbök akár többirányú orvosi alkalmazást is lehetővé tesznek.

Miért pont TactoLogic?

A TactoFlex 2x2 elnevezésű,
ujjra szerelhető
tapintásérzékelő termék

A TactoLogic elnevezés két angol szó összevonásából keletkezett: a tacto- előtag (a tactile szóból származtatva) a tapintásra, tapinthatóságra, a logic a feldolgozásra, a tapintásérzetnek a megértésére utal.
A magyar találmány olyan ujjra szerelhető tapintásérzékelő tömb, amelynek segítségével a mesterséges tapintásérzet szoftveresen értékelhető, elemezhető.
Ily módon a szubjektív emberi tapintáshoz objektív mérőszám rendelhető pl. fizikális diagnosztikai alkalmazásokban. Ha az orvos felhelyezi ujjbegyére a tapintásérzékelőt és megvizsgálja vele a pácienst, akkor információt nyer a tapintott felületről. Az így nyert adatok egy szoftver segítségével utólag kiértékelhetők.
A teljes rendszer három részből áll: tapintásérzékelő tömbökből, kiolvasó, illetve feldolgozó áramkörből és értékelő szoftverből.

A mesterséges tapintásérzékelő működése

A tapintásérzékelő tömbök két változatban készülnek: a 2x2-es típus 4, a 8x8-as 64 elemi érzékelő egységből áll. Egy érzékelő elem átmérője kb. 300 mikrométer, így a teljes érzékelő felület egy ujjbegynyi területen elfér mindkét változatban. Érdekesség, hogy a látással ellentétben - ahol több millió csapocska és pálcika felelős a teljes vizuális kép kialakításáért - a tapintásnál már 64 érzékelővel hatékonyan megközelíthetjük a saját ujjbegyünk térbeli felbontását.
Az érzékelő tömbök minden eleme az adott érintkezési pontban ható erő különböző komponenseit méri. A rendszer különlegessége, hogy nem csak a felületre merőleges, hanem azzal párhuzamos, oldalirányú erőket is képes mérni, ami világviszonylatban is egyedülálló.
A szenzortömb által nyert információt egy kiolvasó áramkör dolgozza fel. A szűrt, digitalizált jelek a számítógépbe továbbítva egy speciális szoftver segítségével jeleníthetők meg. A megjelenítési formák természetesen többféle alkalmazási területre adaptálhatók, hiszen az egyébként több ezer dolláros műszernek nem csak egészségügyi, hanem más ipari jellegű alkalmazása is lehetséges.

A jövő útján

A távsebészet a XXI. században nem újdonság: az orvos virtuális térben, számítógép előtt ül, a monitorját nézi és a másik városban, sőt másik országban fekvő betegét egy robotkar segítségével műti.
Az orvosi technológia mára eljutott odáig, hogy az ilyen beavatkozásokhoz szükséges minden protokoll és kommunikáció tökéletesen működik, ugyanakkor a legtöbb orvos igényelné a vizuális információ mellett a tapintásérzet közvetítését is. Ehhez két konkrét feladatot kellene megvalósítani: egyrészt fel kell ismerni tapintásérzékelők segítségével, hogy mi is történik a betegnél, másrészt tapintáskijelzőre lenne szükség, hogy azon keresztül az orvos a saját bőrén érezhesse a távtapintásból nyert információt.
Ezt úgy lehet elképzelni, mint a látásnál a kamera és televízió együttesét: lenne egy tapintásérzékelő (ez a kamera) és a tapintáskijelző (ez a televízió). Ennek megoldásán dolgoznak a kutatók, s elképzelhető, hogy rövid időn belül elérhető lesz. Ebbe az irányba fejlődhet tovább a robotsebészet.

Mi mindenre lehet még alkalmazni tapintásérzékelőt?

A 2x2-es tapintásérzékelő tömb
érző felületének mikroszkópos képe

Az eszköz hasznos lehet az endoszkópos alkalmazások területén is, ahol olyan helyről kell az orvosnak információhoz jutnia, amely csak invazív beavatkozással érhető el.
Ha a szervezetbe bejuttatott endoszkóp tapintásérzékelőt is kapna, akkor a képi információ mellett a tapintási információ is elérhetővé válna az orvos számára, ami óriási előrelépést jelenthetne a diagnosztikában.
A különféle orvosi vizsgálatokban szintén van a műszernek létjogosultsága. A mesterséges tapintási információ által számszerűsíthetővé válnának pl. a prosztata vizsgálat eredményei, hiszen a tapintásnak objektíven mérhető paraméterei lennének. Hosszú távon szép alkalmazás lehetne a végtagsérültek protézisébe integrált tapintásérzékelő is. Ehhez viszont meg kell oldani az érzékelők és az idegrendszer összekapcsolását, ami egyelőre nagyon távoli cél.

Értékelje a cikket!

További cikkek
Szóljon hozzá Ön is és olvassa el mások hozzászólásait

Humánmeteorológia

Humanmeterológia szolgaltatója

Fronthatás:
Hidegfront

Maximum:
+19, +26 °C
Minimum:
+13, +18 °C

Hazánkban kedden délelőtt az ország nagy részén borult vagy erősen felhős lesz az ég, a déli határ mentén lehet szakadozottabb a felhőzet.

Egészséget befolyásoló hatások:
gyenge

Részletes adatok és előrejelzés

Tekintse meg az időjárási frontokat!Térképezze fel a pollen adatokat!

Kövesse a Házipatikát:

GyógyszerekGyógyszerkereső
GyógyszerHatóanyag