Hoe ruimtevaart oogchirugie helpt

Ruimteonderzoekers krijgen misschien wel als eerste de coolste nieuwe technologie om mee te spelen, maar als ze uitgespeeld zijn belandt er hoop dichterbij huis. Wat tegelijkertijd één van de voornaamste redenen is om ruimtevaart in stand te houden. Kruisbestuiving van technologie die wordt ontwikkeld voor ruimtevaart vind zijn thuis vaak in de optica. Omdat er steeds krachtigere technologie nodig is om naar dingen te kijken die verder weg liggen, kan diezelfde technologie ook hier op aarde steeds meer toegepast worden.

Zoals in de medische wetenschap. Er wordt nu een apparaat dat ontwikkeld is om te kijken naar hele grote dingen, in gebruik genomen om naar hele kleine dingen te kijken.

De ESA bericht over het gebruik van de Hummingbird, een stabiliteitssysteem dat oorspronkelijk bedoeld was voor ruimtetelescopen, maar nu gebruikt wordt om vibraties te dempen in microscopen tijdens oogoperaties. Doktoren van de Universiteit van Maastricht hebben Hummingbird nu geadopteerd om trillingen tegen te gaan waar ze bij 1 op de 5 operaties last hadden.

Oogoperaties vereisen een ontzettend krachtige microscoop die vastzit aan het plafond, maar ze kwamen er achter dat de microscoop vaak zo hard trilde dat ze er niet mee konden werken. Zoals oogarts Carroll Webers uitlegde, "Wanneer je op minder dan een millimeter werkt, is een trillende microscoop geen optie."

Om dit tegen te gaan verwijderden ze zelfs een drempel buiten het ziekenhuis, die vibraties veroorzaakte elke keer dat er een bus overheen reed. Dat hielp nog steeds niet. Er ontstonden door de wind buiten het gebouw andere lage-frequentietrillingen die niet zichtbaar waren voor het menselijke oog, maar tijdens operaties ineens pijnlijk zichtbaar werden.

MECAL, een Nederlands ingenieursbedrijf, monteerde de Hummingbird in het Limburgse ziekenhuis. En zo kwam een onderdeel dat ontworpen was door TNO en oorspronkelijk bedoeld was voor het Darwin-project te hangen in een operatiekamer. De bedoeling van de Darwin-missie was ooit om een groep satellieten te lanceren om te zoeken naar aardachtige planeet, maar het project bleef hangen in de onderzoeksfase.

Terwijl ze aan het idee werkten, liep TNO tegen vrijwel hetzelfde vibratieprobleem aan als het ziekenhuis met hun microscoop en ontwikkelden daarvoor Hummingbird. Nadat Darwin werd opgegeven gaven ze de technologie aan MECAL.

Hummingbird wordt bevestigd aan het plafond, waar het volgens MECAL "dient als een filter tussen het plafond en de microscoop, om die te isoleren van alle vibraties in het gebouw, zelfs de laagste frequenties." Het principe is vrij simpel: er zitten sensoren in die vibraties meten en actuators om met dezelfde frequentie mee te trillen in de andere richting.

"Na de installatie van het Hummingbird-platform, werden alle zichtbare microscoopvibraties succesvol tegengegaan, zelfs voor de hoogste vergrotingsfactors," schreef het bedrijf. Het Maastrichtse ziekenhuis gebruikt de technologie nu dagelijks.

Van planeten zoeken naar oogchirugie lijkt misschien een grote sprong, maar het is niet ongehoord. In het NASA Spinoff-rapport van 2012, een jaarlijkse publicatie waarbij de aardse nakomelingen van hun ruimtetechnologie wordt getoond, stond ook de LADARTrackr, technologie waarmee oogbewegingen tot 4000 keer per seconde bijgehouden kunnen worden. Het was oorspronkeljk ontwikkeld voor een autonoom dockingsysteem voor ruimtevaartuigen.

Een andere spinoff verbeterde ook de oogchirugie: algoritmes die gemaakt waren voor de James Webb Space Telescope maakten een scanmachine die gebruikt wordt in diagnose 21 keer sneller.

Zo blijkt het staren naar de ruimte in sommige gevallen opvallend goed voor onze ogen.