pošumljavanje urbane gradnje

ŠIRENJE ROBOTIČKE KIRURGIJE. Kirurški sustav “Da Vinci” utemeljen na laparoskopiji omogućio je širenje robotske kirurške prakse. Primjerice na srcu se izvode robotski zahvati zalistaka i ugradnje premosnica koronarne arterije, popravak srčanih mana, uklanjanje tumora i sl. U pripremi zahvata naprave se četiri otvora na prsima između rebara i u šupljinu se upumpa plin kako bi se načinio prostor za rad (slika desno). Sitne kamere omogućavaju stvaranje povećane, trodimenzionalne slike mjesta operacije. U otvore se uvedu do četiri precizno vođena manipulatora (slika u sredini) kojima se vode sitni instrumenti za rad na srcu, okolnim arterijama ili negdje drugdje u prsnoj ili trbušnoj šupljini. Optimiziranje ugradnje implantata postiže se korištenjem 3D-videoskenera i obradom slika u predoperativnom planiranju individualne operacije. Laparoskopska kirurgija je najpoznatije područje robotiziranja. Razlikuje se od drugih primjena robota po tome što su to funkcijski tzv. “gospodar-rob” (prema engl. master-slave) sustavi. Pokreti upravljačkih palica i pedala s izmještenog pulta za kojim je kirurg prenose se na laparoskopske instrumente unutar tijela. Najpoznatija je platforma “Da Vinci”. Nakon njena odobrenja 2001. godine u SAD-u je uglavnom korištena za operiranje prostate. Između 2003. i 2009. zabilježeno 955% povećanja tih robotiziranih operacija, a danas se čak 90% tih “prostatektomija” u SAD-u izvodi robotski. Od tada se primjene šire na mnoga druga područja. Iz opisanih primjena robota u kirurgiji može se zaključiti da je ekstremno brzo širenje robotike u kirurgiji bilo posljedica upotrebe nemedicinskih robota u konzervativnim zahvatima koji traže točnost koju čovjek ne može postići (npr. biopsije mozga) ili se robotiziralo postojeće metode poput minimalno invazivnih laparoskopskih zahvata kod kojih je postojeća oprema pretvorena u daljinski vođenu. Rezultat je bio ne samo povećana vještina operiranja unutar tijela već i smanjenje zamora, tremora (drhtanja) ruku i ergonomske prednosti, lakše šivanje i, što je posebno važno, kraće obučavanje metode rada. Ipak, osnovni pomagatelj pri brzom uvođenju robotike u kirurgiju bila je digitalizacija medicinske slikovne dijagnostike sa CT- i MR-uređajima. Dobila se gotovo neograničena mogućnost 3D-prikaza tijela kojima se planiraju i izvode individualizirane operacije. To je posebno vidljivo kod robotski asistiranih ortopedskih operacija koje su jako ovisne o grafičkoj matematizaciji postupka. Obrada dijagnostičkih radioloških slika metodom strojnog učenja s ciljem automatskog postavljanja dijagnoze naziva se ponekad krivo “robotska radiologija”. Ona je u početku obećavala razvoj koji će dovesti do nestanka struke radiologa. Novije studije pokazuju netočnost tih predviđanja. U svim navedenim primjerima inženjerstvo medicinske prakse vrlo je naglašeno. Zbog toga se u znanstvenim studijama robotiziranja kirurgije inzistira na potrebi suradnje medicinskih i robotičkih specijalnosti u praktičnim problemima razvoja i primjene robota u medicini. Trenutni istraživački trendovi usmjereni su prema integraciji robota s različitim snimačima (CT, MR, ultrazvuk, fluoroskopija itd.) za stalno snimanje tijekom operacije. Ta se metoda naziva “izravna slikovno vođena intervencija”. Cilj je omogućiti dinamičko slikovno praćenje operacija za njenog izvođenja. Kako bi se to postiglo potrebno je smanjiti postojeće glomazne robotske uređaje i prilagoditi ih dijagnostici. Pojavljuju se i mnogi novi robotski uređaji. Posebno je zanimljiva vaskularna kirurgija u kojoj se ispituju nova sredstva (upravljive sonde) za krstarenje meandrima krvotoka. Istražuju se i metode primjena virtualne realnosti i posebice proširene stvarnosti u planiranju i kontroli operacija. Ključ razvoja robotskog sustava prihvatljivog za kirurško okruženje je u timskoj suradnji koja inženjerima omogućuje razumijevanje kirurške prakse i oblikovanje rješenja za tu praksu.

Igor Ratković

PUTUJTE S ABC TEHNIKE

Bez napora i novaca vodimo vas na put oko Mjeseca

Više od dva desetljeća traju pripreme za povratak ljudi na Mjesec. Ovog puta čovjek neće samo prošetati, odskakutati, provozati svoje izaslanike po finoj, bezličnoj prašini (regolitu) Mjesečeve površine. Ovog puta idemo na Mjesec s namjerom da tamo formiramo stalne ljudske nastambe. Taj je naum zahtjevniji od američko-ruskih napora krajem šezdesetih i početkom sedamdesetih godina prošlog stoljeća koji su rezultirali slijetanjem Apolla 11 na Mjesec. NASA ovog puta nema bezrezervnu i općedruštvenu potporu tipa: “nema veze koliko košta važno da budemo prvi”. Povratak na Mjesec složen je i dugotrajan proces čiji se vrhunac očekuje još ovog desetljeća. U tu svrhu osmišljeni su i izgrađeni zemaljski kapaciteti, divovska raketa SLS i svemirski brodovi za siguran prijevoz astronauta rođenih nakon odlaska zadnjeg čovjeka s Mjeseca u prosincu 1972. Štoviše, čak su i privatnici u ozbiljnoj igri. Armstrong i Oldrin o tome su mogli samo sanjati. Danas, i mi obični ljudi možemo na veliku odiseju, digitalnu (za sada). Prema aktualnom vremeniku događanja prvi od nužnih koraka je slanje novog svemirskog broda Orion u nepilotiranom režimu na misiju oko Mjeseca i natrag. Misija nosi naziv Artemis I. Lansiranje je zakazano za sredinu svibnja ove godine. Trajat će dvadeset i šest dana, a na put će krenuti s ikone Apollo programa, moderniziranog kompleksa 39B na Cape Canaveralu, Florida, SAD. Više informacija o svemu nudi besplatna enciklopedija na mobitelu koja se odaziva na ime internet, a i u ABC tehnike objavljivali smo informacije o povratku robota i čovjeka na Mjesec. Ovaj je uvod bio nužan kako bismo izbjegli “gužvu” s prijavama na let oko Mjeseca. Na linku www.nasa.gov/send-your-name-with-artemis/ nalazi se jednostavno sučelje u koje upišete svoje ime i prezime, ili ono vaših ukućana, prijatelja, kućnih ljubimaca. Po unosu podataka na ekranu odmah dobijete kartu za let, a podaci se pohranjuju u NASA-inu bazu podataka te će se kao elektronički zapis nalaziti unutar svemirskog broda Orion u misiji leta oko Mjeseca, Artemis I. Mi smo krenuli, karta je tu, izdvojite minutu i vidimo se na putu oko Mjeseca još prije ljetnih vrućina.

Marino Tumpić

NOVE TEHNOLOGIJE

Vertikalna šuma ‒ pošumljavanje urbane gradnje

Projekt Vertical Forest (vertikalna šuma) primjer je jedinstvenoga oblika arhitekture koji predstavlja spoj bioraznolikosti s arhitekturom. Projekte vertikalnih šuma u gradovima osmislio je arhitekt Stefano Boeri. Nakon uspješne realizacije ranijih vertikalnih šuma u Milanu, Nanjingu, Utrechtu, Laussani i Parizu, arhitekt Stefano Boeri svoj je novi projekt urbanog pošumljavanja realizirao i u nizozemskom gradu Eindhovenu. Ovaj se projekt ipak znatno razlikuje od prethodnih: namijenjen je za stambeno zbrinjavanje socijalno ugroženih obitelji, i to ponajprije mladih parova koji nemaju riješeno stambeno pitanje. Umjesto klasičnih fasada projekti vertikalnih šuma u gradove i urbane sredine vraćaju zelenilo. Za razliku od “mineralnih” fasada u staklu ili kamenu, biljni štit ne odbija niti pojačava sunčevo zračenje, već ga filtrira stvarajući tako prihvatljivu mikroklimu u prostorijama bez štetnih učinaka na okoliš. Prvi prototip vertikalne šume izgrađen je u Milanu. Sastoji se od dvije zgrade, visoke 80 m i 112 m, u kojima je svoje mjesto za život pronašlo i 800 stabala, 15 000 trajnica i 5000 grmova. Ova količina vegetacije identična je prostoru od 30 000 m2 šume i niskoga raslinja u prirodi, a u ovome konceptu koncentrirana je na 3000 m2 urbanizirane površine. Osim domova za ljude i biljke, projekt predstavlja i dom za brojne vrste ptica. Drugi primjer je projekt The Nanjing Vertical Forest u kineskom gradu Nanjingu, pokrajina Jiangsu. Na dvjema visokim zgradama (visine 200 m i 108 m) zasađeno je 600 velikih stabala, 200 stabala srednje veličine i preko 2500 grmova i ostalih biljaka na površini 4500 m2. Sadnjom 27 autohtonih vrsta nastojalo se pomoći pri obnovi biološke raznolikosti, a ujedno smanjiti emisiju ugljikovog dioksida te povećati proizvodnju kisika. Viša građevina je poslovni toranj s uredima, školom za zelenu arhitekturu i muzejom, dok je drugi toranj hotel s bazenom na vrhu i prizemljem s komercijalnim, rekreativnim i obrazovnim sadržajima. Projekt izgrađen u nizozemskom gradu Eindhovenu, nazvan Trudo Vertical Forest, sastoji se od 125 stambenih jedinica, svaka je površine manje od 50 kvadratnih metara s terasom od 4 kvadrata. Na svakoj terasi posađeno je po jedno stablo i četrdesetak različitih vrsta grmlja i biljaka. To znači da sadrži ukupno 125 stabala i 5 200 grmova i biljaka i time pridonosi povećanju gradskog zelenila, regeneraciji okoliša i urbanoj biološkoj raznolikosti. Vertikalna šuma Trudo predstavlja pravi ekosustav s više od 70 različitih biljnih vrsta koje smanjuju onečišćenje zraka i godišnje apsorbiraju više od 50 tona ugljikovog dioksida. U velikim gradovima koji se nažalost suočavaju s vrlo visokim stopama onečišćenja te visokim koncentracijama mikročestica, ovakvi projekti vertikalnih šuma dolaze kao dobro rješenje u stvaranju održivih ekosustava za budućnost.