silmäleikkaus

Avaruustekniikkaa sinun silmiesi tähden

Silmien laserleikkauksen ovat nykyisin hyvin tavallisia, mutta harva tulee ajatelleeksi, että leikkauksen aikana lasersäteen tarkkaan ohjaamiseen käytettävä silmien liikkeiden tunnistuslaitteisto kehitettiin aikanaan avaruuslentoja varten.

Kun katsot tiettyyn suuntaan tai johonkin kohteeseen, ja käännät tai puistelet päätäsi, niin silmäsi kääntyvät ylös, alas ja sivuille automaattisesti siten, että ne katsovat aina mahdollisimman suoraan alkuperäiseen paikkaan. Tämä luonnollinen reaktio tapahtuu refleksinomaisesti, emmekä kiinnitä siihen lainkaan huomiota.

Vaikka et tee tietoisesti mitään silmien kääntämiseksi, aivosi ottavat kuitenkin koko ajan vastaan havaintotietoa tasapainoelimiltäsi korvien sisällä ja kääntävät silmiä sen mukaisesti. Painovoima toimii tässä referenssisuuntana; tasapainoaisti käyttää sitä hyväkseen määrittääkseen pään asentoa. Samaan tapaan käytännössä kaikki eläimet Maan päällä aina dinosauruksiin saakka ovat sopeutuneet käyttämään painovoimaa kertomaan itselleen mikä suunta on ”alaspäin” ja mikä ”ylöspäin”.

Tämä painovoiman mukaan silmiä kääntävä kykymme kiinnosti berliiniläistä professori Andrew Clarkea, joka ryhtyi tutkimaan asiaa työryhmineen Kansainvälisellä avaruusasemalla olevien astronauttien kanssa.

He kehittivät erityisen kypärää muistuttavan päähineen, joka pystyi seuraamaan astronauttien silmien liikkeitä hyvin tarkasti siten, että laitteisto tai sen toiminta ei haitannut astronauttien normaalia työntekoa. Laitteisto käytti hyväkseen tavallisissa digikameroissa olevia kuvakennoja ja pystyi käsittelemään tietoa reaaliajassa.

Kymmenen vuotta sitten ensimmäiset astronautit käyttivät laitetta avaruusasemalla ja sen jälkeen laitteella kerättiin tietoja rutiininomaisesti neljän vuoden ajan.

Tulokset osoittivat selvästi, että tasapainoaistimme ja silmien hallinta muuttuvat olennaisesti painottomuudessa. Silmät ja tasapaino toimivat läheisesti toistensa kanssa täällä Maan päällä, mutta avaruuden olosuhteissa ne alkavat toimia vähitellen erikseen – mikä on täysin ymmärrettävää, koska tasapainoaisti ei voi käyttää enää painovoimaa suunnan määrittämiseen.

Itse asiassa tutkimuksen perusteella huomattiin, että ihmisen koko aisti- ja motorinen järjestelmä sekä tilanhahmotus käyttävät painovoimaa apunaan. Palattuaan takaisin avaruudesta Maahan, astronautilta kestää useita päiviä oppia käyttämään uudelleen painovoimaa hyväkseen referenssisuuntana.

Samalla kun insinöörit kehittivät laitetta avaruudessa käytettäväksi, he rakensivat siitä myös maanpäälisissä sovelluksissa toimivan version. Samalla he huomasivat, että samalla tekniikalla voisi olla käyttöä silmäleikkauksissa. Niissä potilaan silmän asennon määrittäminen tarkasti ja ilman lääkärin toimien häiritsemistä on hyvin tärkeää. Astronauttien käyttämä järjestelmä osoittautui ylivoimaiseksi.

”Suurimmassa osassa maailmassa tehtävistä silmien laserleikkauksista käytetään nyt tätä silmien asentoa määrittävää laitteistoa”, kertoo professori Clarke.

”Lisäksi tästä on kehitetty kevyempi, myynnissä oleva versio, jota käytetään monissa laboratorioissa Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa silmien asennon mittaamiseen.”