Jo nykyään robotit auttavat hammaslääkäriä. Ne ottavat kuvia ja valmistavat paikkoja. Vuosikymmenen päästä ne hoitavat myös poraamisen, ja sekin päivä tulee, kun nanobotit pitävät huolta suun terveydestä.


kun nanobotit pitävät huolta suun terveydestä.




Itse asiassa ensimmäiset porausrobotit jo tekevät tuloaan kliiniseen käyttöön. Israelilainen Tactile Technologies on saanut luvan kokeilla robottia implanttien istutuksessa muutamissa Euroopan ja Yhdysvaltain yliopistosairaaloissa.

Tämä hammaslääketieteen erikoisalue valikoitui pioneerialueeksi varmaan siksi, että yrityksen taustavoima on Tel Avivin yliopiston parodontologian professori Haim Tal, joka on pitkään kehittänyt nykyistä edullisempaa, kivuttomampaa ja nopeampaa tietokoneavusteista hammaskirurgiaa.


Tietokone yhdistelee

Uuden tekniikan kauppanimi on ILS, Implant Location Software, ’implantin sijoitusohjelmisto’. Siinä potilas saa leukaansa tukikehikon, jossa on ultraohuita neuloja. Ne tunkeutuvat ikenen läpi ja kartoittavat luukudoksen.

Kuvaus luun rakenteesta siirtyy tietokoneeseen, johon on valmiiksi tallennettu kolmiulotteinen röntgenkuva potilaan hampaista ja leukaluusta. Kun tiedot yhdistetään, keinojuurelle löytyy juuri oikea sijainti ja asento.

Sitten lääkäri painaa nappia ja pienen pieni porausrobotti käynnistyy.

Koska ILS ohjaa itse itseään, lääkärin ei tarvitse kuin seurata työn edistymistä - ellei hän päätä puuttua robotin toimintaan: halutessaan lääkäri voi aina ottaa porauksen ohjat omiin käsiinsä.


Virheet vähenevät

ILS-menetelmässä yhdistyvät ihmisen ja koneen hyvät puolet. Ihminen pystyy suunnittelemaan monimutkaisia ohjelmia, mutta käden tarkkuudella on rajansa.

Suu- ja leukakirurgiaan erikoistunut Heidelbergin yliopiston tutkija Jakob Brief on havainnut, että hammasimplantit ovat usein väärässä asennossa. Hänen tutkimustensa mukaan istutteiden suunta poikkeaa keskimäärin seitsemän astetta halutusta. Tietokoneohjatussa asennuksessa luukudosta vioittavat ja implanttien kestävyyttä koettelevat virheet voidaan poistaa kokonaan.

Porausapureiden kehittäjistä Tactile Technologies on saanut eniten julkisuutta, mutta rakentavat niitä muutkin. Briefillä on työn alla oma hammasporan ohjausrobottinsa, ja kollega Tim Lüth, Berliinin Humboldt-yliopiston hammaskirurgian professori, on työtovereineen kehittänyt implantointitekniikan, joka on rekisteröity kauppanimellä RoboDent.

Näissä poraus- ja sijoitusjärjestelmissä robotit saavat yleensä lähtötietoja röntgenkuvista. Myös niiden ottoa on automatisoitu ja digitoitu. Yksi jo käytössä olevista ratkaisuista on suomalaisen Planmecan Promax, jossa robottikäsivarsi Scara, Selectively Compliant Articulated Robot Arm, liikuttelee kameraa ennennäkemättömän tarkasti ja vakaasti.


Robotti poraa, kuvaa ja opettaa

















ROBOTTI TEHTÄVÄ KEHITTÄJÄ
ILS
RoboDent


WY-5

Purenta oikenee

Hammaslääkäri tekee tietysti paljon muutakin kuin poraa ja paikkaa. Koneenrakennuksen professori Atsuo Takanishi  Wasedan yliopistosta Japanista kehittää työtovereineen robottia, joka auttaa purentavirheiden korjaamisessa.

Aikaisemmin hammaslääkäri on opettanut purentaa puisella, pyykkipoikaa muistuttavalla suukappaleella. Takanishin robotti pystyy paljon täsmällisempään koulutukseen, sillä se ohjaa suukappaletta tarkasti. Lisäksi laitteessa on leukatuki, joten se pystyy avaamaan ja sulkemaan potilaan suuta täsmälleen halutulla tavalla.

Robotti myös tunnustelee lihasvoimaa, minkä ansiosta käsittely on hellävaraista ja hoidon teho seurattavissa. Tarvittaessa lääkäri voi jopa opastaa potilasta etäopetuksena kuvapuhelinyhteyden kautta.


Nanobotit siivoavat

Hammashoidossa on monenlaisia tehtäviä, joten robottejakin tarvitaan monenlaisia ja monenkokoisia.

Yhdysvaltalainen fyysikko, psykologi ja juristi Robert A. Freitas teki vuosituhannen vaihteessa tunnetuksi käsitteen nanolääketiede. Hän hahmotteli yksityiskohtaisesti myös nano¬robotteja, jotka hoitavat hampaita.

Hänen visioissaan hammastahnan korvaavat nanobottien armeijat, joiden "miesvahvuus" voi vaihdella tuhannesta sataantuhanteen. Ne liikkuvat mikrometrien sekuntivauhtia ja tuhoavat edetessään vahingolliset mikrobit ja poistavat hammaskiven jo alkuvaiheessa.

Vuonna 2000 Freitas arvioi, että nanokoon hampaanhoitorobotit yleistyvät 10-20 vuoden kuluttua.
Alkuinnostuksen jälkeen nano¬tekniikan kehitysennusteet ovat muuttuneet varovaisemmiksi, sillä usein lähiajan kehitysvauhtia yliarvioidaan. Toisaalta pitkän tähtäyksen näkymiä tavataan aliarvioida, joten älykäs hammastahna voi hyvin olla todellisuutta, kun tulemme 2020-luvulle.



Roboteista lisää:
www.tactile-tech.com/
www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/research/jaws/index.htm
www.planmeca.com/


Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Ruotsissa työntekijät avaavat jo oven kädessä olevalla sirulla.

Tukholmassa sijaitseva teknologia-alan yritysten toimisto Epicenter alkoi kaksi vuotta sitten asentaa työntekijöidensä käsiin siruja. Niillä työntekijät voivat esimerkiksi avata työpaikalla ovia, kirjautua tietokoneille tai maksaa lounaan, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Istute toimii kuin mikä tahansa siru uimahallien rannekkeissa tai työpaikkojen kulkuluvissa. Sitä ei vain tarvitse muistaa pitää mukana.

Tänä kesänä Yhdysvalloissa seurattiin esimerkkiä. Wisconsinilainen yritys asennutti sirun kymmenille työntekijöilleen.

Terveydenhoidossa erilaisia implantteja on käytetty jo pitkään. Uutta ruotsalais- ja amerikkalaisyrityksessä on käyttää istutteita muuhun kuin terveystarkoituksiin.

Kysely

Ottaisitko tunnistesirun ihosi alle?

Kun kelloa ei ollut, auringon asema kertoi, milloin syödään

Ilmansuunnilla on ollut suuri merkitys entisajan ihmisten elämässä. Niiden mukaan on valittu asuinpaikat ja katsottu kulkureitit. Kun ei vielä tunnettu karttoja eikä kompasseja, määriteltiin suunnat taivaankappaleiden ja muiden luonnonilmiöiden mukaan.

Öisen tähtitaivaan kiintopiste oli Pohjantähti eli Pohjannaula. Se näytti olevan tukevasti kiinni taivaan pohjassa. Taivas kuviteltiin kupumaiseksi kanneksi, joka pyöri hitaasti Pohjantähden ympäri. Tähden suunta oli pohjoinen tai länsimurteissa pohjainen. Pohja on ikivanha indoeurooppalainen laina. Se on alkuaan tarkoittanut peräosaa tai takaosaa.

Auringolla on ollut tärkeä rooli ilmansuuntia nimettäessä.

Itä kuuluu yhteen itää-verbin kanssa ja viittaa suuntaan, josta aurinko nousee eli ikään kuin itää aamulla.

Koillisen kantasana koi on perintösana, joka tarkoittaa sarastusta.

Länsi on ilmeisesti alavaa maata merkitsevän murteellisen lansi-sanan muunnelma, joka ilmansuunnan nimenä viittaa matalalle painuneeseen aurinkoon.

Luode-sanan alkuperä on epäselvä, mutta se voi olla ikivanhan heittämistä merkitsevän luoda-verbin johdos ja tarkoittaa suuntaa, jonne aurinko lopulta katoaa.

Louna tai lounas on alkuaan merkinnyt päivää ja päivänvaloa ja sitten myös ateriaa, joka on nautittu puolipäivän maissa. Kun ei ollut kelloja, piti eri tahoille hajaantuneen työväen katsoa auringosta, milloin oli yhteisen aterian aika. Tärkeä suunta sai nimekseen lounas tai lounainen.

Etelä on vanhaan perintösanastoon kuuluvan esi-sanan johdos ja tarkoittaa sananmukaisesti edessä olevaa paikkaa. Asumusten oviaukot avattiin mielellään lämpimimpään ilmansuuntaan, jossa aurinko oli korkeimmillaan. Etelä oli siis suunta, joka oli pirtistä ulos astuttaessa oven edessä.

Kaakko on siinä mielessä poikkeus, ettei se liity taivaankappaleisiin vaan vesilintujen ikiaikaisiin muuttoreitteihin. Se oli upeasti kailottavien kaakkolintujen eli kuikkien ja kaakkurien tulosuunta keväällä.

Nykyään ilmansuuntien ja niiden nimien järjestelmä näyttää selvältä, mutta se ei ole syntynyt itsestään. Murteissa nimityksiä on paljon enemmän, ja samojenkin nimitysten merkitykset vaihtelevat.

Tähän moninaisuuteen kyllästyi Elias Lönnrot, joka kehitti suomea sivistyskieleksi 1800-luvulla. Hän valikoi sopivat termit ja esitteli ne Mehiläinen-lehdessään. Niitä me käytämme edelleen.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 10/2017