Vodeni mlaz umjesto pile

No, ta pila ima jednu manu: s njome se, naime, mogu postići samo ravni rezovi. Pri tome bi vijugavi rezovi bili puno bolji, kost bi zarastala brže i mogla bi se optimalno prilagoditi protezi. Inženjeri Sveučilišta u Hannoveru stoga sada počinju primjenjivati novu metodu: oni razdvajaju kost vodenim mlazom, umjesto da ju pile.

Dvorana na rubu grada Hannovera. Ona pripada Sveučilištu, Institutu za nauk o materijalima. Inženjer Christian Biskup naginje se iznad svojevrsne kade i pokušava tvorevinu, boje slonovače, umetnuti u ruku robota. «Ovo je kost nadkoljenice, želimo obraditi njezin donji dio» - kaže Biskup. Sada je kost pričvršćena u ruku robota, Biskup pritišće na prekidač. Procedura počinje.Robot polako prevlači metalnu cjevčicu preko kosti. Iz cjevčice na kost šprica – za oko gotovo nevidljiv – fini, ali strahovito snažan vodeni mlaz, koji pogađa kost s 3000 bara, što je 3000 puta više od atmosferskog pritiska, 10 puta jače od čistača na visok pritisak. Time mlaz vode postaje pila: on uklanja dijelove kosti nadkoljenice i rezbari uzorak u komad kosti. Ta pila na vodeni mlaz već je etablirana u industriji, kao alternativa laseru: «Tehnika vodenog mlaza u industriji se većinom primjenjuje za meke materijale, kao spužve ili tepihe u automobilskoj industriji.»

Prednost: Prilikom rezanja vodenim mlazom, materijal se ne zagrijava u toj mjeri, kao prilikom rezanja laserom ili pilom. To je važno kod spužvastih materijala ili tepiha, budući da kod njih pri previsokim temperaturama postoji opasnost od zapaljenja. No, želi li se rezati nešto tvrđe, kao npr. lim, snaga vode nije dovoljna. U tom slučaju stručnjaci koriste jedan trik: vodenom mlazu dodaju sitna zrnca, najčešće pijesak. Voda povlači sa sobom zrnca pijeska, koji snažno udaraju o lim i režu ga. Christian Biskup i njegovi ljudi sada razvijaju jednu novu varijantu tehnike vodenog mlaza: tako žele nadomijestiti pilu za kosti u operacijskoj sali. Nasuprot pili, vodeni mlaz imao bi puno prednosti – osobito pri ugrađivanju proteze: «Prednosti su npr. u tome, što kost za koljeno možemo obraditi i u valovitim oblicima, a ne kao kod pile, samo ravnim rezovima. To konačno znači bolje zarastanje implantata uz kost.»

Također: Prilikom piljenja, kost se jako zagrijava, do 150 stupnjeva Celzija, jer kao što je poznato, trenje proizvodi toplinu. Ta toplina međutim ubija koštane stanice, što prilično otežava proces zarastanja. Vodeni je mlaz, nasuprot tome, hladan. Stanice ostaju na životu, kost poslije operacije može bolje zarasti uz protezu. U tom vodenom mlazu, međutim, znanstvenici ne mogu primijeniti pijesak. Razlog: «Kada bi primijenili pijesak, on bi ostao u organizmu i doveo do znatnih upalnih procesa.» - kaže kolega inženjera Biskupa, Dirk Bohrmann. Stoga stručnjaci polušavaju s finim zrncima iz magnezijeve legure. Prednost: «Te čestice tijelo prihvaća: ili bivaju apsorbirane u kosti, ili ih zatim organizam izbacuje i nakon nekog vremena više nisu prisutne.»

Procedura je završena, Christian Biskup vadi kost. Za 10 minuta, vodeni mlaz izrezbario je valovitu strukturu u donji dio kosti. Time će se ona idealno prilagoditi na odgovarajuće oblikovanu protezu. Običnom pilom za kosti to ne bi bilo moguće, budući da se njome postižu samo ravni rezovi.

«Već su provedeni pokusi na životinjama, u svrhu istraživanja medicinskih rizika takve operativne metode. Tako već možemo sigurno isključiti rizike embolije ili nakupljanja tekućine ili čestica.»

I premda su medicinari potaknuti tom metodom, a i industrija već pokazuje interes za novi postupak, postoje i prepreke koje treba ukloniti. Inženjer Biskup: «Najveća prepreka je, naravno u tome što je to postupak pomoću mlaza. Znači, kada se kost razreže, mlaz još uvijek ima preostalu energiju, tako da postoji opasnost oštećenja mekanog tkiva koje se nalazi ispod kosti.»

Zbog toga istraživači sada razvijaju svojevrsni umetak koji bi usisavao nepotrebni mlaz, zajedno s komadićima kostiju. Postavljao bi se ispod kosti i time spriječavao povredu tkiva. Prototip kojim bi se moglo operirati ljude, trebao bi biti gotov za tri godine. A ukoliko se dokaže kao dobra metoda, hoće li jednog dana potpuno zamijeniti pilu? Inženjer Biskup:

«Potpuno, mislim da ne, budući da u tijelu postoje područja kao npr. kralješnica, ili glava, u kojima bi bilo opasno primjeniti vodeni mlaz.»