Grădinile de cafea au o varietate de utilizări, pe lângă faptul că vă amuză, de la eliminarea mirosurilor din frigider până la îngrășarea grădinii. Chirurgia nasului și a gâtului nu este un plus evident la această listă, dar o nouă invenție a inginerilor de la Universitatea Vanderbilt folosește boabele de cafea zdrobite pentru a face tehnologia imagistică a chirurgiei capului mai exactă.
Continut Asemanator
- Cum este chirurgia creierului ca zborul? Puneți-vă pe o cască pentru a afla
- Cât de noi tehnici de captare a mișcării au transformat actorii în creaturi pentru „Zorii planetei maimuțelor”
„Am numit-o inițial casca de cafea”, spune Richard Hendrick, un student absolvent în Ingineria Medicală și Laboratorul de Descoperire al Universității, din „capacul de blocaj granular” al echipei sale. Capacul umplut cu cafea a fost creat pentru a rezolva o problemă de precizie tehnologică.
În ultimul deceniu, chirurgia ghidată de imagine a revoluționat intervențiile chirurgicale ale nasului și gâtului, permițându-le medicilor să-și urmărească instrumentele în interiorul corpului unui pacient în timp real, pentru a evita tăierea inutilă, în special în chirurgiile endoscopice delicate care funcționează cu instrumente introduse prin nas sau prin foarte multe incizii mici. Astăzi, tehnologia este folosită în aproape un milion de proceduri neurochirurgicale anual. Pentru a funcționa, cu toate acestea, chirurgii trebuie să poată cartografia cu precizie zona care este operată înainte de operație. Ei CT sau RMN scanează capul pacientului pentru a construi un model 3-D, apoi utilizează un program de calculator pentru a alinia modelul cu pacientul real pe masa de operație.
Adesea, acest proces de „înregistrare” se realizează prin atașarea țintelor numite „fiduciare”, asemănătoare punctelor purtate de actori care sunt transformați în personaje CGI, în capul pacientului pentru a-și urmări trăsăturile craniului. O cameră deasupra pacientului realignează modelul 3D în funcție de poziția punctelor, permițând medicilor să privească un ecran în timpul operației și să vadă în timp real unde se află în interiorul capului unui pacient.
Hendrick spune că aceste tehnologii de scanare sunt corecte „până la mai puțin de un milimetru”, dar când observă intervențiile chirurgicale, el și echipa sa au văzut cazuri în care chirurgii ar ajunge să-și folosească instrumentele în zone pe care ecranele lor le-au spus că nu ar trebui ” Nu va fi executat, ceea ce înseamnă că scanarea a fost greșită. Acest lucru poate duce la intervențiile chirurgicale să dureze mai mult, deoarece chirurgii nu mai pot avea încredere în instrumentele lor, a menționat Hendrick și ar putea provoca pagube accidentale în urma tăierii greșite.
„Ne-am uitat la așa ceva:„ Ce naiba se întâmplă? ”, Spune Hendrick. În cele din urmă, și-au dat seama că problema era cu procesul de înregistrare, în special cu acele puncte. Orice mișcare accidentală a punctelor în timpul scanării sau intervenției chirurgicale aruncă alinierea modelului 3D, spune Hendrick și a fost șocant de ușor să se întâmple această mișcare, deoarece pielea umană este flexibilă și flexibilă, iar craniul este neted și greu de atins. Chiar și o șapcă de înot strânsă, a descoperit echipa lui Hendrick, era susceptibilă la peruci mici, indiferent dacă se făcea mișcare involuntară de către un pacient sau cabluri care înfundă capacul și o miscalibrare de chiar milimetri ar putea fi suficientă pentru a duce la o tăiere proastă.
„Capul este cam ca un ou”, spune Hendrick. "Nu există prea multe geometrii pe care să le putem apuca bine."
Pentru a rezolva această problemă, echipa lui Hendrick s-a orientat spre inspirație către un dispozitiv inovator creat de inginerii Universității Cornell în 2010. Acest „gripper robot universal” folosește un balon umplut cu terenuri de cafea atașat la vid pentru a crea o „mână” care poate înțelege orice. Balonul și solurile sunt desfăcute până când este activat vidul, care trage strâns particulele de cafea unul față de celălalt, formând un solid ad hoc. Dacă balonul este apăsat pe un obiect în timp ce este liber, atunci activarea vidului face ca motivele de cafea să formeze o strângere strânsă în jurul acelui obiect.
Echipa lui Hendrick a creat o șapcă umplută cu motive de cafea pentru a face același lucru cu capul. Când aerul este aspirat din capac, el formează o garnitură rigidă pe cap, împiedicând să se miște punctele atașate la capac.
„Este într-adevăr, format într-un mod rigid la anatomie”, spune Hendrick, care a încercat de mai multe ori capacul, descriind-o ca și cum ar avea ceva „rock hard” atașat la cap, dar fără nicio durere. "A devenit ceva care a îmbunătățit cu adevărat exactitatea acestor înregistrări cu puțin."
Echipa Hendrick a solicitat un brevet pentru dispozitivul său și acum caută un partener din industrie care să ajute la obținerea aprobării de reglementare pentru acesta și să îl aducă în sălile de operații în următorii câțiva ani. În curând, cafeaua ar putea juca un rol în chirurgii, pe lângă menținerea medicilor treji.
