Кафената основа има най-различни приложения, освен да ви бръмчи, от премахване на миризми от хладилника до торене на вашата градина. Операцията на носа и гърлото не е очевидно допълнение към този списък, но ново изобретение от инженери от университета Vanderbilt използва смачкани кафени зърна, за да направи технологията за образна операция на главата по-точна.
Свързано съдържание
- Как е мозъчната хирургия като летене? Поставете слушалки, за да разберете
- Как нови техники за заснемане на движение превърнаха актьори в същества за "Зората на планетата на маймуните"
„Първоначално го нарекохме каската за кафе“, казва Ричард Хендрик, аспирант в университетската лаборатория по медицинско инженерство и откриване на „гранулирана капачка за заглушаване“. Напълнената с кафе капачка е създадена, за да реши проблем с технологичната прецизност.
През изминалото десетилетие операцията, ръководена от изображения, направи революция в операциите на носа и гърлото, което позволява на лекарите да проследяват инструментите си в тялото на пациента в реално време, за да избегнат ненужното рязане, особено при деликатни ендоскопски операции, които работят с инструменти, поставени през носа или през много малки разрези. Днес технологията се използва в близо един милион неврохирургични процедури годишно. За да работят обаче, хирурзите трябва да могат да прецизират картите на зоната, която се оперира преди операцията. С КТ или ЯМР сканират главата на пациента си, за да съставят 3-D модел, след което използват компютърна програма, за да подредят модела с реалния пациент на операционната маса.
Често този процес на „регистрация“ се осъществява чрез прикрепване на цели, наречени „фидуалци“, сходни с точките, носени от актьори, които се трансформират в CGI герои, към главата на пациента, за да се проследят неговите или нейните характеристики на черепа. Камера над пациента пренарежда 3D модела въз основа на позицията на точките, което позволява на лекарите да гледат екран по време на операцията и да виждат в реално време къде се намира в главата на пациента.
Ако се прави правилно, казва Хендрик, тези технологии за сканиране са точни "до по-малко от милиметър", но когато наблюдават хирургическите операции, той и неговият екип виждат случаи, при които хирурзите в крайна сметка ще пуснат инструментите си в области, за които техните екрани им казаха, че не трябва " не работи, което означава, че сканирането е грешно. Това може да доведе до по-продължителни операции, тъй като хирурзите не могат да се доверят на инструментите си повече, отбеляза Хендрик и може да причини случайни щети от неправилно нарязано рязане.
„Гледахме го като„ Какво по дяволите става? “, Казва Хендрик. В крайна сметка те разбраха, че проблемът е в процеса на регистрация, по-специално тези точки. Всяко случайно придвижване на точките по време на сканирането или операцията изхвърля изравняването на 3D модела, казва Хендрик и беше шокиращо лесно това движение да се случи, защото човешката кожа е гъвкава и гъвкава, а черепът е гладък и трудно схващащ. Дори стегнатата капачка за плуване, установи екипът на Хендрик, е податлива на малки клатушки, независимо дали от неволно движение от страна на пациент или с кабели, закопчаващи капачката, и неправилно калибриране от дори милиметри може да бъде достатъчно, за да доведе до лошо рязане.
"Главата прилича много на яйце", казва Хендрик. "Няма много геометрия, която да можем да грабваме добре."
За да разреши този проблем, екипът на Хендрик се обърна за вдъхновение към иновативно устройство, създадено от инженерите на университета Корнел през 2010 г. Този „универсален роботизиран захват“ използва балон, напълнен с кафена основа, прикрепен към вакуум, за да създаде „ръка“, която може да схване всичко. Балонът и основата се разхлабват, докато вакуумът се активира, което дърпа частиците кафе едно към друго плътно, образувайки ad hoc твърдо вещество. Ако балонът е притиснат към обект, докато е разхлабен, тогава активирането на вакуума причинява на основата за кафе да образува плътно захващане около този предмет.
Екипът на Хендрик създаде капачка, пълна с кафена основа, за да направи същото с главата. Когато въздухът се вакуумира от капачката, той образува твърдо уплътнение на главата, предотвратявайки движението на прикрепените към капачката точки.
„Наистина, наистина е оформен по твърд начин към анатомията“, казва Хендрик, който е опитвал капачката няколко пъти, описвайки я като усещане, че имаш нещо „скално твърдо“, прикрепено към главата ти, но без никаква болка. „Това стана нещо, което наистина подобри точността на тези регистрации доста.“
Екипът на Хендрик е кандидатствал за патент за своето устройство и сега търси партньор от индустрията, който да помогне за получаването на регулаторно одобрение за него и да го въведе в операционни зали през следващите няколко години. Скоро кафето може да играе роля при операции, освен да поддържа лекарите будни.
