El café molido tiene una variedad de usos además de excitarte, desde eliminar olores de tu refrigerador hasta fertilizar tu jardín. La cirugía de nariz y garganta no es una adición obvia a esa lista, pero un nuevo invento de ingenieros de la Universidad de Vanderbilt utiliza granos de café molidos para hacer que la tecnología de imágenes de cirugía de cabeza sea más precisa.
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"Originalmente lo llamamos el casco de café", dice Richard Hendrick, un estudiante graduado en el Laboratorio de Ingeniería Médica y Descubrimiento de la universidad, sobre la "tapa de bloqueo granular" de su equipo. La tapa llena de café fue creada para resolver un problema de precisión tecnológica.
En la última década, la cirugía guiada por imágenes ha revolucionado las cirugías de nariz y garganta, permitiendo a los médicos rastrear sus instrumentos dentro del cuerpo del paciente en tiempo real para evitar cortes innecesarios, especialmente en cirugías endoscópicas delicadas que funcionan con herramientas insertadas a través de la nariz o a través de Pequeñas incisiones. Hoy, la tecnología se utiliza en casi un millón de procedimientos neuroquirúrgicos anualmente. Para trabajar, sin embargo, los cirujanos deben poder mapear con precisión el área operada antes de la cirugía. TAC o MRI escanean la cabeza de su paciente para construir un modelo tridimensional, y luego usan un programa de computadora para alinear el modelo con el paciente real en la mesa de operaciones.
A menudo, este proceso de "registro" se realiza mediante la fijación de objetivos llamados "fiduciales", similares a los puntos usados por los actores que se transforman en caracteres CGI, a la cabeza del paciente para rastrear las características de su cráneo. Una cámara sobre el paciente realinea el modelo 3D en función de la posición de los puntos, lo que permite a los médicos mirar una pantalla durante la cirugía y ver en tiempo real dónde están dentro de la cabeza del paciente.
Cuando se hace bien, dice Hendrick, estas tecnologías de escaneo son precisas "hasta menos de un milímetro", pero al observar cirugías, él y su equipo vieron casos en los que los cirujanos terminarían colocando sus herramientas en áreas que sus pantallas les dijeron que no deberían ". t se encuentra, lo que significa que el escaneo fue incorrecto. Esto puede llevar a que las cirugías demoren más porque los cirujanos ya no pueden confiar en sus herramientas, señaló Hendrick, y podrían causar daños accidentales por cortes fuera de lugar.
"Lo estábamos mirando como, '¿Qué diablos está pasando?'", Dice Hendrick. Finalmente, se dieron cuenta de que el problema estaba en el proceso de registro, específicamente en esos puntos. Según Hendrick, cualquier movimiento accidental de los puntos durante el escaneo o la cirugía desalienta la alineación del modelo 3D, y fue sorprendentemente fácil que ocurriera ese movimiento porque la piel humana es flexible y flexible y el cráneo es liso y difícil de agarrar. El equipo de Hendrick descubrió que incluso una gorra de natación ajustada era susceptible a pequeñas sacudidas, ya sea por movimientos involuntarios de un paciente o cables que enganchan la gorra, y una mala calibración de incluso milímetros podría ser suficiente para provocar un mal corte.
"La cabeza es muy parecida a un huevo", dice Hendrick. "No hay mucha geometría que podamos agarrar bien".
Para resolver este problema, el equipo de Hendrick buscó inspiración en un dispositivo innovador creado por ingenieros de la Universidad de Cornell en 2010. Esta "pinza robótica universal" utiliza un globo lleno de granos de café unidos a una aspiradora para crear una "mano" que pueda agarrar cualquier cosa. El globo y los granos están sueltos hasta que se activa el vacío, lo que tira de las partículas de café entre sí con fuerza, formando un sólido ad hoc. Si el globo se presiona contra un objeto mientras está suelto, entonces la activación del vacío hace que el café molido forme un fuerte agarre alrededor de ese objeto.
El equipo de Hendrick creó una gorra llena de granos de café para hacer lo mismo con la cabeza. Cuando se aspira el aire de la tapa, se forma un sello rígido en la cabeza, evitando que los puntos unidos a la tapa se muevan.
"Está realmente, realmente formado de una manera rígida a la anatomía", dice Hendrick, quien se ha probado la gorra varias veces, describiéndola como la sensación de tener algo "duro como una roca" en la cabeza, pero sin ningún dolor. "Se ha convertido en algo que realmente ha mejorado bastante la precisión de estos registros".
El equipo de Hendrick ha solicitado una patente para su dispositivo, y ahora está buscando un socio de la industria que lo ayude a obtener la aprobación reglamentaria y lo lleve a quirófanos en los próximos años. Pronto, el café podría desempeñar un papel en las cirugías además de mantener a los médicos despiertos.
