Kávové bôby majú okrem použitia bzučiakov mnoho využití, od odstraňovania pachov z chladničky po hnojenie vašej záhrady. Operácia nosa a krku nie je zjavným doplnkom tohto zoznamu, ale nový vynález inžinierov na univerzite Vanderbilt University používa drvené kávové zrná na spresnenie technológie zobrazovania chirurgie hlavy.
Súvisiaci obsah
- Ako vyzerá operácia mozgu? Dajte si náhlavnú súpravu, aby ste to zistili
- Ako nové technológie Motion Capture transformovali hercov na zvieratá pre „úsvit planéty opíc“
„Pôvodne sme to nazvali kávovou prilbou, “ hovorí Richard Hendrick, postgraduálny študent univerzitného lekárskeho inžinierstva a laboratória Discovery v laboratóriu „granulárneho zaseknutého uzáveru“. Uzáver naplnený kávou bol vytvorený na vyriešenie problému technologickej presnosti.
V poslednom desaťročí revolúcia v chirurgii so zameraním na obraz priniesla prevratné operácie do nosa a krku, čo lekárom umožnilo sledovať ich nástroje vo vnútri tela pacienta v reálnom čase, aby sa predišlo zbytočnému rezaniu, najmä v prípade jemných endoskopických operácií, ktoré pracujú s nástrojmi vloženými do nosa alebo veľmi veľmi malé rezy. V súčasnosti sa táto technológia používa takmer v milióne neurochirurgických zákrokov ročne. Aby však lekári mohli pracovať, musia byť schopní pred operáciou presne zmapovať oblasť, na ktorej sa operujú. CT alebo MRI skenujú hlavu pacienta, aby zostavili trojrozmerný model, a potom pomocou počítačového programu zarovnajú model so skutočným pacientom na operačnom stole.
Tento „registračný“ proces sa často vykonáva pripájaním cieľov nazývaných „referenčné hodnoty“, ktoré sú podobné bodkám, ktoré nosia herci, ktorí sa transformujú na znaky CGI, na hlavu pacienta, aby sledoval jeho lebku. Kamera nad pacientom zarovná 3D model na základe polohy bodiek, čo lekárom umožňuje pozrieť sa na obrazovku počas operácie a vidieť v reálnom čase, kde sú vo vnútri hlavy pacienta.
Hendrick hovorí, že keď sa to urobí správne, tieto skenovacie technológie sú presné „na menej ako jeden milimeter“, ale pri pozorovaní operácií on a jeho tím videli prípady, keď by chirurgovia nakoniec spustili svoje nástroje do oblastí, ktoré im ich obrazovky povedali, že by nemali t, že sa skenovanie nesprávne. To môže viesť k tomu, že operácie trvajú dlhšie, pretože chirurgovia už nemôžu svojim nástrojom dôverovať, poznamenal Hendrick a mohlo by to spôsobiť neúmyselné poškodenie nesprávnym rezaním.
„Pozerali sme sa na to ako:„ Čo sa to sakra deje? ““ Hovorí Hendrick. Nakoniec si uvedomili, že problém bol v procese registrácie, konkrétne v týchto bodkách. Hendrick hovorí, že akýkoľvek náhodný pohyb bodiek počas skenovania alebo chirurgického zákroku vyhodí zarovnanie 3D modelu a pre tento pohyb bolo šokujúce ľahké, pretože ľudská pokožka je pružná a pružná a lebka je hladká a ťažko pochopiteľná. Hendrickov tím zistil, že aj tesné plávajúce čiapky sú náchylné na malé krútenie sa, či už z dôvodu nedobrovoľného pohybu pacienta alebo káblov, ktoré zachytili čiapku, a stačenie na nesprávnu kalibráciu dokonca milimetrov mohlo viesť k zlému rezu.
„Hlava je skoro ako vajce, “ hovorí Hendrick. „Nie je veľa geometrie, na ktorú by sme sa mohli dobre uchopiť.“
Na vyriešenie tohto problému sa tím Hendricka obrátil o inšpiráciu k inovatívnemu zariadeniu, ktoré vytvorili inžinieri Cornell University v roku 2010. Tento „univerzálny robotický uchopovač“ používa balónik naplnený kávovými usadeninami pripevnený k vákuu, aby vytvoril „ruku“, ktorá dokáže uchopiť čokoľvek. Balónik a drvina sa uvoľnia, kým sa neaktivuje vákuum, ktoré pevne pritiahne častice kávy k sebe, čím sa vytvorí ad hoc pevná látka. Ak je balónik pritlačený na predmet, zatiaľ čo je uvoľnený, aktivácia vákua spôsobí, že kávová usadenina vytvorí pevnú priľnavosť okolo predmetu.
Hendrick tím vytvoril čiapku naplnenú kávou, aby urobil to isté s hlavou. Keď je vzduch vysávaný z viečka, vytvára na hlave tuhé tesnenie, ktoré zabraňuje pohybu bodiek pripevnených k viečku.
„Je to skutočne, pevne utvrdené v anatómii, “ hovorí Hendrick, ktorý sa pokúsil na čiapke niekoľkokrát a opísal to ako pocit, že má na hlave niečo „tvrdého kameňa“, ale bez bolesti. „Stalo sa to niečo, čo v skutočnosti trochu zlepšilo presnosť týchto registrácií.“
Tím spoločnosti Hendrick požiadal o patent na svoje zariadenie a teraz hľadá priemyselného partnera, ktorý by mu v nasledujúcich rokoch pomohol získať regulačné schválenie a uviesť ho do prevádzky. Čoskoro by káva mohla zohrávať úlohu v ordináciách okrem toho, aby lekárov prebudila.
