Bubuk kopi memiliki beragam kegunaan selain membuat Anda bersemangat, mulai dari menghilangkan bau dari kulkas hingga memupuk kebun Anda. Operasi hidung dan tenggorokan bukanlah tambahan yang jelas dalam daftar itu, tetapi penemuan baru oleh para insinyur di Vanderbilt University menggunakan biji kopi yang dihancurkan untuk membuat teknologi pencitraan bedah kepala lebih akurat.
Konten terkait
- Bagaimana Bedah Otak Seperti Terbang? Kenakan Headset untuk Mengetahui
- Bagaimana Teknologi Tangkap Gerakan Baru Mengubah Aktor Menjadi Makhluk untuk "Dawn of the Planet of the Apes"
"Kami awalnya menyebutnya helm kopi, " kata Richard Hendrick, seorang mahasiswa pascasarjana di Laboratorium Teknik dan Penemuan Medis universitas, dari "topi granular jamming" timnya. Tutup berisi kopi diciptakan untuk memecahkan masalah ketepatan teknologi.
Dalam dekade terakhir, operasi yang dipandu gambar telah merevolusi operasi hidung dan tenggorokan, memungkinkan dokter untuk melacak instrumen mereka di dalam tubuh pasien secara real time untuk menghindari pemotongan yang tidak perlu, terutama dalam operasi endoskopi halus yang bekerja dengan alat yang dimasukkan melalui hidung atau melalui sangat sayatan kecil. Saat ini, teknologi ini digunakan dalam hampir satu juta prosedur bedah saraf setiap tahun. Untuk bekerja, bagaimanapun, ahli bedah harus dapat secara tepat memetakan area yang dioperasikan sebelum operasi. Mereka CT atau MRI memindai kepala pasien mereka untuk membangun model 3-D, dan kemudian mereka menggunakan program komputer untuk meluruskan model dengan pasien nyata di meja operasi.
Seringkali, proses "registrasi" ini dilakukan dengan melampirkan target yang disebut "fiducials, " mirip dengan titik-titik yang dikenakan oleh aktor yang diubah menjadi karakter CGI, ke kepala pasien untuk melacak fitur tengkoraknya. Sebuah kamera di atas pasien meluruskan kembali model 3D berdasarkan posisi titik-titik, memungkinkan dokter untuk melihat layar selama operasi dan melihat secara real-time di mana mereka berada di dalam kepala pasien.
Ketika dilakukan dengan benar, kata Hendrick, teknologi pemindaian ini akurat "hingga kurang dari satu milimeter, " tetapi ketika mengamati operasi, ia dan timnya melihat kasus-kasus di mana ahli bedah akan akhirnya menjalankan alat mereka ke daerah-daerah yang layar mereka mengatakan kepada mereka bahwa mereka tidak boleh melakukannya. t berlari ke dalam, yang berarti bahwa pemindaian salah. Hal ini dapat menyebabkan operasi lebih lama karena ahli bedah tidak dapat mempercayai alat mereka lagi, kata Hendrick, dan dapat menyebabkan kerusakan yang tidak disengaja akibat pemotongan yang salah tempat.
"Kami melihatnya seperti, 'Apa yang sedang terjadi?'" Kata Hendrick. Akhirnya, mereka menyadari bahwa masalahnya ada pada proses pendaftaran, khususnya titik-titik itu. Setiap gerakan yang tidak disengaja dari titik-titik selama pemindaian atau pembedahan menghilangkan penyelarasan model 3D, kata Hendrick, dan itu sangat mudah untuk gerakan itu terjadi karena kulit manusia lentur dan fleksibel dan tengkoraknya halus dan sulit untuk dipahami. Bahkan topi renang ketat, tim Hendrick menemukan, rentan terhadap goyangan kecil, apakah dari gerakan tak disengaja oleh pasien atau kabel yang menyumbat tutupnya, dan kesalahan perhitungan bahkan milimeter saja bisa cukup untuk menyebabkan luka yang buruk.
"Kepala itu seperti telur, " kata Hendrick. "Tidak banyak geometri yang bisa kita gapai dengan baik."
Untuk mengatasi masalah ini, tim Hendrick mencari inspirasi ke perangkat inovatif yang dibuat oleh para insinyur Cornell University pada tahun 2010. "Pengikat robot universal" ini menggunakan balon yang diisi dengan bubuk kopi yang dilekatkan pada ruang hampa udara untuk menciptakan "tangan" yang dapat menangkap apa pun. Balon dan bubuk longgar sampai vakum diaktifkan, yang menarik partikel kopi satu sama lain dengan erat, membentuk padatan ad hoc. Jika balon ditekan ke suatu benda saat lepas, maka mengaktifkan kekosongan menyebabkan bubuk kopi membentuk pegangan yang kuat di sekitar benda itu.
Tim Hendrick membuat topi berisi bubuk kopi untuk melakukan hal yang sama dengan kepala. Ketika udara disedot keluar dari tutup, itu membentuk segel kaku di kepala, mencegah titik-titik yang melekat pada tutup dari bergerak.
"Ini benar-benar terbentuk dengan cara yang kaku pada anatomi, " kata Hendrick, yang telah mencoba tutupnya beberapa kali, menggambarkannya seperti merasakan sesuatu yang "keras" menempel di kepala Anda, tetapi tanpa rasa sakit. "Ini menjadi sesuatu yang benar-benar meningkatkan keakuratan registrasi ini sedikit."
Tim Hendrick telah mengajukan permohonan paten untuk perangkatnya, dan sekarang mencari mitra industri untuk membantu mendapatkan persetujuan regulatori untuk perangkat tersebut dan membawanya ke ruang operasi dalam beberapa tahun mendatang. Segera, kopi bisa berperan dalam operasi selain membuat para dokter tetap terjaga.
