Perché sei sacche di caffè aiutano i medici durante le operazioni chirurgiche alla testa

Un team di ingegneri della Vanderbilt University di Nashville (Tennessee) ha messo a punto una cuffia di silicone che sfrutta il caffè macinato per agevolare il lavoro dei medici durante i delicatissimi interventi chirurgici alla testa. Il curioso dispositivo, chiamato “granular jamming cap", è stato presentato quest'oggi durante una conferenza del meeting Information Processing in Computer-Assisted Interventions, in corso di svolgimento a Barcellona.

Prima di spiegare come funziona la cuffia è doveroso soffermarsi sulle ragioni che hanno spinto i ricercatori americani a svilupparla. Com'è noto, per gli interventi chirurgici alla testa che richiedono la massima precisione si sfruttano vari strumenti, che lavorando in sinergia forniscono ai medici una visione in tempo reale di ciò che avviene all'interno del paziente. Tra essi vi sono scanner, telecamere e computer, che collegati a una TAC creano una mappa dettagliata in 3D dei tessuti molli e delle ossa. Essi permetteono di operare senza la necessità di interventi invasivi, sfruttando magari le narici per far passare gli strumenti chirurgici.

Tutti i dispositivi mantengono la sincronia grazie a caschetti con marcatori di materiale riflettente, che tuttavia, a causa dei movimenti del cuoio capelluto, rendono necessarie continue ricalibrazioni, inoltre possono spingere i medici a fare errori. Si tratta in pratica di un ‘sistema di guida' utilissimo ma poco preciso, come ha sottolineato il professor Robert Webster, coinvolto nella realizzatione della cuffia: “Sono operazioni molto delicate ed è stato sviluppato un sofisticato sistema di guida per aiutare i chirurghi, ma i medici non possono fidarsi del sistema, poiché a volte è perfetto e altre volte è impreciso”.

Come ovviare al problema? Il team di ingegneri ha pensato di sfruttare il principio del sottuovoto delle confezioni di caffè. Sotto la cuffia di silicone sono infatti poste sei sottili sacche contenenti caffè macinato, che una volta posizionate, private dell'aria si irrigidiscono, prendendo esattamente la forma del cranio del paziente. Cioè permette di mantenere molto più stabili i marcatori di materiale riflettente che guidano i dispositivi nella parte superiore della cuffia. Lo dimostra la riduzione nel margine di errore dell'83 percento rispetto ai cachetti normali, come calcolato in fase di sperimentale. Un metodo per ottenere una precisione ancora superiore sarebbe quello di praticare fori nel cranio del paziente e applicare direttamente i marcatori riflettenti, ma si tratta di un intervento invasivo e doloroso, che può essere aggirato sfruttando del semplice caffè.

[Immagini di Joe Howell, Vanderbilt University]