Le persone con problemi di udito il cui nervo acustico è ancora intatto possono spesso essere aiutate con un impianto cocleare. Ma l’inserimento dell’impianto nell’orecchio interno non è privo di rischi, in quanto i nervi facciali possono essere danneggiati durante il processo. I ricercatori hanno sviluppato un nuovo tipo di trapano "intelligente" che riduce al minimo questo rischio spegnendosi automaticamente in prossimità dei nervi.
I metodi di produzione avanzati possono anche portare a notevoli progressi nella chirurgia. Un gruppo di ricercatori guidati da Stefan Weber del Centro ARTORG per la ricerca in ingegneria biomedica dell’Università di Berna ha sviluppato un robot in grado di inserire impianti cocleari in modo più delicato di un chirurgo. "Quando il chirurgo esegue l’intervento, deve rimuovere aree relativamente ampie dell’osso cranico", ha spiegato Weber in un articolo pubblicato all’epoca sulla NZZ. Solo quando vede dove si trovano i nervi, usa il trapano. Il robot, invece, perfora solo un canale stretto 1,8 millimetri, il cui tracciato viene determinato sulla base di un’immagine TC creata in precedenza.
Ma i chirurghi non devono trapanare "alla cieca", perché il foro per l’impianto cocleare deve trovarsi tra il nervo del gusto e il nervo facciale. Questi nervi sono distanti solo 3 millimetri in un punto e non devono essere danneggiati in nessun caso. Finora i chirurghi si sono aiutati in questo modo: Poco prima della costrizione, hanno interrotto il trapano e hanno irritato il nervo facciale con una punta elettrica. Se le contrazioni del viso del paziente non sono troppo forti, la trapanazione può continuare con cautela.
I medici del Centro ARTORG si sono rivolti all’Empa con la domanda: non potremmo sviluppare un trapano che stimoli elettricamente anche il nervo facciale, cioè un trapano che indichi la sua posizione nel cranio del paziente? Kerstin Thorwarth del dipartimento Surface Science & Coating Technologies dell’Empa si è messa al lavoro. Insieme a un collega, ha sviluppato un trapano con una punta conduttiva nell’ambito di una tesi di Master e di un progetto Innosuisse. I rivestimenti duri conduttivi e isolanti di nitruro di titanio (TiN) e nitruro di silicio (Si3N4) sono stati applicati alla testa della punta mediante sputtering magnetronico. Per questo, i singoli giri del trapano dovevano essere coperti con maschere speciali.
La trivella con la superficie speciale sviluppata all’Empa aveva finalmente le giuste proprietà elettriche e ha superato anche i test di perforazione in materiale osseo eseguiti in laboratorio. In ogni caso, i soci di Berna erano soddisfatti. "Il trapano intelligente per la chirurgia cocleare potrebbe essere utilizzato anche per la chirurgia spinale, ad esempio", afferma ottimisticamente il responsabile del progetto Stefan Weber.
Ora il team di ricerca dell’Empa, insieme ai chirurghi di Berna, è alla ricerca di un partner industriale che possa produrre il trapano intelligente secondo i requisiti di legge per i dispositivi medici. "Ciò richiederà un ulteriore e significativo sforzo di sviluppo", afferma Weber. E questo richiede ancora il giusto finanziamento.
