Il progetto MACH ha avuto come obbiettivo quello di sviluppare un dispositivo retrattore sensorizzato per interventi neurochirurgici. L’attività è stata svoluta nell’ambito di un consorzio di ricerca composto da: SINTEA PLUSTEK SRL (capofila), POLIMI-DAER, HTP srl, CELM snc.

Il progetto MACH (Materiali Avanzati per la neuroChirurgia) intende sfruttare la capacità di un particolare materiale intelligente (quella di misurare i parametri chimico-fisici dell’ambiente circostante) allo scopo di sviluppare una classe di strumenti chirurgici evoluti, in grado di fornire in tempo reale al chirurgo alcune informazioni fondamentali per la buona riuscita dell’intervento. Infatti, durante un intervento di neurochirurgia, l’asportazione di una neoplasia o la soluzione di un problema vascolare o neurologico può richiedere l’accesso alle parti più interne della massa cerebrale. Per fare questo, il neurochirurgo utilizza retrattori meccanici che, applicando una pressione localizzata, spostano i tessuti e liberano la via chirurgica. Se il valore della pressione applicata dai retrattori meccanici è superiore a quello della pressione di perfusione, il flusso sanguigno viene interrotto: se la durata di tale interruzione eccede un valore di soglia, i tessuti cerebrali riportano danni irreversibili. Per questo motivo, i neurochirurghi, durante l’intervento, possono essere costretti a rilasciare di tanto in tanto l’azione dei retrattori. Ciò provoca l’interruzione dell’atto chirurgico e l’allungamento dei tempi operatori, con possibili complicanze. Esistono particolari materiali funzionalizzati che, grazie all’inglobamento di sensori a fibra ottica con reticoli di Bragg, sono in grado di rilevare le azioni meccaniche esercitate dall’ambiente circostante, come pure i parametri fisici (temperatura) e chimici (presenza/concentrazione di sostanze). Le funzionalità di questi materiali sono tali da consentire lo sviluppo di una nuova classe di strumenti chirurgici (retrattori) in grado di fornire in tempo reale al chirurgo proprio le informazioni che gli necessitano: il valore della pressione applicata ed il margine rispetto alla soglia ammissibile, nonché la temperatura locale del tessuto cerebrale ed il contenuto di ossigeno nel sangue (ossimetria). Il presente progetto intende quindi utilizzare questa classe di materiali funzionalizzati per rispondere al bisogno espresso dal settore biomedicale: disporre di strumenti chirurgici intelligenti, nel senso dettagliato sopra.