PORTFOLIO
Project presentations on the website
Every project supported by Gebert Rüf Stiftung is made accessible with a web presentation that informs about the core data of the project. With this public presentation, the foundation publishes the funding results achieved and contributes to the communication of science to society.
Angle-Based Instrumentation of the Spine
Editorial
Für den Inhalt der Angaben zeichnet die Projektleitung verantwortlich.
Cooperation
Dieses von der Gebert Rüf Stiftung geförderte Projekt wird von folgenden weiteren Projektpartnern mitgetragen: Klink für Neurochirurgie, Universitätsspital Basel; Medical Image Analysis Center, Medizinische Fakultät, Universität Basel; Anatomisches Institut, Universität Basel
Project data
- Project no: GRS-010/13
- Amount of funding: CHF 47'800
- Approved: 22.04.2013
- Duration: 08.2013 - 11.2016
- Area of activity: Pilotprojekte, 1998 - 2018
Project management
- Dr. Gregory Jost
- Universitätsspital Basel
- Klinik für Neurochirurgie
- Spitalstrasse 21
- 4031 Basel (Schweiz)
- jostg@uhbs.ch
Project description
Operationen an der Wirbelsäule erfordern hohe chirurgische Präzision, weil Knochenstrukturen, Rückenmark, Nerven und Arterien zum Teil nur wenige Millimeter voneinander entfernt sind und sich der Sicht des Chirurgen durch vorgelagertes Weichteilgewebe und Knochenbrücken entziehen. In dieser anspruchsvollen Anatomie bringen Wirbelsäulen- und Neurochirurgen Schrauben ein, um einer instabil gewordenen Wirbelsäule wieder Halt zu geben. Dies kann bei Operationen wegen Nerveneinklemmungen, Knochenbrüchen, Tumoren oder Deformitäten nötig sein. Dabei werden die einzelnen Operationsschritte laufend mit einem Röntgenverfahren überprüft und bei Bedarf korrigiert. Gepaart mit chirurgischer Erfahrung können Schrauben mit dieser konventionellen Methode schon heute präzise implantiert werden. Nachteilig ist aber die Strahlenbelastung, denen vor allem das Operationsteam täglich ausgesetzt ist. Zwar erlauben moderne Navigationssysteme ein genaues Arbeiten ohne zusätzliche Strahlenbelastung beim Operieren, sind aber in der Anschaffung sehr teuer.
What is special about the project?
Basierend auf Winkelsensoren, die in Smartphones und Tablets das Bild ausrichten, haben wir eine simple Lösung entwickelt, um Schrauben zielgenau in der Wirbelsäule einzubringen: Anhand einer Computertomographie der Wirbelsäule des Patienten werden die optimalen Neigungswinkel für jede einzelne Schraube in Bezug zu einer Referenzlinie ausgemessen. Winkelsensoren an Aale und Schraubenzieher übermitteln die aktuellen Neigungswinkel bei Operieren drahtlos an einen Computer. Dank diesen Angaben kann der Chirurg Aale und Schraubenzieher optimal ausrichten. Dabei hilft ihm eine grafische Darstellung der Neigungswinkel mit einem «Ist» und «Soll» Punkt, die er durch intuitives Ausrichten von Aale oder Schraubenzieher auf einer Zielscheibe möglichst überlagert.
Status/Results
Im anatomischen Experiment, welches wir zwecks erschwerter Versuchsbedingungen während der ganzen Operation ohne Röntgenkontrolle durchgeführt haben, konnten wir die Schrauben mithilfe der Sensoren-Technik viel genauer implantieren als ohne Sensoren. Die Materialkosten der erprobten Technologie belaufen sich auf wenige hundert Franken. Ziel ist es nun, den Prototypen zu einem marktreifen medizinischen Produkt weiterzuentwickeln, damit diese innovative Lösung bald Patientinnen und Patienten mit Rückenproblemen zugute kommt und dem Operationspersonal ermöglicht, die Belastung durch Röntgenstrahlen ohne Einbussen bei Präzision und Sicherheit zu minimieren.
Publications
Jost GF, Bisson EF, Schmidt MH. iPod touch®-assisted Instrumentation of the Spine: A Technical Report. Neurosurgery. 2013;
Jost GF, Walti J, Mariani L, Cattin Ph: A simple and low-cost navigation technique for placement of S2-ilium screws without intraoperative imaging. Swiss society of neurosurgery meeting. Zurich, 11.-12.6.2014;
Walti, J., Jost, G. F., & Cattin, P. C. (2014). A New Cost-Effective Approach to Pedicular Screw Placement. In Augmented Environments for Computer-Assisted Interventions (pp. 90-97). Springer International Publishing. MICCAI Workshop, Boston USA, 14.9.2014;
Gregory Jost and Jonas Walti and Philippe C. Cattin, Controlling a surgical intervention to a bone, European Patent, EP14153412, 2014.
Jost GF, Walti J, Mariani L, Cattin Ph: A simple and low-cost navigation technique for placement of S2-ilium screws without intraoperative imaging. Swiss society of neurosurgery meeting. Zurich, 11.-12.6.2014;
Walti, J., Jost, G. F., & Cattin, P. C. (2014). A New Cost-Effective Approach to Pedicular Screw Placement. In Augmented Environments for Computer-Assisted Interventions (pp. 90-97). Springer International Publishing. MICCAI Workshop, Boston USA, 14.9.2014;
Gregory Jost and Jonas Walti and Philippe C. Cattin, Controlling a surgical intervention to a bone, European Patent, EP14153412, 2014.
Media
27. März 2014, Kostengünstige Smartphone-Technik in der Wirbelsäulenchirurgie, Medienmitteilung Unispital Basel.
28. März 2014, Operation mit Handy-Sensoren, St. Galler Tagblatt
28. März 2014, Operation mit Handy-Sensoren, St. Galler Tagblatt
Links
Persons involved in the project
Gregory Jost, project leader jostg@uhbs.ch
Philippe Cattin philippe.cattin@unibas.ch
Jonas Walti jonas.walti@students.unibe.ch
Dominik Rey dominik.rey@gmail.com
Philippe Cattin philippe.cattin@unibas.ch
Jonas Walti jonas.walti@students.unibe.ch
Dominik Rey dominik.rey@gmail.com
Last update to this project presentation 29.10.2018