Smart device assisted method for rod length and rod radius measurement in percutaneous pedicle screw surgery

• Autorzy: Alk A. , Martin T. , Bassey-Neef J. , Berger J. , Kozak J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.03.07

Warianty tytułu

PL

Metoda pomiaru długości oraz krzywizny pręta stabilizacyjnego z wykorzystaniem urządzeń mobilnych w nieinwazyjnej chirurgii śrub pedikularnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In a percutaneous pedicle screw surgery the surgeon is faced with huge challenges because he has no direct view on the operating field. The screw positions and the required rod dimensions for the stabilizing connection are hard to define. In this paper a new method for a percutaneous pedicle screw surgery is described to record the positions of three pedicle screws with help of a mobile localizing system with passive markers and a tablet computer. The presented system calculates the required rod length and rod radius. The procedure is more convenient than mechanical measuring systems and it works without radiation load of the patient. The system is tested with an in-vitro test arrangement and first results are very promising with an accuracy of ±2 mm for the rod length.

PL

Dużym problemem dla chirurgów w zabiegach nieinwazyjnej chirurgii śrub pedikularnych jest brak oglądu na pole operacyjne. Z tego powodu określenie pozycji poszczególnych śrub oraz wymaganej długość prętu stabilizacyjnego może nastręczać trudności. W niniejszym artykule zaprezentowano nową metodę rejestracji pozycji śrub pedikularnych z wykorzystaniem pasywnych markerów optycznych, mobilnego systemu nawigacyjnego, oraz tabletu. Zaprezentowane rozwiązanie pozwala na obliczenie wymaganej długości oraz krzywizny pręta pedikularnego. Opisywana metoda jest wygodniejsza niż pomiar z wykorzystaniem systemów mechanicznych oraz nie wymaga naświetlenia pacjenta promieniowaniem rentgenowskim. Testy metody przeprowadzone w środowisku in-vitro wykazały dokładność pomiaru długości pręta stabilizacyjnego na poziomie ±2 mm co wydaje się być bardzo obiecującym rezultatem.

Słowa kluczowe

EN

medical navigation; computer assisted surgery; mobile device

PL

nawigacja medyczna; chirurgia wspomagana komputerowo; urządzenie mobilne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 3
• Strony: 30--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Alk A.

• AESCULAP AG, DE-78532 Tuttlingen

autor

Martin T.

• AESCULAP AG, DE-78532 Tuttlingen

autor

Bassey-Neef J.

• HAW Hamburg, Berliner Tor 5, DE-20099 Hamburg

autor

Berger J.

• AESCULAP AG, DE-78532 Tuttlingen

autor

Kozak J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Katedra Metrologii i Elektroniki, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
• AESCULAP AG, DE-78532 Tuttlingen, Niemcy

Bibliografia

• [1] Schwender J, Holly LT, Rouben DP, Foley KT: Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF), Journal of Spinal Disorders & Techniques Volume 18, 2005.
• [2] Lee KH, Yue WM, Yeo W, Soeharno H, Tan SB: Clinical and radiological outcomes of open versus minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion, European Spine Journal Volume 21, 2012.
• [3] Daniol M, Martin T, Kozak J: Development, calibration, validation and comparison of mobile medical localizers based on smartphones Apple iPhone 5S and Samsung Galaxy S4, Przeglad Elektrotechniczny Volume 5, 2015.
• [4] Park P, Foley KT: Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion with reduction of spondylolisthesis: technique and outcomes after a minimum of 2 years' follow-up, Journal of Neurosurgery Volume 25, 2008.
• [5] Aesculap: Posteriores Thorakolumbales Stabilisationssystem Operationstechnik, Aesculap AG, Prospekt Nr. O26701, 2014.
• [6] David Scherfgen: 3D-Spieleprogrammierung MIT DirectX9 und C++,Hanser Verlag, 3rd edition, 2006, S65-88.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.