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Rapid Graft

English title Rapid Graft
Applicant Gort Marcel
Number 184184
Funding scheme Bridge - Proof of Concept
Research institution D-MAVT ETH Zürich
Institution of higher education ETH Zurich - ETHZ
Main discipline Mechanical Engineering
Start/End 01.03.2019 - 29.02.2020
Approved amount 129'760.00
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All Disciplines (4)

Discipline
Mechanical Engineering
Surgery
Dermatology
Biomedical Engineering

Keywords (10)

Plastic Surgery; Ulcers; Derma-Surgery; Chronic Wounds; Diabetic Foot; Skin; Skin Grafting; MedTech; Split Skin; Dermatology

Lay Summary (German)

Lead
Die Spalthauttransplantation ist eine effektive Methode zur Behandlung schwerer Wunden wie Verbrennungen, chronischen Wunden oder Unfallwunden (z.B. Motorradschürfung) und zur Deckung von Tumorexzisionen (z.B. Melanome oder Basaliome). Mit einem patienteneigenen Hauttransplantat kann die Wunde zugedeckt werden und somit zuwachsen und heilen. Um solche Spalthautstücke zu schneiden stehen den Chirurgen heute verschiedene Instrumente zur Verfügung. Diese sind seit langer Zeit auf dem Markt, mit wenig Innovation. Die Benutzung all dieser Geräte setzt ein hohes Mass an Erfahrung und Training des Chirurgen voraus und es ist schwer die Dicke der geschnittenen Haut genau zu kontrollieren. Dabei ist die Dicke ein wichtiger Faktor, denn sie bestimmt wie gut die Entnahmestelle verheilt und ob die transplantierte Haut in der Wunde anwachsen kann.Wegen der schwierigen Handhabung wird Spalthaut fast ausschliesslich von Chirurgen, sowie auf Chirurgie spezialisierten Dermatologen, entnommen.
Lay summary

Mit unserer Arbeit entwickeln wir ein Gerät, dass die Spalthautentnahme sowie deren Transplantation und Verarbeitung vereinfacht. Ziel ist es kleine Spalthautstücke präzise, schnell und einfacher als mit heutigen Methoden schneiden zu können. Dank der einfachen Handhabung soll das Gerät ohne extensive Einführung und langes Training einsetzbar sein und die Behandlung mit Spalthaut auch Ärzten ermöglichen, die keine fundierte Expertise in der Chirurgie haben, mit dem Ziel Patienten früher und einfacher die optimale Behandlung ihrer Wunden zu ermöglichen.

Direct link to Lay Summary Last update: 08.01.2019

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Abstract

Non-healing chronic wounds are a major health issue costing about 31.7 Billion USD in the US alone. Wounds or defects of the skin can have severe physical and psychological impact on patients. In hard-to-heal wounds an autologous skin transplant is one of the best options to reduce the pain and is often required to successfully close a wound. The excision of split-thickness skin grafts (STSGs) today is difficult, time intensive and error prone. The global skin grafting market today is estimated to 3.8 Billion USD and has a double-digit growth, driven by ageing population and increased prevalence of diabetes leading to lower-leg and foot ulcers.There are currently several tools and medical devices on the market to harvest skin. The most frequently used are scalpels, silver knifes and motorized dermatomes, representing the majority of the market. All these devices have been on the market for a long time, with little innovation. They require the operator to be a specially trained surgeon and the outcome heavily depends on the skills of the operator. Alternative techniques exist, but they are not widely used. Most prominent examples are CelluTome by Acelity, taking only the epidermis, and Micro-autografting kit by Applied Tissue Technologies.We are developing a tool to take small STSGs precisely, quickly and much easier compared to existing techniques. The aim is to enable even non-expert users to take STSGs without extensive training. Currently, the main user groups of dermatomes are vascular and plastic surgeons as well as dermatologists specialized in surgery. With the simplicity of our new device we target to include dermatologists and physicians with little surgical experience, allowing them to perform skin grafting.A first prototype was tested on porcine skin from a slaughterhouse. The results showed that the principle works. As a next step a second prototype was tested on human skin samples ex-vivo. With these tests we identified the critical steps to reach proof of concept on human skin. This requires re-work on parts of the design to achieve controlled cuts. The requirements have been adapted taking into consideration that most of the chronic wound patients are elderly people. The SNSF BRIDGE Proof of Concept grant helps us redesigning and testing the technology to reach proof of concept on human skin.
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