Révolution au bloc opératoire : des prothèses de hanche intelligentes pour une meilleure cicatrisation !

Révolution au bloc opératoire : des prothèses de hanche intelligentes pour une meilleure cicatrisation !

L’intégration de l’intelligence artificielle (IA) en médecine devient de plus en plus importante, notamment pour améliorer les endoprothèses de hanche. Fort Université de Rostock Environ 274 000 implantations d'endoprothèses de hanche ont eu lieu en Allemagne en 2023. Ces interventions chirurgicales améliorent considérablement la qualité de vie des patients, mais il existe un risque que les implants se détachent et nécessitent des révisions.

Le centre de recherche est le Centre de recherche collaboratif (SFB) 1270 « Electrically Active ImplaNtatE – ELAINE » de l'Université de Rostock. Ici, des chercheurs de diverses disciplines telles que la physique, la biologie, la science des matériaux, l'électrotechnique et la médecine travaillent ensemble pour améliorer la stabilité des endoprothèses de hanche. Prof. Dr.-Ing. Sascha Spors et son équipe utilisent l'IA pour examiner le descellement précoce des implants. Pour mesurer les vibrations indiquant un éventuel descellement, une bille est installée à l’intérieur de la prothèse.

Le défi technique

Pour apprendre à l'IA quelle vibration est normale et laquelle indique un desserrage, il faut environ 100 000 ensembles de données. Le défi est de représenter ce qui « semble différent » dans un algorithme. Le plan initial était d'utiliser un capteur d'accélération externe, mais en raison des interférences provoquées par les fluctuations du poids corporel, les chercheurs adoptent désormais l'approche consistant à intégrer des capteurs directement dans l'endoprothèse.

Another innovative aspect of the project is the use of electrical impedance tomography to graphically display changes in electrical impedance in tissues. Cette méthode peut fournir des informations sur l’état de l’implant et des tissus environnants. La SFB ELAINE, fondée en 2017 et actuellement dans sa deuxième période de financement, rassemble plus de 80 scientifiques qui travaillent sur des implants électriquement actifs pour la régénération des tissus osseux et cartilagineux.

Innovations dans la technologie des implants

Le SFB se consacre également à la stimulation cérébrale profonde pour le traitement de la maladie de Parkinson et de la dystonie ainsi qu'au développement d'implants autonomes et électriquement actifs. Fort La santé en Europe Il est nécessaire de modifier la conception des implants pour incorporer des céramiques piézoélectriques sans compromettre la stabilité mécanique. Ce développement pourrait améliorer considérablement la qualité de vie des patients de tous âges.

Les chercheurs de l’équipe de Rostock utilisent également la technologie de récupération d’énergie pour générer de l’énergie électrique dans la prothèse de hanche. Cette énergie pourrait agir comme un capteur pour surveiller la qualité osseuse et un éventuel descellement de l’implant. Un système de diagnostic planifié doit enregistrer le niveau d'activité du patient ; une activité plus élevée entraîne une tension électrique plus élevée, ce qui peut fournir des informations supplémentaires sur les exercices de rééducation et la mise en charge de l'implant.

Daniel Klüß, l'un des experts du projet, a souligné les risques de points de rupture prédéterminés dans les implants de hanche. Il prévoit d’utiliser l’énergie électrique spécifiquement pour stimuler la croissance osseuse, en particulier chez les patients ayant déjà subi plusieurs opérations de la hanche. Le financement du SFB par la Fondation allemande pour la recherche (DFG) s'élève à environ 24,1 millions d'euros et la troisième période de financement devrait débuter en 2026.

La collaboration interdisciplinaire et l'utilisation de technologies de pointe montrent que la recherche sur les articulations intelligentes de la hanche est sur une voie prometteuse et pourrait révolutionner les traitements futurs.