Suche
Mein Konto
Revolutie in de operatiekamer: slimme heupprothesen voor betere genezing!
De Universiteit van Rostock doet onderzoek naar innovatieve heup-endoprothesen met AI voor betere genezing en kwaliteit van leven.
Revolutie in de operatiekamer: slimme heupprothesen voor betere genezing!
De integratie van kunstmatige intelligentie (AI) in de geneeskunde wordt steeds belangrijker, vooral bij het verbeteren van heup-endoprothesen. Luidruchtig Universiteit van Rostock In 2023 vonden in Duitsland ongeveer 274.000 heup-endoprothese-implantaties plaats. Deze operaties verbeteren de levenskwaliteit van patiënten aanzienlijk, maar het risico bestaat dat de implantaten losraken en revisies vereisen.
De focus van het onderzoek ligt op het Collaborative Research Center (SFB) 1270 “Electrically Active ImplaNtatE – ELAINE” aan de Universiteit van Rostock. Hier werken onderzoekers uit verschillende disciplines zoals natuurkunde, biologie, materiaalkunde, elektrotechniek en geneeskunde samen om de stabiliteit van heupprothesen te verbeteren. Prof. Dr.-Ing. Sascha Spors en zijn team gebruiken AI om het vroegtijdig loskomen van de implantaten te onderzoeken. Om trillingen te meten die wijzen op mogelijk loskomen, wordt er een kraal in de prothese aangebracht.
De technische uitdaging
Om de AI te leren welke trillingen normaal zijn en wat duidt op loskomen zijn zo’n 100.000 datasets nodig. De uitdaging is om in een algoritme weer te geven wat ‘anders klinkt’. Het oorspronkelijke plan was om een externe versnellingssensor te gebruiken, maar vanwege de interferentie veroorzaakt door schommelingen in het lichaamsgewicht, kiezen de onderzoekers er nu voor om sensoren rechtstreeks in de endoprothese te integreren.
Een ander innovatief aspect van het project is het gebruik van elektrische impedantietomografie om veranderingen in elektrische impedantie in weefsels grafisch weer te geven. Deze methode kan informatie opleveren over de toestand van het implantaat en de omliggende weefsels. De SFB ELAINE, opgericht in 2017 en momenteel in de tweede financieringsperiode, heeft ruim 80 wetenschappers samengebracht die werken aan elektrisch actieve implantaten voor de regeneratie van bot- en kraakbeenweefsel.
Innovaties in implantaattechnologie
De SFB zet zich ook in voor diepe hersenstimulatie voor de behandeling van Parkinson en dystonie, evenals voor de ontwikkeling van zelfvoorzienende en elektrisch actieve implantaten. Luidruchtig Gezondheidszorg in Europa Het is noodzakelijk dat implantaatontwerpen worden aangepast om piëzo-keramiek te integreren zonder de mechanische stabiliteit in gevaar te brengen. Deze ontwikkeling zou de levenskwaliteit van patiënten van alle leeftijden aanzienlijk kunnen verbeteren.
De onderzoekers van het Rostock-team gebruiken ook energieoogsttechnologie om elektrische energie op te wekken in de heupprothese. Deze energie zou als sensor kunnen fungeren om de botkwaliteit en het mogelijk losraken van het implantaat te monitoren. Een gepland diagnostisch systeem moet het activiteitenniveau van de patiënt registreren; hogere activiteit leidt tot meer elektrische spanning, wat extra inzicht kan geven in revalidatieoefeningen en belasting van het implantaat.
Daniel Klüß, een van de experts van het project, benadrukte de risico's van vooraf bepaalde breekpunten bij heupimplantaten. Hij is van plan elektrische energie specifiek te gebruiken om de botgroei te stimuleren, vooral bij patiënten die al meerdere heupoperaties hebben ondergaan. De financiering van de SFB door de Duitse Onderzoeksstichting (DFG) bedraagt ongeveer 24,1 miljoen euro, en de derde financieringsperiode begint in 2026.
De interdisciplinaire samenwerking en het gebruik van de modernste technologie laten zien dat onderzoek naar intelligente heupgewrichten zich op een veelbelovend pad bevindt en een revolutie teweeg kan brengen in toekomstige behandelingen.