Bij jonge patiënten die een kunstheup of -knie nodig hebben, is de kans aanzienlijk groter dat ze later een tweede operaties nodig hebben dan bij oudere patiënten het geval is die een nieuwe heup of knie krijgen. Onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA hebben iets gevonden om een tweede operatie te voorkomen. Door computerondersteunde, functionele tests en menselijke modellen kunnen implantaten en orthesen specifiek voor een individu worden ontworpen.
Door de nieuwe implantaten en orthesen die op maat kunnen worden gemaakt is de kans op een tweede operatie veel kleiner. Uit recente onderzoeken blijkt dat het aantal jongeren met kunstgewrichten toeneemt. Daarvoor zijn verschillende redenen, waaronder reumatische aandoeningen, overgewicht, aangeboren botafwijkingen en misvormingen en schade door tumoren. Zowel de levensverwachting als het verlangen naar mobiliteit nemen toe, wat grote uitdagingen met zich meebrengt voor zowel endoprothetische als exoprothetische oplossingen.
Implantaten
Met een nieuw in silico platform voor menselijke modellering voor het onderzoek en de ontwikkeling van orthopedische medische hulpmiddelen, probeert de onderzoeksgroep In-Silico Orthopedie van het Fraunhofer IPA in Stuttgart oplossingen te vinden voor het groeiend aantal jonge mensen dat een prothese of orthese nodig heeft. In tegenstelling tot een prothese dat een lichaamsdeel vervangt is een orthese een hulpmiddel dat om een deel van je lichaam zit en dit deel ondersteunt.
Simulatiesoftware
De onderzoeksgroep digitaliseert talrijke handmatige productiestappen en brengt deze over naar een virtueel proces, waardoor het mogelijk wordt om met behulp van de simulatiesoftware op een duurzame, snelle en nauwkeurige manier alle soorten gewrichtsvervangingen, prothesen en orthesen te maken die zijn afgestemd op de individuele patiënt. Deze kunnen worden samengesteld op basis van de unieke menselijke beelden van het bewegingsapparaat van de patiënt die zijn gegenereerd door MRI en echografie. Het spier-peessysteem van de patiënt wordt zeer gedetailleerd nagebootst.
Met behulp van deze 3D-eindige-elementenmodellering kunnen de biomechanische kenmerken van de spieren, pezen en bindweefselstructuren worden gesimuleerd zodat het natuurgetrouw alle functie heeft voor de patiënt. De workflowgebaseerde simulatieomgeving voor virtuele productontwikkeling en onderzoek in de orthopedie is in november 2023 gepresenteerd tijdens de MEDICA in Düsseldorf.
Implantaat uit 3D-printer
Een ander innovatieve manier om implantaten te maken, gebeurt in het Martini Ziekenhuis in Groningen. Daar krijgen mensen met polsslijtage sinds het laatste kwartaal van vorig jaar een implantaat op maat uit de 3D-printer. Jaarlijks melden zich in het ziekenhuis tientallen patiënten met polsslijtage, maar waren de behandelopties voor hen beperkt. Met de komst van de nieuwe implantaten via de 3D-printer ontstaan er nieuwe mogelijkheden.
