De vooruitgang in gewrichtsvervangende chirurgie, zoals heup- en knieprotheses, is de afgelopen jaren enorm geweest. Dankzij nieuwe materialen, minimaal invasieve technieken, robotchirurgie en innovatieve technologieën zijn operaties veiliger geworden en herstellen patiënten sneller. Toch wordt het potentieel van digitale monitoring na een gewrichtsvervanging nog maar beperkt benut.
Aan de University of Rhode Island onderzoekt professor Ryan Chapman, expert in bewegingsanalyse en revalidatietechnologie, samen met professor Janie Astephen Wilson van de Dalhousie University (Canada) hoe slimme sensoren, wearables en AI kunnen bijdragen aan beter herstel na een operatie. Hun bevindingen tonen dat digitale monitoring niet alleen de nazorg verbetert, maar ook nieuwe mogelijkheden biedt voor gepersonaliseerde revalidatie. Hun peer-reviewed artikel is gepubliceerd in het Journal of Orthopaedic Research.
Slimme sensoren en gepersonaliseerd herstel
De nieuwste technologie maakt het mogelijk om sensoren direct in knie-implantaten te plaatsen. Deze meten looppatroon, belasting en bewegingen van het gewricht, wat waardevolle informatie oplevert over het herstel. Chapman ontwikkelde een innovatieve gyroscoop-gebaseerde sensor die de uitlijning van de knie meet en afwijkingen vroegtijdig detecteert.
Daarnaast worden steeds vaker wearables, slimme kleding en mobiele apps ingezet om beweging, temperatuur en herstel te volgen. Deze gegevens kunnen real-time naar artsen en fysiotherapeuten worden gestuurd, die op basis daarvan de revalidatie aanpassen. “Deze technologieën maken het mogelijk om het herstel van elke patiënt nauwkeurig en betaalbaar te volgen. Zo kunnen we sneller ingrijpen en de revalidatie afstemmen op de individuele behoeften”, zegt Chapman.
Acceptatie groeit, maar obstakels blijven
Hoewel de technologie snel evolueert, verloopt de implementatie in de orthopedie trager dan in andere medische disciplines. Oorzaken zijn onder meer de complexiteit van gewrichtsaandoeningen, het gebrek aan gestandaardiseerde protocollen en zorgen over privacy en vergoeding. Ook moeten patiënten de sensoren consequent gebruiken. Iets wat niet altijd vanzelfsprekend is.
Toch verandert de situatie. De gemiddelde leeftijd van patiënten die een gewrichtsvervanging ondergaan, daalt, en de nieuwe generatie patiënten is digitaal vaardiger en meer bereid technologie te gebruiken. Dat maakt de weg vrij voor bredere toepassing van e-health in de orthopedische zorg.
Chapman verwacht dat slimme sensoren uiteindelijk een vaste plaats krijgen in de revalidatie: “Als we kunnen aantonen dat patiënten sneller herstellen met gelijke of lagere kosten, zal de acceptatie van deze technologie snel toenemen. Ons doel is om wereldwijd de kwaliteit van nazorg te verbeteren en revalidatie persoonlijker en effectiever te maken.”
Protheses met slimme sensoren
Twee jaar geleden ontwikkelden onderzoekers van de North Carolina State University een innovatieve robotprothese-enkel die mensen met een onderbeenamputatie helpt om stabieler te staan. De enkel maakt gebruik van elektromyografische sensoren die signalen van de spieren in de stomp opvangen en vertalen naar commando’s voor de prothese. Hierdoor kan de gebruiker natuurlijke, automatische correcties uitvoeren om het evenwicht te bewaren. Dit wordt normaal gesproken onbewust door de enkelspieren geregeld.
In tests met vijf proefpersonen bleek dat de robotenkel aanzienlijk bijdroeg aan het behoud van een stabiele houding, zelfs bij onverwachte verstoringen van het evenwicht. Volgens onderzoeker Helen Huang is houdingscontrole verrassend complex, omdat het lichaam continu kleine aanpassingen maakt om rechtop te blijven. De nieuwe technologie helpt geamputeerden deze natuurlijke reacties te herstellen en vergroot hun balans, stabiliteit en vertrouwen bij het staan en bewegen. Deze ontwikkeling markeert een belangrijke stap in de evolutie van intelligente prothesen
Enkele dagen geleden schreven we over een nieuwe generatie robotische knieprotheses die dankzij een nieuw ontwikkeld AI-algoritme amputatiepatiënten meer bewegingsvrijheid en een natuurlijker looppatroon kan bieden.
