스마트 인공 보철이란 무엇인가요?

미국 정형외과 전문가들은 "스마트" 무릎 관절 내부 인공관절이 의료 현장에 곧 도입될 것이라고 예측했습니다.

스토니브룩 대학, 서부온타리오 대학, 빙엄턴 대학의 대표자들은 인공관절의 마모를 모니터링하고 재활을 관리하는 기술적 능력을 습득했습니다.

무릎 인공관절 수술은 가장 흔한 정형외과 수술 중 하나입니다. 이러한 수술은 파손되거나 마모된 인공관절을 교체하기 위해 여러 번 반복해야 합니다.

신체적으로 활동적인 젊은 사람들은 인공 슬관절 치환술 후에도 신체 활동을 유지하고 활동적인 생활 방식을 유지하는 경우가 많습니다. 그러나 이러한 활동에는 단점이 있습니다. 인공관절이 빨리 마모되어 재교체가 필요하다는 것입니다.

의사들은 인공관절 수술을 받은 환자의 신체 활동량을 거의 알 수 없으며, 알 수도 없습니다. 관절 마모 정도만 기록하고 다음 재수술을 처방할 뿐입니다. 젊은 환자의 경우, 5~10년마다 수술을 반복하는 것은 경제적 문제뿐 아니라 매우 심각한 문제입니다. 따라서 많은 환자들이 건강을 위해 적절한 신체 활동과 관절에 과도한 부담을 주지 않는 것 사이에서 적절한 균형을 찾으려 합니다.

미국의 연구자들은 이 문제에 대한 해결책을 모색하여 결국 운동 부하를 모니터링하고 제어할 수 있는 "스마트" 무릎 관절 내 인공관절을 만들어냈습니다.

관절 내 인공관절에는 관절 압력을 기록하고 임플란트의 마모 정도를 알려주는 센서가 내장되어 있습니다. 이러한 혁신적인 기술을 통해 환자는 인공관절 상태를 모니터링하고, 필요한 경우 하중을 제한하여 임플란트 사용 기간을 연장할 수 있습니다.

과학자들은 관절 내 인공 삽입물에 탈착식 배터리를 사용하는 것이 불편하다고 생각했기 때문에, 관절 운동을 통해 장치에 전력을 공급할 수 있는 자율적 에너지 생성 메커니즘을 개발했습니다.

현재 이 "스마트" 기기는 특수 테스트 벤치에서 이미 테스트되었습니다. 개발의 핵심은 다음과 같습니다. 움직이는 동안 인공 관절은 표면과 마찰을 일으켜 하중 센서에 전력을 공급합니다. 예비 연구에 따르면 이러한 전력 공급은 상당한 신체 활동을 필요로 하지 않습니다. 규칙적인 걷기만으로도 센서에 전력을 공급하기에 충분한 양의 마이크로와트를 생성할 수 있습니다.

더욱 내구성이 뛰어난 인공관절이 개발되면 환자들은 삶의 질을 향상시키고 정형외과 치료를 덜 받을 수 있게 될 것입니다.

정보는 다음 페이지에 나와 있습니다: Binghamton University