スマート人工内耳とは？

アメリカの整形外科専門医は、医療現場に「スマート」な膝関節内人工器官が間もなく導入されると予測している。

ストーニーブルック大学、ウェスタンオンタリオ大学、ビンガムトン大学の代表者は、人工関節の摩耗を監視し、リハビリテーションを管理する技術的能力を習得しました。

膝関節置換手術は、最も一般的な整形外科手術の一つです。破損したり摩耗したりした人工関節を交換するために、このような手術を何度も繰り返す必要があります。

多くの場合、身体活動が活発な若い人たちは、人工膝関節置換術後も身体活動を維持し、アクティブなライフスタイルを送っていますが、医療支援を求めます。しかし、この活動には「マイナス面」があります。それは、人工関節が急速に摩耗し、再交換が必要になることです。

医師は、人工関節置換術を受けた患者の身体活動レベルを把握することはほとんどなく、また把握することもできません。医師は関節の摩耗を記録し、次回の再手術を処方するだけです。若い人にとって、5～10年ごとに手術を繰り返すことは、経済的な問題だけでなく、非常に深刻な問題です。そのため、多くの患者は、健康に適切な身体活動と関節への過度の負担の回避との間の「黄金比」を見つけようとします。

アメリカの研究者たちはこの問題の解決に取り組み、最終的に、運動負荷を監視および制御できる「スマート」な膝関節内人工器官を開発しました。

エンドプロテーゼには、関節への圧力を記録し、インプラントの摩耗度合いを推定するセンサーが内蔵されています。この革新的な技術により、患者はプロテーゼの状態をモニタリングし、必要に応じて負荷を制限し、インプラントの使用期間を延長することができます。

科学者たちは、人工関節に取り外し可能なバッテリーを使用することは不便であると考えたため、関節の動きによって装置に電力を供給できる自律的なエネルギー生成メカニズムを開発した。

現在、この「スマート」デバイスは専用のテストベンチで既にテストされています。開発の要点は、動作中に人工関節が表面との摩擦を生じ、荷重センサーに電力を供給するというものです。予備研究によると、このような電力供給には大きな身体活動は必要ありません。通常の歩行でも、センサーに電力を供給するのに十分なマイクロワットの電力を生成できます。

より耐久性の高い人工関節の開発により、患者の生活の質が向上し、整形外科治療を受ける頻度も減ります。

情報はビンガムトン大学のページに掲載されています