AU

Knæprotese med elmotorer

Illustration af et knæ med en protese (grå). Forskere vil nu tilføre små elmotorer, som kan justere protesen. Illustration: Michael Skipper Andersen.

Hvert år bliver der i Danmark udført cirka 10.000 knæudskiftninger på patienter, som får indopereret en protese. Ikke alle operationerne går godt. For hver ti knæoperationer i Danmark er to af dem genoperationer. Ofte sker det, fordi protesen ikke sidder rigtigt og dermed giver knæløshed, smerter og inflammation.

I fremtiden kan genoperationer måske helt undgås. Lektor i biomekanik på Aalborg Universitet, Michael Skipper Andersen, vil i et nyt projekt forsøge at løse udfordringen ved at indbygge små elmotorer i knæproteser. På den måde kan protesen finjusteres mens den sidder i patientens knæ. I første omgang vil forskerteamet finde svar på, hvorfor der så hyppigt opstår knæløshed efter implantation af en knæprotese.

»Når vi forstår, hvorfor knæløshed opstår, kan vi dernæst undersøge, hvordan vi bedst korrigerer for den løshed. Der findes allerede knæproteser med indbygget elektronik – typisk i form af sensorer til måling af kraft. Det bliver spændende at se, om det er muligt at udvide med motorer,« forklarer Michael Skipper Andersen

Forskning på området er i dag primært fokuseret på at forbedre kirurgens muligheder for at justere knæprotesen optimalt under den første operation. Blandt andet ved hjælp af robotkirurgi eller ved at bruge 3D-printede skæreguides. Forskerne fra AAU går en anden vej. De vil forsøge at give klinikere mulighed for at efterjustere, når patienten oplever knæløshed. Tanken er at integrere en eller flere aktuatorer, som svarer til den type små elektriske lineære motorer, vi kender fra hæve-sænke borde. En knæprotese, som den ser ud i dag, består af to metaldele, der er placeret på hver side af knæleddet. I midten sidder en plastdel. Forskerne vil forsøge at koble en aktuator på plastdelen. Hvis det lykkes at koble aktuatorer på alle tre dele, kan protesen justeres på flere måder. Så vil både plast- og metaldele kunne bevæge sig mere fleksibelt sidelæns og frem og tilbage.

»Strømmen til elmotorerne tilføres udefra ved hjælp af et elektromagnetisk felt, når patienten er til efterjustering. Det er samme teknik, som benyttes ved trådløs opladning af en mobiltelefon. Det er ikke planen, at aktuatorer skal bruges i hverdagen, men kun de få gange på hospitalet, hvis patienten bliver ramt af knæløshed efter den første operation,« pointerer Michael Skipper Andersen.

Projektet er støttet af Danmarks Frie Forskningsfond.


Af Jeannette Bylov, Aalborg Universitet.