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Intelligente Implantate

Gelenkersatzimplantate mit integrierter Messelektronik

Intelligent implants

Joint replacement implants with integrated electronic sensors

  • Leitthema
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Trauma und Berufskrankheit

Zusammenfassung

Instrumentierte Prothesen ermöglichen es, die auf ein Gelenk wirkenden Belastungen direkt im Körper zu messen. Diese Erkenntnisse sind wichtig, um die Stabilität, Verschleißeigenschaften und Verankerungstechniken zu optimieren. Außerdem geben die Messungen Hinweise darauf, welche Aktivitäten bei den Patienten zu besonders hohen Belastungen führen und in der ersten postoperativen Zeit vermieden werden sollten. Auch die Physiotherapie nach Gelenkersatz oder Frakturen kann damit weiter verbessert werden. Der Artikel erläutert die technischen Grundlagen und Designmerkmale der Entwicklung instrumentierter Implantate. Ausgehend von den bisherigen Messungen an Hüftgelenk, Schultergelenk, internen Fixateuren für die Wirbelsäule, Wirbelkörperersatz und Kniegelenk werden einige der wichtigsten Ergebnisse dargestellt, aus denen Rückschlüsse für die Praxis gezogen werden können. Aufgrund der langjährigen Untersuchungen an Hüftendoprothesen können die meisten Hinweise in Bezug auf dieses Gelenk gegeben werden.

Abstract

With instrumented implants it is possible to measure joint loads directly in the body, which is important if we are to improve the stability, wear properties and fixation technology. The data can also indicate what activities lead to particularly high loads and should be avoided in the immediate postoperative period, which can also be helpful to physiotherapists. The article explains the technical principles of the measurements and gives examples of designs of instrumented implants. Measurements so far recorded with the aid of such implants in hip, knee and shoulder joints, of internal fixation devices in the spinal column and of vertebral body prostheses are presented and the practical conclusions these results allow are discussed. In view of the huge body of data recorded in hip joints, most of the advice that can be given here relate to the hip.

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Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5

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Danksagung

Die Arbeiten wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Deutschen Arthrosehilfe und den Firmen Zimmer Inc., Biomet Deutschland und der Mathys Foundation unterstützt.

Wir danken allen beteiligten Patienten für ihr Mitwirken und auch den vielen nicht als Autoren aufgeführten Mitarbeitern.

Interessenkonflikt

Der korrespondierende Autor weist auf folgende Beziehung/en hin: Die Entwicklung der instrumentierten Implantate wurde jeweils von den Herstellern der Originalimplantate (Schulterimplantat: Fa. Biomet Deutschland; Wirbelkörperersatz: Mathys Foundation; Knieimplantat: Zimmer Inc.) unterstützt.

Die Präsentation des Themas ist unabhängig und die Darstellung der Inhalte produktneutral.

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Bergmann, G., Graichen, F., Rohlmann, A. et al. Intelligente Implantate. Trauma Berufskrankh 9, 77–83 (2007). https://doi.org/10.1007/s10039-007-1229-0

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