自供電智能膝關節假體 減少再手術次數

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【大紀元2019年02月06日訊】(大紀元記者張妮編譯報導)隨著膝關節置換手術的普及,患者年齡呈降低的趨勢,每年手術人數不斷增加。其中很多人由於舊的植入體磨損或損壞需要再次手術。然而,研究者發明了一種智能膝關節植入體,能夠監控假體的活動量而防止被過分使用,從而降低再次手術的幾率。

很多接受了膝關節置換術的患者,都期待手術後仍舊能保持一定的活動量,但這對植入體造成磨損,然而醫生通常到患者出現症狀才知道。到了這個階段,對植入體的損害往往已不可逆。

對於年輕患者來說,每5年或10年接受一次膝關節置換手術是很令人頭疼的事情。但是要找到活動量與不損害植入體之間的平衡點實在不易。

一份由國立衛生研究院(NIH)支持,紐約州立賓漢姆頓大學(Binghamton University, State University of New York)完成的研究,發明了一種可以監控植入體使用情況的智能膝關節。

這種智能膝關節內置感應器,能夠向醫生傳遞膝關節的活動情況信息。

雖然這解決了一個問題,然而新問題接踵而來:研究者們不希望感應器需要電池,那樣的話又需要定期更換電池,仍是很麻煩。

終於,他們找到了利用人體活動產生的摩擦力發電的辦法來為感應器提供能源。

設計者石溪大學(Stony Brook University)的Emre Salman說,這樣的感應器需要4.6微瓦的電力工作。初步測試顯示,人們步行平均可產生6微瓦的能量,足夠為感應器提供能源。

這份研究的主要作者賓漢姆頓大學的Sherry Towfighian說,這些智能植入體有望延長其使用壽命,減少再次手術的幾率。這對於較年輕就接受膝關節置換手術的患者來說,可能是劃時代的進步。

Towfighian說,除此之外,智能植入體向醫生提供的反饋信息還將幫助研究者們未來改進植入體的設計。◇

責任編輯:朱涵儒

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