"Jako chirurg jsem velmi nadšený z použití měření shromážděných elektronikou kostního povrchu k tomu, abych jednoho dne poskytnul svým pacientům individualizovanou ortopedickou péči - s cílem urychlit rehabilitaci a maximalizovat funkci po traumatických poraněních," řekla studie co – hlavní autor Dr. David Margolis, odborný asistent ortopedické chirurgie na lékařské fakultě UArizona – Tucson a ortopedický chirurg v Banner – University Medical Center Tucson.
Křehké zlomeniny spojené se stavy, jako je osteoporóza, představují více dní strávených v nemocnici než infarkty, rakovina prsu nebo rakovina prostaty. Ačkoli ještě nebyly testovány ani schváleny pro použití u lidí, bezdrátová kostní zařízení by jednoho dne mohla být použita nejen k monitorování zdraví, ale také k jeho zlepšení, řekl spoluautor studie Philipp Gutruf, odborný asistent biomedicínského inženýrství a Craig M. Člen fakulty Berge na Vysoké škole inženýrství.
"Schopnost sledovat zdraví muskuloskeletálního systému je velmi důležitá," řekl Gutruf, který je také členem univerzitního institutu BIO5. "S tímto rozhraním máte v podstatě počítač na kostech. Tato technologická platforma nám umožňuje vytvářet vyšetřovací nástroje pro vědce, aby zjistili, jak funguje muskuloskeletální systém, a využít shromážděné informace ve prospěch zotavení a terapie."
Protože svaly jsou tak blízko kostí a pohybují se tak často, je důležité, aby zařízení bylo dostatečně tenké, aby nedošlo k podráždění okolní tkáně nebo k uvolnění, vysvětlil Gutruf.
"Tenká struktura zařízení, zhruba tak tlustá jako list papíru, znamená, že se může přizpůsobit zakřivení kosti a vytvořit těsné rozhraní," řekl Alex Burton, doktorand biomedicínského inženýrství a spoluautor. studie. "Také nepotřebují baterii. To je možné pomocí power casting a komunikační metody zvané komunikace na blízkém poli nebo NFC, která se také používá v chytrých telefonech pro bezkontaktní platby."
Keramické lepidlo roste do kosti
Vnější vrstvy kostí se odlupují a obnovují stejně jako vnější vrstvy kůže. Pokud by se tedy k připevnění něčeho ke kosti použilo tradiční lepidlo, po několika měsících by odpadlo. K vyřešení tohoto problému vyvinul spoluautor studie a člen Institutu BIO5 John Szivek – profesor ortopedické chirurgie a biomedicínského inženýrství – lepidlo, které obsahuje částice vápníku s atomovou strukturou podobnou kostním buňkám, které se používá k zajištění povrchu kosti. elektroniku až na kost.
"Kost si v podstatě myslí, že zařízení je její součástí, a roste až k samotnému senzoru," řekl Gutruf. "To mu umožňuje vytvořit trvalou vazbu na kost a provádět měření po dlouhou dobu."
Lékař by například mohl připevnit zařízení ke zlomené nebo zlomené kosti a sledovat proces hojení. To by mohlo být užitečné zejména u pacientů s onemocněními, jako je osteoporóza, protože často trpí refraktury. Vědět, jak rychle a jak dobře se kost hojí, by také mohlo být základem pro rozhodnutí o klinické léčbě, například kdy odstranit dočasný hardware, jako jsou dlahy, tyče nebo šrouby.
Některým pacientům jsou předepisovány léky určené k urychlení hojení kostí nebo zlepšení hustoty kostí, ale tyto předpisy mohou mít vedlejší účinky. Pečlivé sledování kostí by lékařům umožnilo činit informovanější rozhodnutí o úrovních dávkování léků.
