FollowKnee: 3D-gedrucktes Prothesenkniegelenk mit eingebauten Sensoren

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Ein französisches Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der Entwicklung einer 3D-gedruckten Kniegelenksprothese, welche über Sensoren Informationen zur Funktion und eventuell auftretenden Störungen liefert. Das Projekt mit einem Gesamtbudget von 24 Millionen Euro basiert auf einer Zusammenarbeit mehrere Unternehmen, Forschungs- sowie Medizineinrichtungen und soll die Marktreife der Prothese innerhalb der nächsten fünf Jahre ermöglichen.

Die Einrichtung zur Förderung der Wissenschaft und Forschung in Frankreich (kurz ANR), unterstützt das FollowKnee-Projekt mit insgesamt € 7,9 Millionen. Ein 15-köpfiges Team wird an der Entwicklung der innovativen Prothese arbeiten, die mit Hilfe von 3D-Druck und 3D-Scantechnologie patientenspezifisch hergestellt werden soll. Die Produktion wird das lokale Unternehmen SLS übernehmen, welches das künstliche Gelenk aus einer Keramik-Metall-Legierung drucken wird. Beteilig am Projekt ist auch das AR-Unternehmen Immersion aus Bordeaux, das sich der Entwicklung von Instrumenten zur Implantation des Gelenks kümmert.

Anzahl der Patienten steigt

In den vergangenen 20 Jahren ist die Zahl der Patienten in Frankreich, die ein ein Prothesenkniegelenk benötigen um 20% angestiegen.

„Jüngere Patienten möchten nicht länger im Stillen leiden. Sie wissen, dass künstliche Kniegelenke gut funktionieren und es ihnen ermöglichen Sportarten wieder auszuführen, laufen zu gehen oder Golf zu spielen,“ erklärt Projektleiter Professor Eric Strindel. Zudem verschlechtert die zunehmende Fettleibigkeit das Problem der Gelenkentzündungen. Jedes zusätzliche Kilo das mit mit sich trägt bedeutet mehr weitaus mehr Belastung für das Knie, was zu einem schnelleren Verschleiß beiträgt.“

Laut Strindel ist es Ziel des Teams, nach fünf Jahren ein Produkt auf den Markt zu bringen, dessen Ergebnisse klinisch bewertet werden.

Sensoren liefern Feedback

Die Sensoren welche in die FollowKnee Prothese integriert werden sollen, können nicht nur Informationen zu Bewegung und Funktion des künstlichen Kniegelenks liefern, sondern auch Anzeichen einer Infektion erkennen, indem Schwankungen der Temperatur und Säuregehalt gemessen werden.

„Wenn ein Prothesengelenk nicht hält, hat dies meist mit einer Lockerung des Knochens aufgrund von Einschränkungen oder einer Infektion zu tun,“ sagt Strindl. „Der Patient könne Information über sein Prothesengelenk beispielsweise über sein Smartphone erhalten und der Physiotherapeut passt die Übungen entsprechend den Ergebnissen an. Gibt es jegliche Anzeichen einer Infektion, kann der Patient eher und zudem personalisierter  behandelt werden.“

FollowKnee wird von einem Startup genannt Imascap vermarket werden, während sich das Brest Regional University Hospital Centre um die Finanzierung kümmert.