ایمپلنت هوشمند چیست؟
ایمپلنت های هوشمند نوعی از دستگاه های پزشکی هستند که از فناوری هوشمند نه تنها برای درمان بیماری های مختلف بلکه برای شناسایی و تشخیص آنها استفاده میکنند. علاوه بر آرتروپلاستی لگن و آرتروپلاستی زانو، ایمپلنت های ارتوپدی هوشمند برای استفاده در فیوژن ستون فقرات، تثبیت شکستگی، و موارد دیگر نیز شناسایی شده اند. این دستگاه ها به گونه ایی طراحی شده اند که با بدن یکپارچه می شوند و داده های در لحظه را هم به بیمار و هم به پزشک معالج آنها ارائه میدهند.
آرتروز یک بیماری شایع است که میلیون ها نفر را در ایالات متحده تحت تاثیر قرا می دهد. ارتروپلاستی کامل لگن(THA) و آرتروپلاستی کامل زانو(TKA) دو روش بسیار رایج هستند که معمولا از ایمپلنت های ارتوپدی معمولی برای تسکین درد و بهبود عملکرد افراد مبتلا به این بیماری استفاده می کنند.
ایمپلنت های هوشمند برای اندازه گیری فشار،نیرو،تنش،جابجایی،مجاورت و دما از داخل بدن استفاده می شوند. این ایمپلنت ها به پزشک اجازه می دهد تا سلامت و عملکرد ایمپلنت ها را به دقت تحت نظر داشته باشند. آنها را قادر می سازد تا تصمیمات آگاهانه تری در مورد مراقبت و درمان بیماران خود بگیرند.
این مقاله در مورد ایمپلنت های هوشمند و تاثیر آنها در بهبود نظارت بر بیماران و چالش های پیش روی آنها بحث خواهد کرد.
تاریخچه ایمپلنت و دستگاه های هوشمند ارتوپدی؟
ایمپلنت های هوشمند ارتوپدی یک پیشرفت بسیار جدید در ارتوپدی محسوب می شوند. این تکنولوژي از اوایل دهه 2000 مورد بررسی قرار گرفت و با تکامل یافتن طی سال های اخیر، ایمپلنت های امروزی پیچیده تر و دارای عملکرد های بیشتری شده اند .
شرکت هایی هستند که ایمپلنت های هوشمند را در حال حاظر ارائه می دهند. برای مثال شرکت VeraSence دستگاهی یکبار مصرف با نام ارتودو سنسور (orthodosensor) را تولید کرده است که به جراحان این امکان را می دهد که طی عمل ارتروپلاستی زانو بتوانند تعادل میان بافت نرم و ایمپلنت را رعایت کنند. ارتودو سنسور تائیدیه سازمان بهداشت جهانی را در سال 2013 دریافت کرد و سپس امتیاز این سنسور و شرکت به طور کامل توسط شرکت استرایکر (STRYKER) در سال 2021 خریداری شد.
شرکت Persona IQ ایمپلنت هایی را مخصوص زانو طراحی کرد که میتوانست دامنه حرکت،سرعت فرد،تعداد قدم ها و سایر معیار های دیگر راه رفتن را اندازه گیری کند. این ایمپلنت که به عنوان اولین ایمپلنت هوشمند زانو شناخته می شود در سال 2021 تائیدیه سازمان بهداشت جهانی را دریافت کرد. این ایمپلنت از ترکیب Zimmer biomed و پرسونا به همراه سنسور قابل کاشت medical canary است.
ایمپلنت‌ها و دستگاه‌های ارتوپدی هوشمند به سرعت در حال رشد هستند که احتمالاً به توسعه خود ادامه میدهند و با گذشت زمان به طور فزاینده‌ای پیچیده و مؤثر خواهند شد.
اساس کار ایمپلنت های هوشمند چیست؟
ایمپلنت های هوشمند از مکانیسم های مختلفی برای عملکرد موثر استفاده می کنند. به طور کلی، سه جزء اصلی برای ایمپلنت هوشمند وجود دارد: سنسور، ماژول ارتباطی و منبع تغذیه.
- حسگر وظیفه تشخیص هرگونه تغییر یا الگوی بدن مانند تغییر فشار، دما، حرکت و غیره را بر عهده دارد.
- ماژول ارتباطی که اغلب به عنوان فرستنده یا پردازنده نامیده می شود، این اطلاعات را به صورت بی سیم به یک سیستم نظارتی که معمولاً در خارج از بدن قرار دارد، منتقل می کند.
- منبع تغذیه، معمولاً یک باتری که ممکن است قابل شارژ یا مصرف باشد، انرژی لازم را برای عملکرد ایمپلنت فراهم می کند.
این سه بخش با یکدیگر کار میکنند تا یک دستگاه انتقال اطلاعات از راه دور را بدون نیاز به شارژ‌تشکیل دهند که می توانند داده های مفید را تشخیص داده و بوسیله برد های قابل کاشت در بدن این اطلاعات را انتقال دهند. به عنوان مثال، یک ایمپلنت زانوی هوشمند ممکن است بتواند افتادگی ایمپلنت زانو را تشخیص دهد و هشداری را برای پزشک ارسال کند تا پس از آن پزشک اقدامات لازم را برای درمان بیمار انجام دهد.
علاوه بر نظارت بر شرایط خاص پزشکی، ایمپلنت های هوشمند میتوانند اطلاعات زیادی را جمع آوری کنند که میتواند برای بهبود سلامت و رفاه کلی استفاده شوند. همانطور که تکنولوژی پیشرفت می کند کاربرد های بالقوه ایمپلنت های هوشمند بیشتر می شود. یکی از کاربرد های ممکن استفاده از ایمپلنت های هوشمند برای نظارت و ردیابی فعالیت های بدنی ، الگوی خواب و سایر داده های مربوط به سلامت در زمان واقعی است.
سپس از این داده ها می توان برای بهینه سازی برنامه های سلامت و تناسب اندام یا تشخیص علائم هشدار دهنده اولیه استفاده کرد.
ایمپلنت های هوشمند چگونه به بیماران و پزشکان سود میرسانند؟
ایمپلنت‌های هوشمند میتوانند منجر به نظارت در زمان واقعی، مراقبت شخصی، در گیر تر شدن بدن بیماران در نتایج و در نهایت بوسیله داده‌های با کیفیت منجر به بهبود نتایج پس از جراحی شوند.
نظارت در زمان واقعی
این دستگا ه ها مجهز به حسگرها،ریزپردازندها و سایر قطعات الکترونیکی هستند که به آنها اجازه می دهند تا عملکرد های مختلفی داشته باشند. بعد از جراحی های ارتوپدی از این دستگاه ها برای نظارت های مستمر بر بیمار و بهینه سازی روند بهبودی استفاده می شود. نظارت مداوم همچنین می تواند به کاهش یا حتی حذف نیاز بیمار برای مراجعه و معاینه در بیمارستان منجر بشود. همچنین از داده های دریافتی از ایمپلنت ها می توان برای تشخیص شل شدگی ایمپلنت ها ،شکستگی ایمپلنت ها و موارد دیگر استفاده کرد.
مراقبت شخصی
ایمپلنت های هوشمند بازخورد مستمری را در مورد وضعیت بیمار پس از جراحی ارائه می دهد. آنها می توانند برای نظارت بر دامنه حرکتی بیمار،قدرت عضلانی و سایر معیار ها را برای بهبودی پس از جراحی های ارتوپدی مهم هستند،استفاده شوند. این اطلاعات میتواند توسط پزشک برای ایجاد تنظیمات لازم در برنامه ی در درمانی بیمار استفاده شوند و همچنین می توانند فیزیوتراپی و سایر اقدامات توانبخشی را راهنمایی کنند. این مراقبت شخصی می تواند به اطمینان از بهبود سریع و موثر بیمار کمک کند.
مشارکت بیمار
ایمپلنت‌های هوشمند ممکن است به بیماران کمک کنند تا در مراقبت از خود، مشارکت بیشتری داشته باشند. با داده های ایمپلنتی که به راحتی در دسترس هستند، بیماران می توانند بهبودی خود را با نظارت بر پیشرفت خود مدیریت کنند. همچنین می تواند به آنها در تنظیم، ردیابی و دستیابی به اهدافشان کمک کند.
داده های با کیفیت
استفاده از ایمپلنت های هوشمند در عمل بالینی به حجم وسیعی از داده ها منجر میشود. مطالعات بالینی میتوانند از دستگا هایی که جمع آوری داده ها را در زمان واقعی انجام می دهند، سود زیادی ببرند. این نه تنها به تشخیص پزشک کمک می کند بلکه سبب نظارت دقیقی بر بیمار میشود.
چالش های پیش روی ایمپلنت های هوشمند؟
علی رغم دهه ها تحقیق ایمپلنت های هوشمند به طور گسترده مورد استفاده قرار نمیگیرند زیرا تعدادی محدودیت و چالش در ارتباط با این دستگاه وجود دارد
بی خطر و قابل اطمینان بودن
ایمپلنت های هوشمند برای استفاده در داخل بدن انسان طراحی شده اند، بنابراین مهم است که ایمن و قابل اعتماد باشند. دستیابی به این امر می تواند چالش برانگیز باشد، زیرا عوامل زیادی وجود دارد که می تواند بر ایمنی و قابلیت اطمینان این دستگاه ها تأثیر بگذارد، مانند مواد مورد استفاده، طراحی دستگاه و فرآیند ساخت دستگاه ها، اگر هر یک از موارد فوق به درستی انجام نگیرند موجب بروز مشکلات زیادی در بدن بیمار میشود.
.چالش های نظارتی
ایمپلنت های هوشمند باید تائیدیه های قانونی داشته باشند و گرفتن این تاییدیه ها می توانند برای تولیدکنندگان چالش بزرگ باشد. این شامل اخذ تاییدیه از سازمان غذا و داروی ایالات متحده می شود.
قیمت
توسعه و ساخت ایمپلنت‌های هوشمند نیز میتواند گران باشد، که میتواند برای بیماران مقرون به صرفه نباشد. این می تواند هم برای تولید کنندگان و هم برای ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی یک چالش باشد و باید در نظر گرفته شود.
حریم خصوصی
اطمینان از حریم خصوصی بیماران برای هر بیمارستان یا مطب خصوصی بسیار مهم است. با افزایش تهدیدات امنیت سایبری در مراقبت های بهداشتی و سایر بخش ها، تولیدکنندگان و ارائه دهندگان باید اقدامات احتیاطی لازم را برای محافظت از داده های دریافتی بیماران از این دستگاه ها انجام دهند.
خلاصه
به طور کلی، ایمپلنت‌های هوشمند میتوانند با ارائه نظارت مستمر و کمک به بیماران در مدیریت بهبودی خود، ابزاری مؤثر برای بهبود نتایج بیمار پس از جراحی ارتوپدی باشند. علاوه بر این، ایمپلنت های ارتوپدی هوشمند این پتانسیل را دارند که انتقال به سمت مراقبت های پزشکی شخصی تر را تسهیل کنند. با این حال، توسعه و استفاده از این دستگاه ها تعدادی از چالش های فنی، ایمنی، مقرراتی، هزینه و حریم خصوصی را ارائه می دهد که باید به آنها توجه شود تا این دستگاه ها به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند.
مطالب دیگر
