Beste implantaten voor een klein gewricht met een grote impact

Klein maar complex

Artrose is een degeneratieve ziekte die onomkeerbare gewrichtsschade en invaliditeit kan veroorzaken. Het onderzoek van Yuan richtte zich in grote lijnen op de handen, maar meer specifiek op een klein botje, het basale duimgewricht, dat de beweging van de duim ondersteunt. Gewrichtsvervanging is een van de chirurgische opties die de mobiliteit en functie kunnen herstellen. Maar de kleine omvang van het bot maakt het moeilijk voor de chirurg om het te zien en te bereiken, waardoor chirurgie een zeer complexe taak wordt.

Yuan merkte ook op dat veranderingen in onze levensstijl, veranderende behoeften op het gebied van duimgebruik en de relevantie voor jongere patiënten een toenemende behoefte creëren aan een duurzaam implantaat dat een functionele duim ondersteunt voor een zelfstandig dagelijks leven. Verder stelde hij dat er op het gebied van onderzoek naar implantaatontwerp niet veel aandacht is besteed aan de handen.

Bovendien hadden de meeste onderzoeken betrekking op lijken. Dit alles onderstreept de noodzaak van een beter begrip van de anatomie en biomechanica van dit kleine maar cruciale gewricht.

Anatomie van gegevensverzameling.

Met een achtergrond in industrieel ontwerp en werktuigbouwkunde zag Yuan dit ontwerp voor een zorgproject als een nieuwe uitdaging. Haar ervaring heeft haar geholpen verschillende aspecten van multidisciplinair onderzoek, waarbij ontwerpers, ingenieurs, een handchirurg en radiologen betrokken zijn, te begrijpen en te integreren. Aanvankelijk lag de nadruk op de beweging van de duim zelf. Hij wilde begrijpen hoe het werkt bij gezonde mensen die geen tekenen van gewrichtsdegeneratie vertonen, met als doel gegevens te verzamelen om een ​​basislijn vast te stellen. In een van de onderzoeken die Yuan uitvoerde, werden de handen van 54 deelnemers gescand met een 4D CT-scan terwijl ze hun duimen bewogen. Tijdens dit scanproces observeerde hij de vorm van het bot, het contact van de gewrichten en de actieve bewegingslimiet van het gewricht aan de basis van de duim.

Toen Covid onverwachte vertragingen veroorzaakte in zijn in vivo onderzoeken, stelde Yuan een tweede onderzoek voor dat verder ging dan het skeletstelsel en zich concentreerde op het huidsysteem, waardoor het onderzoek werd uitgebreid naar alle vingergewrichten. Er werd een optische trackingmethode gebruikt om de continue rotatiehoeken van de doelgewrichten tegelijkertijd vast te leggen tijdens het uitvoeren van verschillende taken. Dit maakte het mogelijk om gegevens over het bewegingsbereik tijdens actieve, functionele en passieve activiteiten te verzamelen en te vergelijken.

Resultaten van het onderzoek

De onderzoeksresultaten van Yuan kunnen dienen als een waardevolle referentie voor het optimaliseren van duimbasisimplantaatprothesen, met het potentieel om de resultaten op de lange termijn te verbeteren. Bovendien opent dit werk nieuwe mogelijkheden voor toekomstige onderzoeksrichtingen. Uiteindelijk zal het een multidisciplinaire inspanning vergen van artsen, ingenieurs, ontwerpers en onderzoekers die rekening houden met de behoeften van de patiënt om een ​​betere implantatie van de duimbasis mogelijk te maken.

Eén van de resultaten van het onderzoek van Yuan was dat design een centrale rol speelt in het samenbrengen van alle belanghebbenden in de zoektocht naar een betere oplossing. Het begint met het begrijpen van de behoeften van gebruikers, waaronder zowel chirurgen als patiënten. De kennis die uit dit onderzoek is opgedaan, kan ingenieurs helpen een beter bewegingsmechanisme voor te stellen, wat uiteindelijk kan bijdragen aan een geoptimaliseerd ontwerp. En ten slotte leidt het optische onderzoek tot een reflectie op de validatieprotocollen bij het evalueren van een implantaat en het observeren van de behoeften van eindgebruikers. Door te proberen gezamenlijke beweging te begrijpen met dynamische gegevensmetingen, zei Yuan dat hij hoopte de grenzen van wat bekend is enigszins te verleggen. “Het is een kleine stap en er zijn nog steeds vragen die beantwoord moeten worden”, zei hij.

Persoonlijke reflecties

Na het afronden van zijn PhD is Yuan van plan verder te werken aan onderzoeksprojecten ter ondersteuning van de gezondheidszorg. Terugkijkend op zijn persoonlijke onderzoeksreis herinnerde Yuan zich een incident dat hem een ​​nieuw en nuttig perspectief gaf. Zelf had ze een duimblessure opgelopen, waardoor ze beter begreep welke belangrijke rol de duim speelt. “Toen kon ik mijn vrienden om hulp vragen, maar voor veel mensen kan dit een obstakel zijn bij het uitvoeren van zelfstandige dagelijkse activiteiten en hen afhankelijk maken van een ander”, zegt hij. En hoewel hij niet noodzakelijkerwijs verwacht dat mensen precies begrijpen hoe de duim werkt, hoopt hij wel dat zijn onderzoek anderen zal helpen begrijpen hoe belangrijk de duim is in het dagelijks leven.