Implan Lutut yang Cerdas dan Bertenaga Sendiri
Operasi penggantian lutut adalah prosedur penggantian sendi yang paling umum, dengan jumlah operasi meningkat setiap tahun. Operasi ini dilakukan untuk pasien yang lebih muda dan lebih aktif yang menghadapi dilema:Ketika mereka menjalani operasi, mereka diharapkan tetap aktif secara fisik untuk kesehatan mereka secara keseluruhan, tetapi aktivitas itu juga dapat melemahkan implan baru. Seringkali, dokter tidak tahu apakah pasien terlalu memaksakan diri sampai mereka mulai mengalami gejala. Pada saat itu, kerusakan pada implan telah dilakukan. Untuk pasien muda, menjalani operasi penggantian lutut setiap lima atau 10 tahun adalah tugas yang menakutkan, tetapi menemukan keseimbangan sempurna dari tingkat aktivitas untuk menjaga integritas implan juga sama menakutkannya.
Implan lutut yang lebih cerdas dikembangkan yang memantau perubahan aktivitas saat terjadi. Implan memiliki sensor internal yang dapat memantau seberapa besar tekanan yang diberikan pada implan sehingga dokter dapat memiliki pemahaman yang lebih jelas tentang seberapa banyak aktivitas yang berdampak negatif pada implan. Sensor memungkinkan dokter untuk memberitahu pasien ketika gerakan tertentu telah menjadi terlalu banyak untuk implan sehingga pasien dapat dengan cepat menyesuaikan dan menghindari kerusakan lebih lanjut pada implan. Ini membantu mereka menemukan tingkat aktivitas optimal untuk setiap pasien tertentu.
Sementara sensor memecahkan satu masalah, mereka menciptakan masalah lain. Menghidupkan sensor dengan baterai berarti baterai perlu diganti secara berkala dan oleh karena itu, mengalahkan tujuan implan pintar. Sebaliknya, mekanisme pemanenan energi dapat menggerakkan implan lutut dari gerakan. Energi triboelectric, sejenis energi yang dikumpulkan dari gesekan, digunakan. Begitu seseorang berjalan, gesekan permukaan mikro yang bersentuhan satu sama lain dapat digunakan untuk memberi daya pada sensor beban. Ditentukan bahwa sirkuit akan membutuhkan 4,6 mikrowatt. Pengujian awal menunjukkan bahwa berjalan rata-rata orang akan menghasilkan daya 6 mikrowatt — lebih dari cukup untuk memberi daya pada sensor.
Implan pintar ini tidak hanya akan memberikan umpan balik kepada dokter tetapi akan membantu para peneliti dalam pengembangan implan masa depan. Kombinasi sensor aktivitas dan sistem mandiri akan meningkatkan masa pakai implan lutut dan mengurangi kebutuhan akan operasi lanjutan.
