Обзорная статья. Рубрика в журнале - Гений ортопедии
Smart orthopedic implants: the future of personalized joint replacement and monitoring
Статья научная
Introduction Smart orthopedic implants integrate advanced sensor technologies to revolutionize joint replacement and orthopedic care. These implants enable real-time monitoring of key parameters such as wear, load distribution, and infection indicators, facilitating early intervention and personalized treatment. This review aims to evaluate the current advancements, clinical applications, challenges, and future directions of smart orthopedic implants. Methods A systematic literature review was conducted following PRISMA guidelines, analyzing peer-reviewed studies published between February 2015 and January 2025. Sources were retrieved from PubMed, Scopus, Web of Science, and Google Scholar. Inclusion criteria focused on technological innovations, clinical applications, and regulatory considerations. Results & Discussion Technological advancements in materials, sensor integration, wireless communication, and artificial intelligence have optimized implant functionality. Smart implants enhance postoperative monitoring, predict implant wear, and personalize rehabilitation. Despite their benefits, challenges such as biocompatibility, data security, battery life, and regulatory approval hinder widespread adoption. Addressing these issues through interdisciplinary research is critical for future developments. Conclusion Smart orthopedic implants have the potential to transform musculoskeletal healthcare by enabling real-time patient monitoring and personalized treatment strategies. Continued innovation in materials, AI‑driven analytics, and regulatory frameworks will be crucial for overcoming current limitations and ensuring their widespread clinical adoption.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Оптимальное ротационное выравнивание бедренного компонента эндопротеза при использовании навигационных устройств имеет большое значение для тотальной артропластики коленного сустава. Методы измеряемой резекции и балансировки зазора представляют собой доступные интраоперационные техники, осуществляемые с помощью навигационных устройств для установки ротации бедренной кости. Однако каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Данные аспекты способствуют активному развитию разработки навигационного инструментария для эндопротезирования крупных суставов и его клинической апробации. Цель работы — оценка эффективности определения ротационного позиционирования бедренного компонента эндопротеза коленного сустава с применением механических и роботизированных навигационных устройств как основы процессинга принятия интраоперационных решений хирургами. Материалы и методы. Процедуры планирования, выполнения и отчетности настоящего систематического обзора проведены в соответствии с установленными руководящими принципами PRISMA. Изначально выявлено 366 публикаций, соответствовавших основному направлению данного исследования. После исключения дублирующих публикаций для анализа отобрано 158 источников. Критериям отбора соответствовали 11 статей. При оценке учтены выходные данные статей, типы используемых механических или роботизированных навигационных устройств, количество наблюдений, процент осложнений, особенности пред-, интра- и послеоперационного методов определения ротации бедренного компонента эндопротеза коленного сустава в рассмотренных когортах. В общей сложности проанализированы результаты 1198 тотальных артропластик коленного сустава, представленные в анализируемых литературных источниках. Результаты и обсуждение. В большинстве научных работ, посвящённых послеоперационным осложнениям при использовании навигационных устройств, информация о них была неполной, либо данные пациенты были исключены из исследования. Частота возникновения осложнений составила в среднем 2 %. Заключение. При применении навигационных устройств предоперационное планирование ротации бедренного компонента зачастую не осуществляют, а в ходе хирургического вмешательства применяют те же методики и ориентиры, что и при традиционной технике. Послеоперационный мониторинг ротационного позиционирования эндопротеза коленного сустава осуществляют исключительно при выявлении осложнений.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Высокий риск инфекционных осложнений при огнестрельных ранениях остается актуальной проблемой военной медицины. Анализ структуры санитарных потерь показывает, что ранения конечностей составляют от 55 % до 81,4 %, при этом около 35 % из них сопровождаются переломами костей. Выполнение операций по окончательной стабилизации данных переломов в условиях первичной микробной контаминации ассоциируется с высоким риском развития инфекционных осложнений. Однако использование антибактериальных покрытий на внутренних имплантатах значительно снижает риски развития таких осложнений. Цель работы — на основании анализа российских и зарубежных литературных источников определить эффективность использования антибактериальных покрытий титановых имплантатов при огнестрельных переломах. Материалы и методы. Поиск научных публикации осуществляли в поисковых системах eLibrary, PubMed и Connected Papers по ключевым словам: antibacterial coatings, gunshot fractures, implantassociated infection, internal osteosynthesis, infectious complications, антибактериальное покрытие, огнестрельные переломы, инфекционные осложнения, периимплантная инфекция. Источники отобраны исходя из гипотезы о возможности применения антибактериальных покрытий в клинической практике. Глубина поиска — с 2009 по 2025 гг. Результаты и обсуждение. Существующие системы доставки антибактериальных препаратов в зону проведения оперативного вмешательства демонстрируют высокую клиническую эффективность в профилактике периимплантной инфекции. На сегодняшний день наиболее изученными агентами для создания покрытий являются ионы металлов, полимеры, а также композиты, содержащие в своем составе антибактериальные/антисептические препараты. При этом наиболее эффективными являются многофункциональные и интеллектуальные покрытия, оказывающие комбинированное воздействие на микробные биопленки благодаря выраженным антиадгезивным и биоцидным свойствам. Отмечен дефицит исследований по применению многофункциональных покрытий в травматологии и ортопедии. В настоящее время отсутствуют публикации, посвященные использованию антибактериальных покрытий при лечении огнестрельных переломов и их последствий. Заключение. Применение полимерных и многофункциональных антибактериальных покрытий, гидрогелей, оксидов серебра, йода и цинка демонстрируют высокую эффективность в профилактике инфекционных осложнений после проведения внутреннего остеосинтеза, и могут быть использованы в клинической практике при лечении пострадавших с огнестрельными переломами костей конечностей.
Бесплатно
