 RSA wordt gebruikt om het loslatingsprofiel van nieuwe protheseontwerpen in kaart te brengen Persbericht
Leiden, 26 januari 2011
Anna Prijs 2011, op 28 januari in Groningen tijdens het Jaarcongres van de Nederlandse Orthopedische Vereniging uit te reiken aan
dr. ir. Edward Valstar uit Leiden/Delft
van de Biomechanics and Imaging Group, Afdeling Orthopaedie, LUMC Afdeling Biomechanical Engineering, Faculteit 3mE, TU Delft
wegens prominent onderzoek aan gewrichtsprotheses:
Voorkómen, detecteren en repareren van protheseloslating
Gewrichtsprothesen die een leven lang meegaan
Wereldwijd worden jaarlijks zo’n anderhalf miljoen heup- en één miljoen knieprothesen
geplaatst. Sommigen zien hierin de meest succesvolle medische uitvinding van de twintigste eeuw. Verwacht wordt dat deze aantallen in 2030 verdubbeld zullen zijn
door vergrijzing, ook in de derde wereld en toename van overgewicht en osteoporose.
Hoewel deze prothesen zeer succesvol zijn, is het huidige faalpercentage zo’n 10% na
tien jaar en worden jaarlijks enkele honderdduizenden prothesen vervangen in een
zware open revisie-operatie.
Loslating is in 75% van de gevallen de oorzaak van prothese-falen. De belangrijkste oorzaken van loslating zijn: een afweerreactie tegen slijtagedeeltjes die vrijkomen van het gewrichtsoppervlak van de prothese, onvoldoende verankering van de prothese in het bot en hoge spanningen in de prothese-bot interface door een inadequaat protheseontwerp of onnauwkeurige plaatsing.
Loslating gaat gepaard met de vorming van een fibreuze weefsellaag en afbraak van
bot rond de prothese. Aangezien de fibreuze weefsellaag inferieure mechanische eigenschappen heeft, kan deze de prothese onvoldoende ondersteunen en zal de prothese ten opzichte van het bot gaan bewegen. Die bewegingen zullen eerst klein zijn – minder dan één mm – maar als het proces doorgaat en de weefsellaag dikker wordt, zal de prothese grotere verplaatsingen gaan vertonen die gepaard gaan met zeer ernstige pijn. Vandaag de dag is de enige mogelijke behandeling een revisieoperatie, waarbij de prothese vervangen wordt door een nieuwe. Protheseloslating kan jarenlang enorme impact hebben op de kwaliteit van leven van patiënten.
De incidentie van loslating wordt vooral door de volgende factoren beďnvloed:
1. Hoe jonger de patiënt, hoe actiever, met navenante belasting op de prothese met
een hogere kans op loslating. Een patiënt met overgewicht of met osteoporose zal een grotere kans op loslating hebben.
2. Een ervaren chirurg zal een prothese nauwkeuriger plaatsen met een betere belasting van de prothese en een lagere kans op loslating.
3. Er zijn enorm veel verschillende protheseontwerpen op de markt - in Nederland alleen al meer dan honderd met variatie in ontwerpvariabelen zoals de vorm, het materiaal en de wijze van fixatie. Hierdoor worden anno 2011 nog prothesen ontwikkeld,
die minder goed zijn dan die al dertig jaar op de markt zijn - ondanks het aanwenden van alle state-of-the-art kennis. De problemen met de ASR resurfacing heup die kortgeleden van de markt gehaald is, laat dit nogmaals duidelijk zien.
Binnen de afdeling Orthopaedie van het Leids Universitair Medisch Centrum houden de onderzoekers van de Biomechanics and Imaging Group (BIG) zich bezig met het ontwikkelen van technologie voor het voorkómen, detecteren en repareren van protheseloslating, zodat gewrichtsprothesen uiteindelijk een leven lang mee zullen gaan.
Binnen de BIG hebben we een zeer nauwkeurige röntgen-techniek ontwikkeld waarmee protheseloslating in een zeer vroeg stadium gedetecteerd kan worden. Deze röntgen stereofotogrammetrische analyse [RSA] wordt gebruikt om het loslatingsprofiel van nieuwe protheseontwerpen in kaart te brengen in kleine klinische studies nog voordat ze op de markt worden geďntroduceerd. Hiermee kan een loslatingsprofiel worden gemaakt, waarmee bedrijven hun voordeel kunnen doen.
Met speciaal ontwikkelde computernavigatietechnieken wordt de orthopeed ondersteund bij het optimaal implanteren van prothesen. Zo wordt de belasting op de
prothese-bot interface gereduceerd en de kans op loslating kleiner. Driedimensionale
patiënt-specifieke biomechanische modellen helpen bij de preoperatieve planning en nieuwe adaptieve chirurgische instrumenten worden op basis van deze planning nauwkeurig ingesteld voor gebruik in de operatiekamer.
Voor prothesen die onverhoopt toch los komen te zitten komt er een minimaal invasief alternatief voor de belastende open revisieoperatie. Hierbij blijft de prothese zitten, maar de fibreuze weefsellaag wordt verwijderd via twee of drie kleine gaatjes (doorsnede
3 mm) en de prothese wordt vervolgens opnieuw vastgezet door middel van cementinjecties. Zo kan het loslatingsproces al in een vroeg stadium tot stilstand
komen – voordat grote botdefecten en invaliderende pijn optreden.
Biomechanics and Imaging Group
De Biomechanics and Imaging Group (BIG) is een integraal onderdeel van de Afdeling
Orthopaedie, sinds 1993 – toen met de aanstelling van één ingenieur – is de BIG nu
uitgegroeid tot twee stafleden, een postdoc en acht promovendi. Het is een levendige multidisciplinaire en internationale groep mensen die bestaat uit ingenieurs, bewegingswetenschappers en clinici.
Hoewel het onderzoek klinisch gedreven is, is er een constante behoefte aan fundamentele technische input. Deze ontstaat door de samenwerking met het Laboratorium voor Klinische en Experimentele Beeldverwerking (LKEB) van het LUMC en met de Medische Visualisatie Groep en de afdeling Biomechanica van de TU Delft, waarin totaal zes van de onderzoekers deeltijd aanstellingen hebben.
Financiële ondersteuning van dit onderzoek komt van de Europese Unie (zesde en
zevende kaderprogramma), NWO en STW en de Canadese overheid, orthopedische
bedrijven (als Biomet en Stryker), het Reumafonds en het Anna Fonds|NOREF.
De Anna Prijs bestaat uit een penning, een oorkonde en een vrij te besteden bedrag van 10.000 euro.
|
naf 1994 was zij verbonden aan de afdeling Huisartsgeneeskunde van het Erasmus MC, waar zij in 1999 promoveerde op onderzoek naar artrose.