Uusi simulointitekniikka parantaa keinonivelten sopivuutta

Lappenrannassa kehitellään tekniikkaa, jolla keinonivelistä voidaan tehdä entistä yksilöllisempiä.

terveys

Ihmisen polven toiminnasta saadaan uutta tietoa virtuaalisuunnittelun avulla. Uusi simulointitekniikka mahdollistaa lähivuosina muun muassa yksilöllisten keinonivelten suunnittelun. Ihmisen kävelytyylin perusteella voidaan myös ennakoida tulevia nivelsairauksia.

Kehoon kiinnitetyt anturit välittävät tietokoneelle tarkkaa tietoa ihmisen liikkeistä, Lappeenrannan teknillisen yliopiston simulointiohjelma tulkitsee kävelytyyliä.

- Ihmisten kävelytyyli vaikuttaa merkittävästi ruston painejakaumaan. Tietyt kävelytekniikat saattavat olla alttiimpia rustovaurioille kuin toiset, sanoo professori Aki Mikkola.

Biomekaniikan tutkimus tuo lähivuosina helpotusta monen polven nivelkivuista kärsivän elämään. Tieteenala tutkii muun muassa ihmisen liikkumista. Jo nyt tiedetään, että synnynnäinen kävelytyyli vaikuttaa siihen, miten polvet kestävät aikuisiällä.

- Kävelytyyliä ei voi muuttaa, mutta jalkineita voi ja ehkä siten kompensoida asiaa.

Pehmeä ja notkea vai tuettu ja jäykkä?

Varsinkin moni seisomätyötä tekevä ennaltaehkäisee nivelkipuja jalkineilla, joissa jalat eivät väsy. Erikoiskenkiä osataan kysyä entistä useammin alan liikkeistä.

- Vähän riippuu jalan mallista. Toisille sopii paremmin hyvin pehmeä, notkea kenkä, toisille taas hiukan tuetumpi jäykempi kenkä, kertoo myyjä Teija Kilpiö Lappeenrannan Kookengästä.

Polvinivelen kipujen käydessä sietämättömäksi edessä on tekonivelen leikkaus. Lähivuosina keinonivelistä osataan tehdä yksilöllisiä, jolloin leikkauksen jälkeinen elämä sujuu helpommin.

- Voitaisiin tehdä jokaiselle potilaalle omia keinoniveliä eli ikään kuin kartoittaa, mitä yksilöllisiä tarpeita potilaalla on, toteaa professori Mikkola.

Suomen Akatemian rahoittamassa nelivuotisessa tutkimuksessa biomekaniikan sovellusta kehitetään Jyväskylän ja Itä-Suomen yliopistoissa sekä Lappeenrannan Teknillisessä yliopistossa.

Simulointitekniikka on pitkälti samaa, jota käytetään muun muassa koneiden ja laitteiden toiminnan mallinnuksessa. Koneiden runkorakennetta vastaa ihmisen luusto, ja osat kytkeytyvät toisiinsa nivelillä.

- Ero koneiden ja ihmisen välillä tulee siitä, että ihmisen ohjausjärjestelmä on paljon monimutkaisempi kuin koneissa. Sen takia meidän täytyy käyttää mittaustekniikoita, että pystytään opettamaan simulointimalleja, selittää Mikkola.