3D-geprinte enkelimplantaat belooft bijna-natuurlijke beweging

Een nieuwe behandeling voor kraakbeenschade aan de enkel wordt ontwikkeld door een samenwerking tussen de Universiteit Twente (UT) en het Radboud Universitair Medisch Centrum (Radboudumc). Het project, genaamd AMPLANK, heeft als doel een minder invasief alternatief te bieden voor traditionele chirurgische opties zoals enkelvergroeiing en een totale enkelprothese, die vaak de natuurlijke beweging beperken. Dit initiatief maakt deel uit van de HealthTech Nexus, een strategisch partnerschap dat zorginnovatie versnelt door medische technologie en klinische expertise te combineren.

Kraakbeenschade aan de enkel treft onevenredig vaak jonge en actieve mensen, die daardoor vaak moeten kiezen tussen leven met pijn of het ondergaan van ingrijpende behandelingen die hun fysieke activiteit beperken. Traditionele opties, zoals enkelvergroeiing (artrodese) en een totale enkelprothese, kunnen de pijn verlichten, maar gaan ten koste van de mobiliteit en de gezondheid van het gewricht op de lange termijn. Deze ingrepen vereisen vaak het verwijderen van gezond bot, wat de gewrichtsfunctie verder aantast.

"Kraakbeenletsel van de enkel komt vaak voor bij mensen met fysiek veeleisend werk. En de gevolgen daarvan beperken zich niet tot de individuele patiënt,' zegt Athena Jalalian, universitair docent in de onderzoeksgroep Advanced Manufacturing, Sustainable Products & Energy Systems aan de Universiteit Twente. 'Pijn kan leiden tot ziekteverzuim of verminderde productiviteit en als we naar het grotere geheel kijken, kan het leiden tot een tekort aan arbeidskrachten."

Een enkelimplantaat op maat

AMPLANK is een 3D-geprint, patiëntspecifiek implantaat dat is ontworpen om deze beperkingen aan te pakken. In tegenstelling tot standaardoplossingen die voor iedereen hetzelfde zijn, is AMPLANK afgestemd op de unieke anatomie van het enkelgewricht van elke patiënt, waarbij gezond bot behouden blijft en een bijna-natuurlijke beweging mogelijk kan worden hersteld. Het implantaat maakt gebruik van vooruitgang op het gebied van additive manufacturing, enkelbeeldvorming, biomechanica en chirurgische technieken om een nauwkeurige pasvorm te creëren. De eerste prototypes worden ontwikkeld met titanium, een materiaal dat bekendstaat om zijn sterkte en biocompatibiliteit in orthopedische toepassingen. Het ontwerp is erop gericht de invasiviteit te minimaliseren en tegelijkertijd de duurzaamheid en integratie met de anatomie van de patiënt te maximaliseren.

"Het implantaat wordt aangepast aan de patiënt, in plaats van de patiënt aan het implantaat," zegt Jalalian. ennis Janssen, universitair hoofddocent Simulations of bone and joint biomechanics aan het Radboudumc voegt daaraan toe: "Geavanceerde 3D-printtechnieken maken het mogelijk om complexe vormen en verschillende maten te maken die overeenkomen met het beschadigde kraakbeen. We kunnen ook zorgen voor stabiele fixatie van het implantaat, waarmee het risico op losraken wordt verminderd, wat een van de redenen is waarom huidige implantaten falen."

Prototypefase in aantocht

AMPLANK bevindt zich momenteel in de fase van prototypeontwikkeling, met uitgebreide tests gepland om de veiligheid en effectiviteit te waarborgen. Computersimulaties zullen het gedrag van het implantaat onder fysiologische belasting beoordelen, terwijl anatomische evaluaties de pasvorm en prestaties zullen verifiëren. Het onderzoeksteam werkt daarnaast samen met enkelchirurgen om een haalbare chirurgische procedure te ontwerpen, zodat het implantaat met minimaal risico kan worden toegepast. Bij succes zou de technologie kunnen worden uitgebreid naar andere gewrichten met beperkte behandelopties, zoals de schouder, elleboog en pols. Deze gefaseerde aanpak weerspiegelt de strenge normen die gelden voor implantaten op maat, die moeten voldoen aan strikte regelgeving op het gebied van biocompatibiliteit en mechanische integriteit.

"Idealiter gaat het implantaat net zo lang mee als een totale enkelvervanging,' zegt Janssen. 'Maar als dat niet lukt, kan het worden gebruikt als een tussenoplossing die de patiënt meer tijd geeft totdat een totale enkelvervanging nodig is. Het kan ook het aantal revisieoperaties verminderen."