nach oben

24.04.2024 | Künstliche Intelligenz | Leitthema

Digitale Rehabilitation nach Operationen, Verletzungen und Erkrankungen am Kniegelenk

verfasst von: Leonard Fricke, Martin Häner, Prof. Dr. med. Wolf Petersen

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

In der Rehabilitation von Operationen, Verletzungen und Erkrankungen des Kniegelenks werden zunehmend digitale Lösungen eingesetzt. Dabei kommen hauptsächlich mobile Applikationen, die mit künstlicher Intelligenz (KI) und Sensorik verknüpft sind, zum Einsatz. Die entsprechenden Systeme können den Patienten standardisierte Übungen individuell vorschlagen und über die Rückkopplung den Rehabilitationsprozess den aktuellen Fähigkeiten des Patienten anpassen. Mit Hilfe von maschinellem Lernen können KI-Systeme außerdem dazu beitragen, den gesamten Rehabilitationsprozess fortlaufend zu optimieren und langfristig die Ergebnisse für die Patienten zu verbessern. Zudem kann der Einsatz von virtueller Realität die Rehabilitation auf verschiedene Weisen (Ablenkung von Schmerz, herausfordernde Umgebung für Gleichgewicht und Koordination) unterstützen. Bislang zeigt die wissenschaftliche Evidenz nur überlegene oder gleichwertige Ergebnisse für die digitale Rehabilitation im Vergleich zur konventionellen Rehabilitation ohne das Auftreten von unerwünschten Effekten. Unerwünschte Wirkungen oder Risiken traten bisher nicht auf. Die digitale Rehabilitation ist zweifellos auf dem Vormarsch und hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir Rehabilitation und Gesundheitsversorgung verstehen, zu revolutionieren.

Backhaus L, Bierke S, Karpinski K, Häner M, Petersen W (2020) SARS-CoV-2-Pandemie und ihre Auswirkungen auf Orthopädie und Unfallchirurgie: „Booster“ für die Telemedizin. Knie J 2(Suppl 1):10CrossRef

Bäcker HC, Wu CH, Schulz MRG, Weber-Spickschen TS, Perka C, Hardt S (2021) App-based rehabilitation program after total knee arthroplasty: a randomized controlled trial. Arch Orthop Trauma Surg 141(9):1575–1582. https://doi.org/10.1007/s00402-021-03789-0CrossRefPubMedPubMedCentral

Bäcker HC, Wu CH, Pförringer D, Petersen W, Stöckle U, Braun KF (2022) A review of functional outcomes after the app-based rehabilitation of patients with TKA and THA. J Pers Med 12(8):1342. https://doi.org/10.3390/jpm12081342CrossRefPubMedPubMedCentral

Chen T, Or CK, Chen J (2021) Effects of technology-supported exercise programs on the knee pain, physical function, and quality of life of individuals with knee osteoarthritis and/or chronic knee pain: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Am Med Inform Assoc 28(2):414–423. https://doi.org/10.1093/jamia/ocaa282CrossRefPubMed

Clausen JD, Nahen N, Horstmann H, Lasch F, Krutsch W, Krettek C, Weber-Spickschen TS (2020) Improving maximal strength in the initial postoperative phase after anterior cruciate ligament reconstruction surgery: randomized controlled trial of an app-based serious gaming approach. JMIR Serious Games 8(1):e14282. https://doi.org/10.2196/14282CrossRefPubMedPubMedCentral

Dunphy E, Button K, Hamilton F, Williams J, Spasic I, Murray E (2021) Feasibility randomised controlled trial comparing TRAK-ACL digital rehabilitation intervention plus treatment as usual versus treatment as usual for patients following anterior cruciate ligament reconstruction. BMJ Open Sport Exerc Med 7(2):e1002–5. https://doi.org/10.1136/bmjsem-2020-001002CrossRefPubMedPubMedCentral

Foissey C, Thaunat M, Bondoux L, Sonnery-Cottet B, Fayard JM (2021) Self-rehabilitation guided by a mobile application after anterior cruciate ligament reconstruction leads to improved early motion and less pain. Arthrosc Sports Med Rehabil 3(5):e1457–e1464. https://doi.org/10.1016/j.asmr.2021.07.007CrossRefPubMedPubMedCentral

Gazendam A, Zhu M, Chang Y, Phillips S, Bhandari M (2022) Virtual reality rehabilitation following total knee arthroplasty: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 30(8):2548–2555. https://doi.org/10.1007/s00167-022-06910-xCrossRefPubMedPubMedCentral

Gentili A, Failla G, Melnyk A, Puleo V, Tanna GLD, Ricciardi W, Cascini F (2022) The cost-effectiveness of digital health interventions: a systematic review of the literature. Front Public Health 10:787135. https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.787135CrossRefPubMedPubMedCentral

10.

Hardt S, Schulz MRG, Pfitzner T, Wassilew G, Horstmann H, Liodakis E, Weber-Spickschen TS (2018) Improved early outcome after TKA through an app-based active muscle training programme—a randomized-controlled trial. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 26(11):3429–3437. https://doi.org/10.1007/s00167-018-4918-2CrossRefPubMed

11.

Hellsten T, Karlsson J, Shamsuzzaman M, Pulkkis G (2021) The potential of computer vision-based marker-less human motion analysis for rehabilitation. Rehabil Process Outcome 10(5):11795727211022330. https://doi.org/10.1177/11795727211022330CrossRefPubMedPubMedCentral

12.

Hong CK, Liu ZW, Hsu KL, Kuan FC, Yang JF, Su WR (2022) A novel home-based rehabilitative knee brace system is a viable option for postoperative rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction: a report of 15 cases. J Exp Orthop 9(1):96. https://doi.org/10.1186/s40634-022-00538-zCrossRefPubMedPubMedCentral

13.

Höher J, Lischke B, Petersen W, Mengis N, Niederer D, Stein T, Stoffels T, Prill R, Schmidt-Lucke C (2023) Sensor-based telerehabilitation system increases patient adherence after knee surgery. PLOS Digit Health 2(2):e175. https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000175CrossRefPubMedPubMedCentral

14.

Liao WJ, Lee KT, Chiang LY, Liang CH, Chen CP (2023) Postoperative rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction through telerehabilitation with artificial intelligence brace during COVID-19 pandemic. J Clin Med 12(14):4865. https://doi.org/10.3390/jcm12144865CrossRefPubMedPubMedCentral

15.

Mengis N, Schmidt S, Ellermann A, Sobau C, Egloff C, Kreher MM, Ksoll K, Schmidt-Lucke C, Rippke JN (2023) A novel sensor-based application for home-based rehabilitation can objectively measure postoperative outcomes following anterior cruciate ligament reconstruction. J Pers Med 13(9):1398. https://doi.org/10.3390/jpm13091398CrossRefPubMedPubMedCentral

16.

Neumann-Langen MV, Ochs BG, Lützner J, Postler A, Kirschberg J, Sehat K, Selig M, Grupp TM (2023) Musculoskeletal rehabilitation: new perspectives in postoperative care following total knee arthroplasty using an external motion sensor and a Smartphone application for remote monitoring. J Clin Med 12(22):7163. https://doi.org/10.3390/jcm12227163CrossRefPubMedPubMedCentral

17.

Oeding JF, Williams RJ, Nwachukwu BU, Martin RK, Kelly BT, Karlsson J, Camp CL, Pearle AD, Ranawat AS, Pareek A (2023) A practical guide to the development and deployment of deep learning models for the Orthopedic surgeon: part I. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 31(2):382–389. https://doi.org/10.1007/s00167-022-07239-1CrossRefPubMed

18.

Oeding JF, Williams RJ 3rd, Camp CL, Sanchez-Sotelo J, Kelly BT, Nawabi DH, Karlsson J, Pearle AD, Martin RK, Jang SJ, Pareek A (2023) A practical guide to the development and deployment of deep learning models for the orthopedic surgeon: part II. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 31(5):1635–1643. https://doi.org/10.1007/s00167-023-07338-7CrossRefPubMed

19.

Petersen W, Karpinski K, Backhaus L, Bierke S, Häner M (2021) A systematic review about telemedicine in orthopedics. Arch Orthop Trauma Surg 141(10):1731–1739. https://doi.org/10.1007/s00402-021-03788-1CrossRefPubMedPubMedCentral

20.

Prill R, Walter M, Królikowska A, Becker R (2021) A systematic review of diagnostic accuracy and clinical applications of wearable movement sensors for knee joint rehabilitation. Sensors 21(24):8221. https://doi.org/10.3390/s21248221CrossRefPubMedPubMedCentral

21.

Shah N, Costello K, Mehta A, Kumar D (2022) Applications of digital health technologies in knee osteoarthritis: narrative review. JMIR Rehabil Assist Technol 9(2):e33489. https://doi.org/10.2196/33489CrossRefPubMedPubMedCentral

22.

Tack C (2019) Artificial intelligence and machine learning | applications in musculoskeletal physiotherapy. Musculoskelet Sci Pract 39:164–169. https://doi.org/10.1016/j.msksp.2018.11.012CrossRefPubMed

Titel: Digitale Rehabilitation nach Operationen, Verletzungen und Erkrankungen am Kniegelenk
verfasst von: Leonard Fricke
Martin Häner
Prof. Dr. med. Wolf Petersen
Publikationsdatum: 24.04.2024
Verlag: Springer Medizin
Schlagwort: Künstliche Intelligenz
Erschienen in: Arthroskopie
Print ISSN: 0933-7946
Elektronische ISSN: 1434-3924
DOI: https://doi.org/10.1007/s00142-024-00667-w

Arthropedia

Grundlagenwissen der Arthroskopie und Gelenkchirurgie. Erweitert durch Fallbeispiele, Videos und Abbildungen.
» Jetzt entdecken

Neu im Fachgebiet Orthopädie und Unfallchirurgie

Ein Drittel der jungen Ärztinnen und Ärzte erwägt abzuwandern

07.05.2024 Klinik aktuell Nachrichten

Extreme Arbeitsverdichtung und kaum Supervision: Dr. Andrea Martini, Sprecherin des Bündnisses Junge Ärztinnen und Ärzte (BJÄ) über den Frust des ärztlichen Nachwuchses und die Vorteile des Rucksack-Modells.

Aquatherapie bei Fibromyalgie wirksamer als Trockenübungen

03.05.2024 Fibromyalgiesyndrom Nachrichten

Bewegungs-, Dehnungs- und Entspannungsübungen im Wasser lindern die Beschwerden von Patientinnen mit Fibromyalgie besser als das Üben auf trockenem Land. Das geht aus einer spanisch-brasilianischen Vergleichsstudie hervor.

Endlich: Zi zeigt, mit welchen PVS Praxen zufrieden sind

IT für Ärzte Nachrichten

Darauf haben viele Praxen gewartet: Das Zi hat eine Liste von Praxisverwaltungssystemen veröffentlicht, die von Nutzern positiv bewertet werden. Eine gute Grundlage für wechselwillige Ärztinnen und Psychotherapeuten.

Proximale Humerusfraktur: Auch 100-Jährige operieren?

01.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Mit dem demographischen Wandel versorgt auch die Chirurgie immer mehr betagte Menschen. Von Entwicklungen wie Fast-Track können auch ältere Menschen profitieren und bei proximaler Humerusfraktur können selbst manche 100-Jährige noch sicher operiert werden.

Update Orthopädie und Unfallchirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Newsletter bestellen