Background: Wearable technology has developed rapidly in recent years and offers promising possibilities for supporting and optimizing orthopaedic procedures, especially pre- and postoperatively. The continuous monitoring and precise analysis of movement patterns, as well as the individual adaptation of rehabilitation processes are just some of the potential benefits of wearable technology. The aim of this paper is to evaluate the potential of wearable technology in knee arthroplasty and to provide an overview of the evidence that is currently available.
Material and methods: This overview is based on a literature search in Medline, Cochrane Library and Web of Science databases on the topic of wearables and knee arthroplasty.
Results: Wearable technology enables precise and, above all, long-term and objective monitoring of knee joint movements and loads-regardless of the setting and environment in which the patient is located. So-called IMUs (inertial measurement units), which can record multidimensional directions of movement and speed, are most commonly used for movement analysis. Due to their small size and manageable costs, IMUs are suitable for movement monitoring in orthopaedics. In addition, continuous data acquisition through the corresponding development of algorithms allows early detection of complications and almost real-time adjustment of therapy. As wearables can also be used in the home setting, a combination with other telemedical and/or feedback applications is possible in the course of increasing ambulantization. Wearable technology has the potential to significantly improve pre- and post-operative care and rehabilitation in knee arthroplasty. Through the precise monitoring of movement patterns and the individual adjustment options, better or equivalent results could be achieved in the future compared to current standards. Despite the promising results so far, the current evidence is still limited and further clinical studies are needed to comprehensively assess the long-term effectiveness and cost-effectiveness of knee arthroplasty.
Zusammenfassung: HINTERGRUND: Wearable-Technologie („tragbare Technologie“) hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt und bietet vor allem prä- und postoperativ vielversprechende Möglichkeiten zur Unterstützung und Optimierung orthopädischer Therapien. Die kontinuierliche nichtinvasive Überwachung und präzise Analyse von Bewegungsmustern sowie die individuelle Anpassung von Rehabilitationsprozessen sind nur einige der potenziellen Vorteile der tragbaren Technologie. Ziel dieser Arbeit ist es, das Potenzial von Wearable-Technologie in der Knieendoprothetik zu evaluieren und einen Überblick über die aktuell vorhandene Evidenz zu schaffen.
Material und methoden: Diese Übersichtsarbeit basiert auf einer Literaturrecherche in den Datenbanken Medline, Cochrane Library und Web of Science zur Thematik Wearables in der Knieendoprothetik.
Ergebnisse: Tragbare Technologie ermöglicht eine präzise und vor allem längerfristige objektive Überwachung von Kniegelenksbewegungen und Kniegelenksbelastungen – unabhängig vom Setting und der Umgebung, in der sich der Patient befindet. Am häufigsten eingesetzt zur Bewegungsanalyse werden sogenannte IMUs („inertial measurement units“), die mehrdimensionale Bewegungsrichtungen und Geschwindigkeit aufzeichnen können. Durch die geringe Größe und die überschaubaren Kosten eignen sich IMUs in der Orthopädie zum Bewegungsmonitoring. Dazu erlaubt die kontinuierliche Datenerfassung durch entsprechende Entwicklung von Algorithmen eine frühzeitige Erkennung von Komplikationen und eine nahezu in Echtzeit mögliche Anpassung der Therapie. Da Wearables auch im häuslichen Setting angewendet werden können, ist im Zuge der zunehmenden Ambulantisierung eine Kombination mit anderen telemedizinischen und/oder Feedback-Anwendungen möglich.
Zusammenfassung: Wearable-Technologie hat das Potenzial, die prä- und postoperative Betreuung und Rehabilitation in der Knieendoprothetik erheblich zu verbessern. Durch die präzise Überwachung von Bewegungsmustern und die individuellen Anpassungsmöglichkeiten könnten in Zukunft bessere oder gleichwertige Ergebnisse erzielt werden im Vergleich zu aktuellen Standards. Trotz der bisher vielversprechenden Ergebnisse ist die aktuelle Evidenz noch gering und weitere klinische Studien notwendig, um die langfristige Wirksamkeit und die Kosteneffizienz im Bereich der Knieendoprothetik umfassend beurteilen zu können.
Keywords: Artificial intelligence; Digital medicine; Orthopaedics; Rehabilitation; Telemedicine.
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