Zorg Enablers
Terug

Bionics

Auteur
Team Zorg Enablers
Gepubliceerd op
24-11-2021
Categorie
Trends | Behandeling & Begeleiding

Definitie

Bionics beschrijft alle apparaten en protheses met geavanceerde technologie die in of op het menselijk lichaam geplaats worden om de gezondheid van de consument te monitoren, een behandeling te bieden of een lichaamsdeel te vervangen, te ondersteunen of te verbeteren [1,2]. Toepassingen maken gebruik van sensoren, draadloze communicatie en gegevensverwerking om gepersonaliseerde oplossingen te bieden.

 

Toepassingen & voordelen

Bionics verhogen de kwaliteit van leven en leiden tot meer autonomie en/of mobiliteit bij gebruikers [2,3]. De toepassingen zijn in staat bepaalde functionaliteiten (terug) te geven aan de gebruiker door geavanceerde technologieën te combineren. Bionics zijn er in vele vormen en maten, waaronder ledematen, ogen, oren en organen, en toepassingen zijn daarmee divers. Ze variëren van ondersteuning bij chronische medicijnafgifte tot zichtherstel en functieherstel [3-5]. Zo kunnen non-invasieve glaucoma implantaten de verhoogde druk in het oog verminderen en bionische protheses het definitieve verlies van vaardigheden en sensorisch gevoel compenseren [6,7]. Verschillende wetenschappers zijn ook bezig met de ontwikkeling van een volledig bionisch mens dat mogelijk beter functioneert dan de oorspronkelijke mens [8]. Dit wordt ook wel human augmentation genoemd. Zo zijn er implantaten die ons in staat stellen magneetvelden of elektromagnetische straling te detecteren of brain-computer interfaces (BCI’s) waardoor we met hersensignalen bijvoorbeeld een prothese kunnen besturen. Elon Musk’s bedrijf Neuralink implanteerde begin 2024 nog succesvol een hersenimplantaat in een proefpersoon, waarmee een link tussen het brein en de computer werd gecreëerd [9].

 

Markt

De wereldwijde markt bionics maakt een sterke groei door. Zo zal de marktwaarde van smart medical implant groeien van $5,7 miljard in 2022 naar bijna $24,8 miljard in 2031 [10]. Orthopedische implantaten hebben het grootste aandeel door de mogelijkheid om implantaten nu te personaliseren voor een betere pasvorm. Ook het aantal prostheses en exoskeletten zal naar verwachting blijven toenemen. De jaarlijkse groei van de marktwaardes is respectievelijk 5,2% en 38,6% wat leidt tot $1,5 miljard in 2033 en $3,7 miljard in 2028 [11,12]. Maar ook het aantal verkochte protheses voor de bovenste ledenmaten is inmiddels de 31.000 per jaar gepasseerd in de Verenigde Staten. Vergelijkbare patronen zien we bijvoorbeeld ook voor kunstorganen in de groei voor het aantal patentaanvragen voor bionische toepassingen [13,14].

 

Drijvers

Verhoogd bewustzijn én groeiende acceptatie
Veranderende zorgbehoeften
Nieuwe technologische mogelijkheden

Belemmeringen

Ethische vraagstukken
Te hoge kosten (ontwikkeling, aanschaf en onderhoud)
Beperkingen richtlijnen, wet- & regelgeving

De groei van bionics wordt gestuwd door voortdurende technologische ontwikkelingen zoals de verbeterde betrouwbaarheid van sensorische technologie, draadloze communicatie en schaalbaarheid. Ook veranderende zorgbehoeften onder individuen met chronische aandoeningen en groei van het aantal handicaps, stimuleren de groei [15]. Er blijven echter technologische uitdagingen zoals de levensduur van batterijen, de cybersecurity en onderzoek naar deze complexe technologie vraagt aanzienlijke investeringen. Tegelijkertijd groeit het bewustzijn en vertrouwen onder zowel zorgprofessionals als gebruikers over deze innovatieve technologieën. Al roepen geavanceerde bionische toepassingen in het kader van human augmentation ook ethische vraagstukken op. Vragen over wat een mens ‘mens’ maakt, zijn hier een voorbeeld van.

 

Conclusie

Verbeterde technologieën zijn een belangrijke drijver achter bionics. Al blijven er nog voldoende hordes te nemen om bionische toepassingen de standaard te maken. Toch is de potentie groot en integreren bionische toepassingen steeds meer in ons dagelijks leven, mede doordat toepassingen op persoonlijk niveau veel kunnen betekenen voor gebruikers.

Referenties

  1. Keller, L. et al. (2017) ‘Smart Implants as a Novel strategy to Regenerate Well-Founded Cartilage,’ Trends in Biotechnology, 35(1), pp. 8–11. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2016.05.008.
  2. Gaobotse, G. et al. (2022) ‘The future of smart implants towards personalized and pervasive healthcare in Sub-Saharan Africa: Opportunities, barriers and policy recommendations,’ Sensors International, 3, p. 100173. https://doi.org/10.1016/j.sintl.2022.100173.
  3. Abyzova, E. et al. (2023) ‘Beyond Tissue replacement: The Emerging role of smart implants in healthcare,’ Materials Today Bio, 22, p. 100784. https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2023.100784.
  4. Beatty, R. et al. (2023) ‘Soft robot–mediated autonomous adaptation to fibrotic capsule formation for improved drug delivery,’ Science Robotics, 8(81). https://doi.org/10.1126/scirobotics.abq4821.
  5. Van Der Grinten, M. et al. (2024) ‘Towards biologically plausible phosphene simulation for the differentiable optimization of visual cortical prostheses,’ eLife, 13. https://doi.org/10.7554/elife.85812.
  6. Figueiredo Pereira, I.C. (2023) Minimally invasive smart glaucoma implants. TU Eindhoven. https://pure.tue.nl/ws/portalfiles/portal/302873094/20230705_Figueiredo_Pereira_hf.pdf.
  7. Sarwar, M.S. et al. (2023) ‘Touch, press and stroke: a soft capacitive sensor skin,’ Scientific Reports, 13(1). https://doi.org/10.1038/s41598-023-43714-6.
  8. Lenzi, T. en J. Willard Marriott Library (2023) Building Bionics: How technologies are going to enhance the human body and end physical disability. https://www.youtube.com/watch?v=7KuzfSHGH1A.
  9. Play Studio (no date) Neuralink. https://neuralink.com/.
  10. ‌Transparency Market Research (2023) Smart Medical Implants Market. https://www.transparencymarketresearch.com/smart-medical-implants-market.html.
  11. Precedence Research (2023) Upper Limb Prosthetics Market. https://www.precedenceresearch.com/upper-limb-prosthetics-market#:~:text=The%20Digital%20Resource%20Foundation%20for,to%20approximately%20USD%207.75%20million.
  12. MarketsandMarkets (2024) Exoskeleton Market Size, Share, Trends and Revenue Forecast. https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/exoskeleton-market-40697797.html.
  13. us (2024) Artificial Organ And Bionics Market Size, Growth https://market.us/report/artificial-organ-and-bionics-market/.
  14. Saini, A. (2023) ‘BIONICS – Future of Implants’, Copperpod IP, 15 maart. https://www.copperpodip.com/post/bionics-future-of-implants
  15. Stokosa, J.J. (2024) Overview of limb prosthetics. https://www.msdmanuals.com/en-kr/home/special-subjects/limb-prosthetics/overview-of-limb-prosthetics.
  16. ParkinsonNet (2023) ParkinsonNet in cijfers. https://www.parkinsonnet.nl/parkinsonnet-in-cijfers/.
  17. Parkinson’s Europe (no date) What is Parkinson’s? https://www.parkinsonseurope.org/about-parkinsons/what-is-parkinsons/ (Accessed: February 27, 2024).
  18. Milekovic, T. et al. (2023) ‘A spinal cord neuroprosthesis for locomotor deficits due to Parkinson’s disease,’ Nature Medicine, 29(11), pp. 2854–2865. https://doi.org/10.1038/s41591-023-02584-1.