Vanligtvis hör vi inte när vi böjer våra knän, och tur är väl det. För nu har forskare utvecklat en mikrofon som kan omvandla vibrationer som uppstår i knäleden till ett klart och tydligt ljud vi kan höra – och det är allt ifrån trevligt.

Ljudet uppstår när ben- och broskdelar gnuggas mot varandra vilket sedan omvandlas till ett ganska motbjudande knastrande och knakande.

Tanken är att de nya knämikrofonerna ska kunna användas för att avgöra om en tidigare skadad knäled har återhämtat sig eller om den behöver ytterligare behandling.

Att man börjar belasta ett skadat knä förtidigt är vanligt och det kan även leda till att skadorna blir värre än innan. Att kunna avgöra ifall en knäled är redo att belastas är därför en viktig del i rehabiliteringen.

Mikrofonen ska framförallt kunna användas på idrottare som ofta får knäskador och i många fall börjar belasta sina knäleder förtidigt.

Kroppen knakar och knastrar

Att leder och framförallt knäleder låter är inget konstigt. Det intygar Charlotte Häger som är fysioterapeut och professor vid Umeås universitet.

– Det uppstår alltid en friktion i knät, det gör det på alla. Krepitationer, som knaster från knät kallas är även idag redan en del i den kliniska undersökningen. Både sådana man hör och de man känner, säger Charlotte Häger.  

Det är just dessa ljud som forskarna kan registrera med de nya mikrofonerna och förstärka dem så pass mycket att det blir till ljud som kan uppfattas av det mänskliga örat.

Forskarna har använt en nuförtiden ganska vanlig, och relativt billig teknik, som bland annat finns i vanliga mobiltelefoner och som kallas MEMS. Flera MEMS-mikrofoner placeras i rad, runt om knäleden, och tillsammans fångar de upp det svaga ljud som uppstår i knäleden.  

Förutom dessa har forskarna även byggt in ytterligare mikrofoner som fångar upp de vibrationer som uppstår när knät böjs och som sedan förstärks till ljud som vi kan höra.

Ljuden måste kunna tolkas

Charlotte Häger har tagit del av den nya studien och menar att det är en smart metodutveckling men att det krävs att man tar fram ett referensmaterial för att man ska kunna veta hur ljuden ska tolkas. Dessförinnan har man ingen användning för mikrofonerna kliniskt.

– Vad är brus och vad är en signal man kan tolka? Vi har ingen aning om hur ljudbilden relateras till skador eller om det ska bli mindre eller mer ljud vid rehabiliteringen, säger Charlotte Häger.

I ett kommande projekt ska forskarna nu samla in ljud från skadade och icke-skadade knän för att se om ljuden går att klassificera. För att samla in ljud från trasiga knän har de bland annat tagit hjälp av män som spelar amerikansk fotboll – en idrott med ganska hög skaderisk för ljust knäleder.

Dessutom måste forskarna även ta itu med en del bakgrundsljud. Eftersom benet måste vara i rörelse för att knäljudet ska höras så skapar det andra ljud som mikrofonerna plockar upp.

Men Omer Inan, en av forskarna bakom studien, var ändå förvånad när han första gången hörde knäljudet:

– Det var betydligt högre och tydligare än vad jag trodde, säger Omer Inan, professor inom dataelektronik .

Lyssna själv på knäljudet i klippet ovan.