Heinz-Mittelmeier-Forschungspreis für TUHH-Doktoranden Julian Gührs

28.10.2015

Preisträger Julian Gührs im Labor des TUHH-Instituts für Biomechanik
Preisträger Julian Gührs im Labor des TUHH-Instituts für Biomechanik Foto: TUHH/Martina Brinkmann

Julian Gührs, Doktorand am Institut für Biomechanik der Technischen Universität Hamburg (TUHH), hat für seine Publikation „The influence of stem taper re-use upon the failure load of ceramic heads“ den mit 5.000 Euro dotierten Heinz-Mittelmeier-Forschungspreis der Deutschen Gesellschaft f& … uml;dische Chirurgie e.V. (DGOOC) erhalten. Die Preisverleihung fand im Rahmen des diesjährigen Deutschen Kongresses für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU) vom 20.-23. Oktober 2015 in Berlin statt. Der von der Firma CeramTec GmbH gestiftete Forschungspreis dient der Förderung wichtiger Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet des Einsatzes von keramischen Implantaten in der Endoprothetik.

„Moderne künstliche Hüftgelenke sind ein Segen für viele Patienten, die damit ihre Bewegungsfähigkeit zurückerlangen. Keramische Materialien sind besonders geeignet, da sie den Körper wenig reizen und auch nach vielen Bewegungen kaum verschleißen. Sehr selten können diese Komponenten allerdings brechen und ich habe in meiner Studie überprüft, was der Operateur dann beachten muss“, sagt der 28-jährige Maschinenbauingenieur, dessen Doktorvater Professor Michael Morlock seit über 15 Jahren erfolgreich am Thema Hüftprothesen forscht. Bedingt durch degenerativen Knorpelverschleiß, die Arthrose, ist bei vielen Menschen ein Ersatz des natürlichen Hüftgelenkes nötig, um Schmerzen zu mindern und die Mobilität zu erhalten. Heutige künstliche Hüftgelenke bestehen aus mehreren Teilen, die während der Operation vom Arzt individuell ausgewählt und miteinander über Konussteckverbindungen verbunden werden: So wird in den Oberschenkelhals ein Schaft aus körperverträglichem Titan oder anderen Metalllegierungen eingebracht. Auf den Schaft wird ein kugelförmiger Gelenkkopf gesteckt, der sich in der ebenfalls ersetzten Gelenkpfanne bewegt.
Gührs: „Moderne Ingenieurskeramiken, wie sie beispielsweise auch im Rennsport und der Raumfahrt zu finden sind, weisen hierfür optimale Eigenschaften auf. Allerdings ist Keramik im Vergleich zu Metall ein sprödes Material, so dass es bei einer sehr geringen – aber nicht vernachlässigbaren – Anzahl aller Patienten zum Bruch des keramischen Gelenkkopfes kommen kann. Was für den Einsatz von Keramikköpfen spricht, ist die Tatsache, dass es bei ihnen im Vergleich zu Metallköpfen deutlich weniger schädlichen Metallabrieb und Korrosionsphänomene gibt.“

Schaft aus körperverträglichem Titan auf dem ein Keramik-Gelenkkopf steckt (links) und zerstörter Gelenkkopf (rechts)
Schaft aus körperverträglichem Titan auf dem ein Keramik-Gelenkkopf steckt (links) und zerstörter Gelenkkopf (rechts) Foto: TUHH/Martina Brinkmann

In seiner Studie überprüfte der Preisträger, worauf der Operateur achten muss, kommt es zu einem Bruch des keramischen Kopfes: Bei der notwendigen Revision werden die Bruchstücke des Kopfes entfernt, der Hüftschaft aber nach Möglichkeit im Patienten belassen, um weiteren Blut- und Knochenverlust für den Patienten zu vermeiden. Hier weist Gührs auf eine besondere Problematik hin, denn die Steckverbindung, auf die ein neuer Kopf aufgesetzt werden soll, kann durch den vorangegangenen Bruch des Gelenkkopfes beschädigt worden sei. Gührs: „Die Hersteller erlauben es nicht, einen neuen Keramikkopf auf einen bereits benutzten Schaftkonus aufzusetzen, da ein neuer Kopf frühzeitig brechen könnte. Dies wurde von den Anwendern häufig als übertriebene Vorsicht gewertet. Die Ergebnisse der Studie zeigten jedoch, dass es vereinzelt zu sehr frühen Kopfbrüchen kommen kann, so dass die Wiederverwendung eines Schaftkonus mit einem neuen Keramikkopf unbedingt vermieden werden muss. Soll der Schaft erhalten werden können stattdessen spezielle keramische Revisionsköpfe mit einer Hülse aus Titan als Zwischenlage zum Schaftkonus zum Einsatz kommen.“

∗ "Wiederverwendung von Endoprothesen im Oberschenkel nach Keramikkopfbruch"

Info
Der Heinz-Mittelmeier-Forschungspreis wird an junge Mediziner, Ingenieure oder Wissenschaftler bis 40 Jahre für hervorragende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Biokeramik und Verschleißproblematik bei Endoprothesen und in Verbindung mit klinischen Ergebnissen keramischer Implantate vergeben. http://www.dgooc.de/

Kontakt
Julian Gührs, M.Sc.
Institut für Biomechanik, M-3
Technische Universität Hamburg-Harburg
Gebäude K, Raum 2586a
Denickestraße 15
D-21073 Hamburg

Phone.: +49 (0)40 428 78 - 3384
Fax: +49 (0)40 428 78 - 2996
E-Mail: j.guehrs@tuhh.de

Siehe auch: www.tuhh.de/bim


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