Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliches Hüftgelenk im Dauertest

26.09.2005


Mit einem "Hüftsimulator" untersucht die Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg Prothesen auf ihre Haltbarkeit

Zehn Jahre, 15 oder gar 20 Jahre? Wie lange hält ein künstliches Hüftgelenk? An der Orthopädischen Universitätsklinik Heidelberg untersucht jetzt ein "Hüftsimulator" im Dauertest, welchem Verschleiß Hüftendoprothesen durch ständige Belastung ausgesetzt sind. Das Gerät wurde - gemeinsam mit weiteren Laborgeräten zur Erforschung der Haltbarkeit von künstlichen Gelenken - durch Fördermittel des Landes Baden-Württemberg in Höhe von insgesamt 900.00 Euro finanziert.

Das Biomechanik-Labor der Heidelberger Klinik ist eine der wenigen Einrichtungen in Deutschland, die derartige Tests vornehmen kann. Dort laufen mehrere Studien, die bereits bewährte sowie neue Prothesen im Labor und bei Patienten auf ihre Haltbarkeit prüfen.

In Deutschland werden jedes Jahr bei rund 200.000 Patienten Hüfttotalendoprothesen implantiert. Ihr Hüftgelenk ist durch langjährigen Verschleiß (Arthrose) zerstört: Schmerzen, und Entzündung machen das Gehen zur Qual - oder sogar unmöglich. Wird das zerstörte Hüftgelenk bei einer Operation entfernt und durch ein künstliches Gelenk ersetzt, kann der Patient seine schmerzfreie Beweglichkeit wiedererlangen - im besten Falle sogar Ausdauersport treiben. An der Orthopädischen Universitätsklinik Heidelberg werden jährlich rund 500 Operationen zum Hüftgelenksersatz vorgenommen.

Labortests entschlüsseln Verschleiß der künstlichen Gelenke

Doch haben Prothesen eine beschränkte Lebensdauer "Die derzeit verwendeten Modelle halten im Durchschnitt rund 15 bis 20 Jahre", erklärt Professor Dr. Volker Ewerbeck, Ärztlicher Direktor an der Orthopädischen Universitätsklinik Heidelberg. Wie bei jedem anderen technischen Gelenk findet ein Verschleiß statt: Die Prothese muss dann möglicherweise ersetzt werden.

Eine wichtige Rolle spielen dabei die so genannten Abriebpartikel. Der künstliche, kugelförmige Gelenkkopf des Oberschenkels bewegt sich in der Gelenkpfanne, die im Beckenknochen verankert ist. Dabei entsteht Reibung, und es kommt zum Verschleiß. Als Materialien für eine Prothese kommen Metalllegierungen, Keramiken und Kunststoffe zum Einsatz. "Aus den Prothesen werden Abriebpartikel und Metallionen freigesetzt, die zu Entzündungen im Gelenk und im umgebenden Gewebe führen können", erklärt Jan Philippe Kretzer, Ingenieur und technischer Leiter des Heidelberger Biomechanik-Labors. Dadurch kann langfristig die Knochenstruktur aufgelöst und die Verankerung der Prothese im Knochen gelockert werden.

Das Heidelberger Labor wurde 1996 durch den leitenden Oberarzt PD Dr. Marc Thomsen aufgebaut. Dort wird seitdem unter seiner Leitung erforscht, welche biomechanischen Prozesse bei Gelenkprothesen eine Rolle spielen. Am neuen Hüftsimulator können gleichzeitig zwei Prothesen dem Belastungsstress von mehreren Jahren im Schnelldurchlauf ausgesetzt werden. Fünf Jahre Belastung können mit dem genormten Gerät in acht Wochen simuliert werden.

Welche Stoffe werden beim Verschleiß der Prothese freigesetzt?

Eine besonders empfindliche Methode ergänzt die mechanischen Tests: Im Rahmen einer Kooperation mit dem Institut für Umwelt-Geochemie der Universität Heidelberg wird mit Hilfe eines hochauflösenden Massenspektrometers (hr-ICPMS) gemessen, welche Ionen aus dem künstlichen Gelenk, das aus einem Gemisch von Kobalt, Chrom und Molybdän besteht, entweichen.

In einer klinischen Studie führt Dr. Christian Heisel an der Orthopädischen Universitätsklinik Heidelberg Messungen der Zusammensetzung von Abriebpartikeln im Blut bei Patienten durch. Durch dieses Verfahren lassen sich die Untersuchungen im Labor und die klinischen Untersuchungen am Patienten miteinander vergleichen.

Bei Rückfragen:
Prof. Dr. Volker Ewerbeck:
Telefon (Sekretariat): 06221 96 6302

PD Dr. Marc Thomsen:
Telefon: 06221 968426, E-Mail: thomsen@implantatforschung.de

Dipl.-Ing. Jan Philippe Kretzer:
Telefon: 06221 969209, E-Mail: kretzer@implantatforschung.de

Dr. Annette Tuffs | idw
Weitere Informationen:
http://www.implantatforschung.de
http://www.orthopaedie.uni-hd.de

Weitere Berichte zu: Prothese

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Vollautomatisierter Virusnachweis in der Blutspende
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Präzisionsbestrahlung bei Prostatakrebs: HYPOSTAT-Studie wird ausgeweitet
11.12.2017 | Universitätsklinikum Schleswig-Holstein

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik