Dissertation untersucht Methoden zur Schlingenverschleißanalyse bei Prostata-Operationen
Tino Morgenstern promoviert an der TU Chemnitz in Kooperation mit dem HRW Institut Mess- und Sensortechnik
Tino Morgenstern hat seine Promotion zum Thema „Untersuchung der Eignung von Methoden zur Schlingenverschleißanalyse bei der transurethralen Resektion der Prostata“ an der Technischen Universität Chemnitz in Kooperation mit der Hochschule Ruhr West mit ‚Magna cum Laude‘ abgeschlossen.
Die Prostata (Vorsteherdrüse) gehört zu den inneren männlichen Geschlechtsorganen. Sie hat etwa die Größe und das Volumen einer Kastanie und wiegt bei gesunden ausgewachsenen Menschen ungefähr 20 Gramm. Leidet ein Patient an einer gutartigen Prostatavergrößerung ist die transurethrale Resektion der Prostata (TURP), also das minimalinvasive Entfernen von Prostatagewebe mit Hilfe einer Resektionsschlinge, eines der am häufigsten angewendeten elektrochirurgischen Verfahren zur Prostatabehandlung.
Sehr selten, und in der Literatur nur vereinzelt aufgeführt, treten gebrochene Resektionsschlingen auf, deren Ursachen jedoch unzureichend dokumentiert sind. Tino Morgenstern untersuchte als wissenschaftlicher Mitarbeiter der HRW in seiner Dissertation die Eignung von Methoden zur Schlingenverschleißanalyse bei der transurethralen Resektion. Er geht dabei den aktuell offenen Fragen nach, wie sich zum Beispiel verschleißbedingte Geometrieänderungen an Resektionsschlingen äußern und, ob diese eine Ursache für gebrochene Schlingen während einer Operation sind. In diesem Zusammenhang untersuchte er auch, ob verschleißbedingte Geometrieänderungen an Resektionsschlingen Einfluss auf den Leistungseintrag ins Prostatagewebe und damit auf die Temperaturverteilung im Gewebe haben. Sein Lösungsansatz basiert auf einer erstmals kombinierten Anwendung von vier Methoden zur experimentellen Charakterisierung des Schlingenverschleißes. Ergänzend werden, durch Finite Elemente Simulationen der Potential- und Temperaturverteilung im Gewebe, Informationen über den Leistungseintrag ins Prostatagewebe gewonnen. Aus der experimentellen Charakterisierung geht hervor, dass Erosionsprozesse auf der Schlingenoberfläche Ursache für den Schlingenverschleiß sind. Das Ergebnis ist, dass Aufgrund der üblichen Nutzungsdauer der Schlingen während einer Operation der Verschleiß als Ursache für Schlingenbrüche mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit auszuschließen sind.
Die gemessenen Geometrieänderungen stehen in Zusammenhang mit einer gemessenen verschleißbedingten Impedanzänderung, welche hier erstmals in-situ erfolgt. Sie liefert auch Informationen über Defekte in verdeckten und damit nicht sichtbaren Bereichen der Resektionsschlingen. Eine Potentialmessung in einem elektrolytischen Trog sowie die Messung der Generatorausgangsleistung weisen ebenfalls den Einfluss des Schlingenverschleißes auf. Die Simulation der Potentialverteilung bestätigt dabei die Messergebnisse. Unter Berücksichtigung dieser Aspekte ist es gelungen, den 2 Verschleißeinfluss auf die Temperaturverteilung im Gewebe auf Basis einer Parameterstudie zu untersuchen. Die Auswertung der simulierten mittleren Gewebetemperatur der Prostata sowie die räumliche Temperaturverteilung zeigen keine Vergrößerung von betroffenen Gewebearealen mit verschleißbedingtem Temperaturanstieg.
Tino Morgenstern (37) war einer von gegenwärtig 43 kooperativen Promotionsstudierenden an der Hochschule Ruhr West. Er stammt aus Bad Freienwalde, absolvierte eine Ausbildung zum Tischlergesellen und studierte dann in Remagen an der Fachhochschule Koblenz zunächst Mess- und Sensortechnik. Anschließend absolvierte er den Masterstudiengang Applied Physics ebenfalls in Remagen an der Fachhochschule Koblenz. Vor 10 Jahren wurde er wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Hochschule Ruhr West. 2016 entschied er gemeinsam mit Prof. Dr. Jörg Himmel das Forschungsvorhaben umzusetzen, welches nun in seiner Promotion an der Technischen Universität Chemnitz mündete. Hierbei wurde er von seiner Doktormutter Prof. Dr.-Ing. Olfa Kanoun von der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik und Prof. Himmel vom HRW Institut für Mess- und Sensortechnik betreut. Tino Morgenstern dankt der Hochschule Ruhr West, die ihm die Durchführung der Doktorarbeit am Institut Mess- und Sensortechnik ermöglicht hat.
„Die Dissertation von Tino Morgenstern ist ein weiteres gelungenes Beispiel dafür, wie eine kooperative Dissertation an einer Hochschule für Angewandte Wissenschaften gelingen kann. Einerseits wurde die sehr gute Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Chemnitz weiter vertieft. Zum anderen konnten Lehre und Forschung verzahnt werden. Begleitend zum Forschungsvorhaben sind mehrere Projekt-, Bachelor- und Masterarbeiten entstanden. Für unsere Studierenden ist es motivierend zu sehen, welche Möglichkeiten und Wege sich mit einem Studium an der HRW eröffnen“, erklärte Prof. Dr. Jörg Himmel, Professor für Elektrotechnik/Sensorik.
