Neue Professur für

Trans­­la­tio­nale Bio­mecha­­nik

Die Unfallchirurgin Stefanie Hölscher-Doht ist jetzt Professorin für Translationale Traumatologie und Biomechanik an der Uni Würzburg. In ihrem Forschungsschwerpunkt untersucht sie, wie sich bei Frakturen der Einsatz von Platten, Schrauben, Zementen und Klebern auf die Knochen- und Sehnenstabilität sowie den Heilungsprozess insgesamt auswirkt.

Die Ärztin als Ingenieurin: Die Programmierung und Bedienung der Materialprüfmaschine gehört zu den Grundfertigkeiten für die biomechanische Forschung von Prof. Dr. Stefanie Hölscher-Doht.

Die Ärztin als Ingenieurin: Die Programmierung und Bedienung der Materialprüfmaschine gehört zu den Grundfertigkeiten für die biomechanische Forschung von Prof. Dr. Stefanie Hölscher-Doht.

Neue Professur für

Translationale Biomechanik

Die Unfallchirurgin Stefanie Hölscher-Doht ist jetzt Professorin für Translationale Traumatologie und Biomechanik an der Uni Würzburg. In ihrem Forschungsschwerpunkt untersucht sie, wie sich bei Frakturen der Einsatz von Platten, Schrauben, Zementen und Klebern auf die Knochen- und Sehnenstabilität sowie den Heilungsprozess insgesamt auswirkt.

Stefanie Hölscher-Doht arbeitet seit dem Jahr 2007 als Ärztin an der Klinik und Poliklinik für Unfall-, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie des UKW. Mit Wirkung vom 1. September 2021 wurde sie als Univer­sitätsprofessorin für Translationale Traumatologie und Biomechanik an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg eingestellt.

Die gebürtige Düsseldorferin absolvierte ab dem Jahr 2000 ihr Humanmedizinstudium an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, wo sie in 2007 die Approbation als Ärztin erhielt. Schon ihre Doktorarbeit am Universitätsklinikum Münster führte die stark forschungsinteressierte Medizinerin in den Bereich der Biomechanik. Dabei überprüfte sie die Stabilität, die sich mit ursprünglich aus der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie stammenden Miniimplantaten in der Handchirurgie erzielen lässt. Seit 2007 mit dem Thema ­Biomechanik am UKW betraut Ihr Doktorvater in Münster war Prof. Dr. Rainer Meffert. Dieser wurde im Jahr 2007 nach Würzburg berufen, um dort die damals neu entstehende ­Chirurgische Klinik II zu leiten. Diese vereinte die Gebiete Unfall- und Hand­chirurgie sowie Plastische und Wiederherstellungschirurgie. Stefanie Hölscher-­Doht folgte noch im selben Jahr einem Stellenangebot von Prof. Meffert ans UKW. „Im Zuge der Gestaltung der neuen Klinik bekam ich von Beginn an – als Assistenzärztin – die große Aufgabe und Chance, den Biomechanik-Bereich aufzubauen“, erinnert sich die W2-Professorin. Für die mechanischen Tests wurde im Zentrum für Operative Medizin des UKW ein Labor eingerichtet. Dessen Kernelement ist eine Materialprüfmaschine, mit der alle ­Arten von Druck-‚ Zug- und Torsionsbelastungen auf Knochen simuliert werden können. Neben menschlichen kommen hier Schweine- und Kunstknochen zum Einsatz.

„Die zentrale Frage unserer Forschungsprojekte ist: Welche Versorgungstechnik gewährleistet nach einer Fraktur die höchste Stabilität, erlaubt eine schnelle Wiederbelastung und bietet die größten Chancen auf eine bestmögliche Ausheilung?“, schildert Prof. Hölscher-Doht. Zu der Suche nach passenden Antworten gehören immer wieder auch Abwägungsprozesse. So muss zum Beispiel beim ­Einsatz von Osteosynthesematerial – also implantierbaren Platten, Schrauben und Drähten – mit hohem Augenmaß vorgegangen werden. Denn jede Schraube sorgt nicht nur für Stabilität, sondern schwächt gleichzeitig den Knochen und die Knochenhaut, was sich auf die Heilung prinzipiell negativ auswirken kann.

„Die zentrale Frage unserer Forschungsprojekte ist: Welche Versorgungstechnik gewährleistet nach einer Fraktur die höchste Stabilität, erlaubt eine schnelle Wiederbelastung und bietet die größten Chancen auf eine Heilung?“

Prof. Dr. Stefanie Hölscher-Doht

Impressionsbrüche am Schienbeinkopf: Arbeitsschritte umgekehrt Zu den zur Verfügung stehenden ­Versorgungslösungen gehören auch ­Knochenersatzmaterialien wie Zemente und Kleber. „Eines meiner bislang schönsten Forschungsprojekte mit dem für mich interessantesten Ergebnis steht in enger Verbindung mit dem Einsatz von Knochenzement“, berichtet die Unfallchirurgin. Im Fokus stand die Therapie von Impressionsfrakturen am Schienbeinkopf. Hierbei brechen Teile der lasttragenden Gelenkfläche ein. Nach der chirurgischen Anhebung ­unter arthroskopischer Kontrolle des eingesunkenen Bereichs verbleibt darunter in vielen Fällen ein Hohlraum im Knochen. Dieser wird mit Knochen­zement aufgefüllt. „Standardmäßig wurden zunächst Platten und Schrauben gesetzt – erst danach wurde der Zement eingespritzt. Das Problem dabei war, dass sich der zähflüssige Zement wegen der Schrauben häufig nicht mehr gut in der Höhle verteilen konnte“, beschreibt Prof. Hölscher-Doht. Oft blieb ein Hohlraum, in den das Plateau später wieder einsinken konnte. Mögliche Folgen sind eine Fehlstellung des ­Gelenks, Arthrose und chronische Schmerzen. „Auf der Suche nach ­einem alternativen Vorgehen experimentierten wir im Labor mit einem bohrbaren Knochenzement. Dieser wird als erstes eingespritzt, sodass ungehindert die komplette Knochenhöhle gefüllt werden kann. Erst anschließend, nach etwa acht Minuten Aushärtungszeit, werden die Schrauben durch den Zement hindurch gesetzt“, erläutert die Professorin. Nach ihren Worten konnte das Laborergebnis, aus dem nachweislich eine deutlich höhere ­Stabilität der Gelenkfläche resultiert, direkt in der klinischen Versorgung umgesetzt werden.

Neben Frakturen am Schienbeinkopf beschäftigte sich Stefanie Hölscher-Doht in ihren bisherigen Forschungsvorhaben schwerpunktmäßig mit der Behandlung von Verletzungen der ­Mittelhandknochen. Hinzu kamen Frakturen des Ellenhakens. Für eine diesbezügliche vergleichende Untersuchung von unterschiedlichen Implantations­lösungen erhielt sie im Jahr 2019 einen der klinischen Posterpreise auf dem Deutschen Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. An Arbeiten zu vielen weiteren Lokalisationen, wie Schlüsselbein, Fersenbein und Sprunggelenk, war und ist sie beteiligt. „Ich bin sehr stolz darauf, dass es Stefanie Hölscher-Doht und ihrem kleinen Team seit Jahren gelingt, konkurrenzfähige translationale Forschung zu betreiben – gerade wenn man in Betracht zieht, dass vergleichbare biomechanische Themen andernorts von großen Instituten mit mehreren Ingenieuren beackert werden“, freut sich Prof. Meffert und ergänzt: „Zudem ist es ihr gelungen, wertvolle Kooperationen über das eigene Labor hinaus zu knüpfen. Das war ein wichtiger Schritt, um erfolgreich Forschungsmittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft zu akquirieren.“ Klinische Rückkopplung zu ­Zementen und Klebern Auch in der Weiterentwicklung von Knochenzementen und -klebern ist die Forscherin aktiv. Dazu kooperiert sie seit vielen Jahren intensiv mit der von Prof. Dr. Uwe Gbureck geleiteten ­Arbeitsgruppe „Bioactive Inorganic Scaffolds“ vom Lehrstuhl für Funktions­werkstoffe der Medizin und Zahnheilkunde der Uni Würzburg. „Unsere hervorragende Zusammenarbeit sorgt unter anderem dafür, dass die Grundlagenforschung nicht an den Anforderungen der klinischen Anwendung vorbeiläuft“, kommentiert Hölscher-Doht.

Sie selbst wird auch als Professorin den unmittelbaren Kontakt zu den alltäglichen Praxisanforderungen nicht verlieren, denn sie ist weiterhin mit einem bedeutenden Teil ihrer Arbeitszeit als Oberärztin der Unfall- und Wiederherstellungschirurgie des UKW tätig. Spezialisiert ist sie dabei auf eher feine Eingriffe, wie das Zusammensetzen von stark fragmentierten Fuß- und Sprunggelenken, die Handchirurgie oder ­mikro­chirurgische Operationen, wie das Annähen von abgetrennten Fingern.